傳感器毛病首要包含:徹底失效毛病、固定誤差毛病、漂移誤差毛病和精度下降四類。
傳感器的毛病類型
失效毛病是指傳感器丈量的俄然失靈,丈量值一向?yàn)槟骋怀?shù);誤差毛病首要是指傳感器的丈量值與實(shí)在值相差某一穩(wěn)定常數(shù)的一類毛病,從圖中可見,有毛病的丈量與無毛病的丈量是平行的;
漂移毛病是指傳感器丈量值與實(shí)在值的差值隨時(shí)問的添加而發(fā)作化的一類毛病;
精度下降是指傳感器的丈量才能變差,精度變低。精度等級下降時(shí),丈量的平均值并沒有發(fā)作改變,而是丈量的方差發(fā)作改變。
固定誤差毛病和漂移毛病都是不簡單發(fā)現(xiàn)的毛病,在毛病發(fā)作的過程中會導(dǎo)致一系列的無法估量的疑問,使控制體系長時(shí)間不能正常發(fā)揮作用。
傳感器的毛病分類方式
1、按傳感器毛病程度分類
按傳感器毛病程度的大小可分為硬毛病和軟毛病。
硬毛病泛指構(gòu)造損壞致使的毛病,通常幅值較大,改變俄然;軟毛病泛指特性的變異,幅值較小,改變緩慢。
硬毛病也稱徹底毛病,徹底毛病時(shí)丈量值不隨實(shí)踐改變而改變,始終保持某一讀數(shù)。通常這一穩(wěn)定值通常是零或者最大讀數(shù)。毛病丈量值大致是一條水平直線。
軟毛病包含數(shù)據(jù)誤差、漂移、精度等級下降等。軟毛病相對較小,難于被發(fā)現(xiàn),因而,從某種含義上來講,軟毛病損害比硬毛病損害更大,其損害逐漸導(dǎo)致了大家的注重。
2、按毛病存在的體現(xiàn)分類
按毛病存在的體現(xiàn)可分為間歇性毛病和永久性毛病。
間歇性毛病時(shí)好時(shí)壞;永久性毛病失效后,不能再康復(fù)正常。
3、依據(jù)毛病發(fā)作、開展的進(jìn)程分類
依據(jù)毛病發(fā)作、開展的進(jìn)程可分為突變毛病弛緩變毛病。
突變毛病信號改變速率大;緩變毛病信號改變速率小。
4、按毛病的因素分類
按毛病因素可分為誤差毛病,沖擊毛病,開路毛病,漂移毛病,短路毛病,周期性攪擾,非線性死區(qū)毛病。
誤差毛病的毛病因素為:偏置電流或偏置電壓等;
沖擊毛病的毛病因素是:電源和地線中的隨機(jī)攪擾,浪涌、電火花放電,D/A變換器中的毛刺等;
開路毛病的毛病因素:信號線斷、芯片管腳沒連上等;
漂移毛病的毛病因素:溫等;
短路毛病的毛病因素:污染導(dǎo)致的橋路腐蝕、線路短接等;
周期性攪擾的毛病因素:電源50 Hz攪擾等;
非線性死區(qū)毛病的毛病因素:放大器飽和、富含非線性環(huán)節(jié)等。
別的,從建模、仿真的視點(diǎn)動(dòng)身,可分為乘性毛病和加性毛病。關(guān)于偏置毛病,在原信號上加上一個(gè)穩(wěn)定或隨機(jī)的小信號;關(guān)于沖擊攪擾,可在原信號上疊加一個(gè)脈沖信號;關(guān)于短路毛病,信號挨近于零;開路毛病,信號挨近傳感器輸出最大值;漂移毛病,信號以某一速率偏移原信號;周期性攪擾毛病,原信號上疊加某一頻率的信號。
傳感器毛病的確診辦法
從不一樣視點(diǎn)動(dòng)身,毛病確診辦法的分類不徹底一樣。現(xiàn)簡略地將毛病確診辦法分為:根據(jù)解析數(shù)學(xué)模型的辦法和不依賴于數(shù)學(xué)模型的辦法。
1、根據(jù)解析數(shù)學(xué)模型的辦法
依據(jù)殘差發(fā)生的方式不一樣,根據(jù)解析數(shù)學(xué)模型的辦法可以進(jìn)一步分為:參數(shù)估量法、狀況估量法和等價(jià)空間法。
根據(jù)模型的毛病確診辦法,是一種最早開展起來的確診辦法,一起也是一種研討、使用最廣泛的確診辦法。
長處是模型機(jī)理清楚,構(gòu)造簡略,易完成,易剖析,可實(shí)時(shí)確診。在毛病確診范疇具有首要的位置,在往后的開展中依然會是傳感器毛病確診辦法的首要研討方向。
缺陷是計(jì)算量大,體系雜亂;存在建模誤差,模型的適應(yīng)性差;可靠性差,簡單呈現(xiàn)誤報(bào)、漏報(bào)等景象;外部擾動(dòng)的魯棒性,體系的噪聲和攪擾不靈敏。
現(xiàn)在,這種確診辦法的研討成果依然首要集中于線性體系,對深入研討非線性體系的通用毛病確診技術(shù)具有首要的含義,一起,魯棒性疑問也具有很高的研討價(jià)值。表l介紹了模型法中一些毛病確診辦法的長處和缺陷。
表1模型法中一些毛病確診辦法的長處和缺陷的對比
2、不依賴于數(shù)學(xué)模型的毛病確診辦法
當(dāng)時(shí),控制體系變得越來越雜亂,因?yàn)閷?shí)踐中很難樹立控制體系的精確解析數(shù)學(xué)模型,當(dāng)存在建模誤差時(shí),根據(jù)模型的毛病確診辦法將呈現(xiàn)誤報(bào)、漏報(bào)等景象,因而不依賴于模型的毛病確診辦法受到了大家的高度注重。
不依賴數(shù)學(xué)模型的辦法的長處是不需要目標(biāo)的精確模型,而且適應(yīng)性強(qiáng)。其缺陷是構(gòu)造雜亂,難于完成。
這種不依賴于體系模型的毛病確診辦法可分為根據(jù)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的辦法的毛病確診辦法、根據(jù)常識的毛病確診辦法和根據(jù)離散事情的辦法等。
2.1 根據(jù)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的辦法
根據(jù)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的辦法有兩大類:信號處理辦法和計(jì)算辦法。
常用的一些根據(jù)信號處理的毛病確診辦法有:絕對值查驗(yàn)和趨勢查驗(yàn),使用Kullb ack信息準(zhǔn)則的毛病檢查,根據(jù)自適應(yīng)滑動(dòng)Lattice濾波器的毛病檢查辦法,根據(jù)信號模態(tài)估量的毛病檢查辦法有關(guān)剖析法、小波剖析辦法和信息交融辦法等。
2.2 根據(jù)常識的辦法
根據(jù)常識的毛病確診辦法協(xié)可分為根據(jù)癥狀的毛病確診辦法和根據(jù)定性模型的毛病確診辦法兩種。
2.3 根據(jù)離散事情的辦法
根據(jù)離散事情的毛病確診辦法是近年來開展起來的一種新式毛病確診辦法。其基本思想是:離散事情模型的狀況既反映正常狀況,又反映體系的毛病狀況。
表2給出了一些毛病確診辦法的長處和缺陷
跟著理論研討的發(fā)展和技術(shù)水平的不斷提高,傳感器毛病確診的研討會更趨于實(shí)用化,一些在實(shí)踐中遇到的疑問會逐漸得到解決。
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