自动测试技术在故障诊断中的应用综述.docx

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1、自动测试技术在故障诊断中的应用综述摘要：随着现代科学技术在设备上的应用，设备的自动化程度越来越高，结构越来越复杂。功能和结构复杂程度的提高，导致设备出现故障的因素也会随之增多，生产实践证明，研究这些故障因素有重要意义。自动测试系统能自动进行各种信号测量、数据处理和传输，并能以适当方式显示或输出测试结果。本文将故障诊断技术与自动测技术融合，使设备的维护和检修更加智能化，对提高设备效能有重要作用。关键词自动测试技术；故障诊断；智能化1引言随着信息技术和电子技术的飞速发展，电子系统在机电设备中所占的比重越来越大，一是单体电子设备的类别数量显著增加，二是各类机电

2、设备中所包含的电控部分越来越多，电子系统已经成为机电设备的重要组成部分。在电子系统中应用自动测试技术，被测对象在整个测试过程中，都在计算机的统一控制下自动完成，达到定位和隔离故障的目的。将自动测试技术应用到故障诊断的过程中，既可以提高故障诊断的效率，又能提高故障诊断的准确度。2自动测试系统2.1自动测试技术及自动测试系统被测对象传感器信号调理信号处理数据显示与记录反馈、控制通常将在计算机控制下，能自动进行各种信号测量、数据处理、传输，并以适当方式显示或输出测试结果的系统成为自动测试系统（如图1），简称ATS（AutomatedTestSystem），这种

3、技术我们称之为自动测试技术。在自动测试系统中，整个工作都是在预先编制好的测试程序统一指挥下完成的，系统中的各种仪器和设备是智能化的，都能够进行程序控制。图1检测系统示意图2.2自动测试系统发展趋势自动测试系统的发展经历了从专用型向通用型发展的过程。从早期仅侧重于ATE研究，到现在的建立整个自动测试系统体系结构；同时注重ATE研制和TPS开发及可移植性，以及人工智能在自动测试系统中的应用；ATS正从集中型向着分布式的集成诊断测试系统发展。自动测试系统将重点向以下几个方向发展：（1）平台的构建向标准化、通用化方向发展。改变以往封闭的结构体系，强调软、硬件结构

4、的通用性和标准化。（2）采用和推广VXI总线作为自动测试系统的总线标准。2005年年底，Agilent公司和VXI科技公司推出LXI（LANextensionforinstrument）总线标准。近年来，用于ATS的网络测试技术、无线技术、远程控制技术取得了许多研究成果，推动了LXI的推广。VXI与LXI的结合是未来总线的发展趋势。（3）积极发展并行测试技术和综合仪器技术，提高测试效率，降低测试成本。（4）测试软件开发工程化，统一测试软件平台，开发高级测试语言，采用可交换虚拟仪器技术，将TPS开发与具体ATE分离，增强了TPS的可移植能力和互操作性。（5

5、）增强故障诊断能力，采用ATML（可扩展标注语言）表达测试诊断信息，将测试诊断知识与测试过程分离，便于测试诊断知识的共享和移植。3故障诊断技术3.1故障诊断技术定义故障诊断技术就是在设备运行中或基本不拆卸设备的情况下，掌握设备的运行状况，根据从被诊断对象测试所取得的有用信息进行分析处理，判断被诊断对象的状态是否处于异常状态或故障状态，判断劣化状态发生的部位或零部件，并判定产生故障的原因，以及预测状态劣化的发展趋势等。其目的是提高设备运行效率和运行可靠性，防患于未然，减少因设备故障而造成的损失。3.2故障诊断技术的构成故障识别提取特征量信号采集诊断方法的研

6、究是诊断技术的核心，不论选哪种方法都包括信号采集、特征向量提取、标准特征建库和识别四部分构成。故障诊断过程流程图如图2。特征库图2故障诊断过程流程图（1）信号采集就是通过测试系统对被测对象加适当的激励，使其满足实际工作的条件，然后测量反应性能指标的信号参数值，这些参数值作为故障的参考值，供故障诊断程序调用。（2）提取特征量，传感器采集到的信号是原始信号，大部分数据无法直接利用，必须利用信号分析处理技术，根据需要把信号转化在不同的域内进行分析，才能得到更精确反应设备状态的特征量。滤波技术、频谱分析技术是传统的信号处理方法；傅里叶变换、小波分析也是强有力的信

7、号分析工具。（3）故障识别是根据事先存在于诊断系统中的诊断知识，确定系统是否存在故障及故障的类型和性质等。根据被诊断对象的特征描述和决策方法的差异可以形成不同的故障诊断方法。概括起来主要分为两类，即基于模型的故障诊断和不依赖于模型的故障诊断方法。4自动测试技术在故障诊断中的应用4.1自动测试技术应用流程（1）根据故障诊断的原理和过程，信号采集是故障诊断的前提。通过各种测试，将设备不同工作状态的各个参数测量并输出。利用自动测试技术，不但能够测量出对应的静态性能指标，而且利用连续测量及仪器的记忆功能，测量记录动态的数据。（2）采集到信号之后，相应的仪器设备可

8、以对数据性能进行简单的分析，而进一步提取特征向量则要通过一定的算法来实现，这些算