电子电路故障诊断

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1、电子电路故障诊断技术故障诊断技术的概况及发展前景随着科学技术的快速发展，特别是数字技术及各种超大规模集成电路的广泛应用，电子装备尤其是军用电子装备结构越来越复杂，功能越来越完善，自动化程度也越来越高。虽然电子系统的性能得到提高，但是对测试和维修保障也产生了测试流程复杂、测试时间长、维修保障困难、维修费用高等诸多问题，这些问题严重影响了电子设备的完好性和寿命周期。现代故障诊断技术是近年来随着电子计算机技术、现代测试技术和人工智能技术的迅速发展而发展起来的一种新技术，是指应用现代化仪器设备和计算机系统等高新技术设备，通过测试来检查和识别设备及零部件的实时技术

2、状态，对其进行科学的诊断。应用故障诊断技术对设备进行测试和诊断，可以及时发现设备的故障和预防恶性事故的发生，从而避免出现重大损失。电子电路是由具有特定功能的电子元件组成的，其中每个元件都有自己特定的作用。如果某个元件损坏，电路的功能必将发生变化。我们将电路系统丧失规定功能的现象称为电路故障。电路功能的变化必然伴随电路参数的变化，根据电路参数变化来辨别电路故障的过程，称为电子线路故障诊断。电子电路故障诊断技术，就是根据对电子电路的可及节点或端口直接测量的信息，推断该系统所处的状态，确定故障元件的部位和预测故障的发生，判别电子产品的质量以便给出维修提示的方法

3、。电子电路分为模拟电路和数字电路两种。因此，电子电路的故障诊断技术也应从模拟电路故障诊断和数字电路故障诊断两方面进行。故障诊断学科由故障诊断理论和故障诊断技术两部分组成。在本书第一章简要介绍了故障诊断理论，如统计诊断理论的贝叶斯法、最大似然法、时间序列法、灰色系统法；模拟诊断法，智能诊断理论的专家系统故障诊断、神经网络故障诊断理论、信息融合故障诊断、基于Asent故障诊断以及故障树诊断理论，本章主要讨论故障诊断技术方面的问题。一、电子电路通用故障诊断方法故障诊断过程，实际上就是从故障现象出发，通过反复测试，作出分析判断，逐步找出故障的过程，电子电路的故障

4、包括：①故障检测；②故障定位；③故障识别；④状态监测等几个方面。1．故障症状分析(1)确定故障症状。首先必须知道设备在正常情况下是如何工作的，应如何正确操作和控制设备，从而确定故障的特征。(2)故障症状的识别。故障症状的识别是分析电子设备工作正常与否的一种技术。故障症状是设备特性的改变或偏离，由于与所期望的特性不一致，则可确认这是一种故障症状。(3)设备故障与性能下降。设备故障表示整个设备或设备中某些功能块不能工作。设备能工作但达不到正常性能，这称为设备性能下降。(4)故障症状的评价。故障症状评价是对故障准确描述的过程。2．确定故障范围大多数电子设备都可

5、以分为若干单元，每一单元都有确定的功能。确定故障范围就意味着确定故障实际上出现在哪个功能块。确定故障范围时，可以按以下步骤进行：(1)外观检查；(2)电源状态和静止状态；(3)故障电路分割；(4)部件交换。3．查找故障电路通过逻辑判断和合理测试，不断缩小故障范围。——般应追寻三个主要信息：信号路径、信号特征和沿信号路径各电路的调节和控制装置。电路的合理测试方法可选择从后向前法(直到发现正确的信号，后一级就是故障电路)，信号的注人法、断开环路法、比较法等等。　　在电子设备中，集成电路被广泛使用，电路故障只能确定到组件和模块，没必要进一步检测，只需整片、整

6、块电路一起更换。4．确定故障位置这是电子电路故障诊断的最后一步。其方法是借助测试仪器对已确定的故障电路进一步检查，识别和确定有故障的元器件。1．故障症状分析2．确定故障范围3．查找故障电路4．确定故障位置模拟电路故障诊断中的特征提取方法基于统计理论的特征提取基于小波分析的特征提取基于故障信息量的特征提取基于核函数的特征提取其它理论的特征提取方法模拟电路故障诊断中的特征提取方法故障特征提取是模拟电路故障诊断的关键，而模拟电路由于故障模型复杂、元件参数的容差、非线性、噪声以及大规模集成化等现象使电路故障信息表现为多特征、高噪声、非线性的数据集，且受到特征信号

7、观测手段、征兆提取方法、状态识别技术、诊断知识完备程度以及诊断经济性的制约，使模拟电路的故障诊断技术滞后于数字电路故障诊断技术而面临巨大的挑战。模拟电路故障诊断本质上等价于模式识别问题，因此研究如何把电路状态的原始特征从高维特征空间压缩到低维特征空间，并提取有效故障特征以提高故障诊断率就成了一个重要的课题。我们将简要介绍部分模拟电路故障诊断中使用的特征提取方法的原理步骤及其优缺点，为进一步的研究打下基础。基于统计理论的特征提取传统的基于统计理论的特征提取方法是考虑测点数据的一阶矩和二阶矩，根据这些测点数据的重要统计特征来降低特征空间维数达到有效特征提取的

8、目的，其中包括基于可分离性准则、K-L变换、主元分析等特征提取方法。主元分析是基