第六章檢測(cè)系統(tǒng)的抗干擾與可靠性

1、第六章 檢測(cè)系統(tǒng)的抗干擾與可靠性 技術(shù)n6-1 檢測(cè)系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)n6-2 檢測(cè)系統(tǒng)的可靠性技術(shù)n6-3 系統(tǒng)故障檢測(cè)與診斷技術(shù)6-1 檢測(cè)系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)n6.1.1 干擾和噪聲源n6.1.2 抗干擾措施和方法6.1.1 干擾和噪聲源干擾串入系統(tǒng)的渠道主要有三個(gè):n空間(電磁感應(yīng))n傳輸通道n配電系統(tǒng)6.1.1 干擾和噪聲源1.外部干擾（1）串模干擾n串模干擾：是指干擾電壓與有效信號(hào)串聯(lián)疊加后作用到系統(tǒng)上。n來(lái)源：高壓輸電線、與信號(hào)線平行敷設(shè)的輸電線和大電流控制線所產(chǎn)生的空間電磁場(chǎng)；信號(hào)源本身固有的漂移、紋波和噪聲，以及電源變壓器不良屏蔽或穩(wěn)壓濾波效果不良等。（2）共模干擾n共模干擾：指輸

2、入通道兩個(gè)輸入端上共有的干擾電壓。6.1.1 干擾和噪聲源n共模干擾電壓可以是直流電壓，也可以是交流電壓，其幅值可達(dá)幾伏甚至更高。n在檢測(cè)系統(tǒng)中，檢測(cè)元件和傳感器是分散在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各個(gè)地方，因此，被測(cè)信號(hào)的參考接地點(diǎn)和檢測(cè)系統(tǒng)輸入信號(hào)的參考接地點(diǎn)之間存在一定的電位差，這個(gè)電位差就是共模干擾電壓。n在測(cè)量電路中，被測(cè)信號(hào)有單端對(duì)地輸入和雙端對(duì)地輸入兩種方式。當(dāng)存在共模干擾時(shí)，不能采用單端對(duì)地輸入方式，因?yàn)榇藭r(shí)的共模干擾電壓將全部成為串模干擾電壓。6.1.1 干擾和噪聲源6.1.1 干擾和噪聲源6.1.1 干擾和噪聲源（3）電源干擾從電源竄人的干擾一般有：n當(dāng)同一電源系統(tǒng)中的可控硅器件通斷時(shí)產(chǎn)生的

3、尖峰，通過(guò)變壓器的初級(jí)與次級(jí)間的電容耦合到直流電源中產(chǎn)生的干擾。n附近的繼電器動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生的浪涌電壓，由電源線經(jīng)變壓器級(jí)間電容耦合產(chǎn)生的干擾。n共用同一個(gè)電源的附近設(shè)備接通或斷開時(shí)產(chǎn)生的干擾。6.1.1 干擾和噪聲源2.數(shù)字電路的干擾n電容性耦合：在數(shù)字電路的元件和元件之間，導(dǎo)線和導(dǎo)線之間，導(dǎo)線和元件之間，導(dǎo)線和結(jié)構(gòu)件之間都存在著分布電容。如果某一導(dǎo)體上的信號(hào)電壓通過(guò)分布電容使其他導(dǎo)體上的電壓受到影響。6.1.1 干擾和噪聲源6.1.1 干擾和噪聲源（1）內(nèi)源干擾n內(nèi)源干擾：由于系統(tǒng)運(yùn)行所產(chǎn)生的干擾，意即干擾源在內(nèi)部的干擾。（2）外源干擾n外源干擾：不是由于機(jī)器運(yùn)行所產(chǎn)生的干擾。一般有逆變開關(guān)電

4、源干擾、空間電磁場(chǎng)干擾、電網(wǎng)浪涌電壓干擾、過(guò)程輸入輸出通道干擾等。6.1.2 抗干擾措施和方法1.串模干擾的抑制n串模干擾的能力用串模抑制比NMRR來(lái)衡量式中，Vnm為串模干擾電壓；Vnml為儀器輸入端由串模干擾引起的等效差模電壓。n抑制串模干擾的具體措施：信號(hào)濾波，信號(hào)積分等。)(lg20dBVVNMRRlnmnm6.1.2 抗干擾措施和方法（1）信號(hào)濾波n適用于干擾頻譜不同的情況：用低通濾波器來(lái)抑制高頻串模干擾；用高通濾波器來(lái)抑制低頻串模干擾；如果串模干擾頻率落在被測(cè)信號(hào)的兩側(cè)，則用帶通濾波器來(lái)抑制。n主要的抗干擾措施是：用低通輸入濾波器濾除交流干擾。n常用的低通濾波器：RC濾波器、LC濾

5、波器、雙T濾波器及有源濾波器。6.1.2 抗干擾措施和方法6.1.2 抗干擾措施和方法RC濾波器：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，但串模抑制比不高，且時(shí)間常數(shù)RC較大。LC濾波器：串模抑制比教高，但需要繞制電感，體積大，成本高。雙T濾波器：對(duì)固定頻率的干擾具有很高的抑制比，偏離該頻率后抑制比迅速減小。主要濾除工頻干擾。有源濾波器：可以獲得比較理想的頻率特性，但有源器件的共模抑制比一般難以滿足要求，其本身的噪聲也較大。6.1.2 抗干擾措施和方法n通常，儀器儀表的輸入濾波器都采用RC濾波器，在選擇電阻和電容參數(shù)時(shí)除了要滿足NMRR指標(biāo)外，還要考慮信號(hào)源的內(nèi)阻抗，兼顧共模抑制比和放大器動(dòng)態(tài)特性的要求，故常用兩級(jí)

6、阻容低通濾波網(wǎng)絡(luò)作為輸入通道的濾波器。6.1.2 抗干擾措施和方法（2）信號(hào)積分n原理：用雙積分A/D可以削弱周期性的串模干擾的影響。因?yàn)殡p積分A/D是對(duì)輸入信號(hào)的積分值進(jìn)行測(cè)量，若干擾信號(hào)是周期性的而積分時(shí)間又為信號(hào)周期或信號(hào)周期的整數(shù)倍，則積分后干擾值為零。n積分式A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)串模干擾抑制能力為n式中，E為串模干擾幅值； 為干擾產(chǎn)生的輸出折算到輸入端的電壓幅值；T為干擾信號(hào)周期；T0為A/D變換周期。)/sin(/lg20)/lg(2000TTTTUENMRRininU6.1.2 抗干擾措施和方法n為了使T0與電源頻率一致，往往用鎖相環(huán)實(shí)現(xiàn)對(duì)T0對(duì)T的跟蹤；一般V-F型積分式A/D變換器

7、不能對(duì)抗“過(guò)零干擾”，在串模干擾較大時(shí)，應(yīng)選用雙積分式A/D變換器。6.1.2 抗干擾措施和方法（3）其他措施n對(duì)于主要來(lái)自于電磁感應(yīng)的串模干擾，應(yīng)盡可能早的對(duì)被測(cè)信號(hào)進(jìn)行前置放大，或者盡可能早地完成模/數(shù)轉(zhuǎn)換或采取隔離和屏蔽等措施。n從選擇器件入手。n如果串模干擾的變化速度與被測(cè)信號(hào)相當(dāng)，此時(shí)應(yīng)該從根本上消除產(chǎn)生串模干擾的原因。對(duì)測(cè)量元件或變送器等進(jìn)行良好的屏蔽；信號(hào)線選用帶屏蔽層的雙膠線或同軸電纜線，并應(yīng)有良好的接地系統(tǒng)；用數(shù)字濾波技術(shù)對(duì)帶有串模干擾的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。6.1.2 抗干擾措施和方法2.共模干擾的抑制n共模干擾的能力用共模抑制比CMRR來(lái)表示：式中，Vcm為共模干擾電壓；Vcml

8、為共模干擾引起的等效電壓。（1）浮空方法n浮空：使模擬量通道對(duì)共模電壓存在高的阻抗，或者說(shuō)對(duì)電源和地存在高阻抗，從而達(dá)到抑制共模干擾的目的?？刹捎酶〉剌斎腚p層屏蔽放大器來(lái)抑制干擾。)(lg20dBVVCMRRlcmcm6.1.2 抗干擾措施和方法6.1.2 抗干擾措施和方法應(yīng)注意：n信號(hào)線屏蔽曾只允許一端接地，且只能在信號(hào)源側(cè)接地，而放大器側(cè)不能接地，當(dāng)信號(hào)源為浮地方式時(shí)，屏蔽只接信號(hào)源的低電位端。n模擬信號(hào)的輸入端要相應(yīng)地采取三線采樣開關(guān)。n設(shè)計(jì)輸入電路時(shí)，應(yīng)使放大器兩輸入端對(duì)屏蔽罩的絕緣電阻盡量對(duì)稱，且盡可能減小線路的不平衡電阻。6.1.2 抗干擾措施和方法實(shí)際效果下降的原因：n放大器屏蔽

9、罩不可能十分完整；n高溫高濕地區(qū)，放大器對(duì)屏蔽罩、屏蔽罩對(duì)機(jī)殼以及屏蔽線芯線對(duì)屏蔽層的絕緣電阻要大幅度下降；n因系統(tǒng)寄生電容較大，對(duì)交流的抗共模干擾能力往往低于直流。（2）采用差動(dòng)放大器的浮動(dòng)測(cè)量方法n此法對(duì)模擬電壓測(cè)量和三位或四位數(shù)字電壓表來(lái)說(shuō)已有足夠的共模抑制比，但對(duì)更高分辨率和靈敏度的檢測(cè)系統(tǒng)就不夠了。6.1.2 抗干擾措施和方法6.1.2 抗干擾措施和方法n高分辨率高靈敏度的檢測(cè)系統(tǒng)須采用保護(hù)式檢測(cè)系統(tǒng)。注：保護(hù)端能增加對(duì)電源頻率或更高頻率的共模抑制比。6.1.2 抗干擾措施和方法n對(duì)于輸入端接地的檢測(cè)系統(tǒng)，可以將保護(hù)端與輸入電壓低端連接，這樣幾乎可以將共模電流全部旁路在檢測(cè)電路之外。

10、6.1.2 抗干擾措施和方法例，測(cè)量電橋的不平衡電壓時(shí)，分幾種情況進(jìn)行說(shuō)明：6.1.2 抗干擾措施和方法將保護(hù)端連至低端6.1.2 抗干擾措施和方法保護(hù)端與電橋的低端連接6.1.2 抗干擾措施和方法保護(hù)端與電橋的地線連接n在大多數(shù)情況下，這種連接方法最好，對(duì)地線上的共模電壓比較高而直流共模電壓比較低的情況特別適用。采用驅(qū)動(dòng)保護(hù)端的方法6.1.2 抗干擾措施和方法（3）隔離方法n隔離方法：利用變壓器或光電耦合器將各種模擬負(fù)載與數(shù)字信號(hào)源隔離開來(lái)，即將“模擬地”與“數(shù)字地”斷開，被測(cè)信號(hào)通過(guò)變壓器耦合或光電耦合獲得通路，而共模干擾由于不成回路而得到較有效的抑制。n變壓器：是無(wú)源器件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但性

11、能不及光電耦合器件。n光電耦合器：比變壓器抑制干擾的效果更好。6.1.2 抗干擾措施和方法光電耦合器具有很強(qiáng)的抗干擾能力，主因是：n它的輸入阻抗很低；n輸入回路與輸出回路之間的分布電容極小，而絕緣電阻又較大；n輸入與輸出回路間是在密封條件下進(jìn)行光耦合，不受外界光的干擾。6.1.2 抗干擾措施和方法n光電耦合的常用電路形式：6.1.2 抗干擾措施和方法光電耦合器使用時(shí)要注意：n當(dāng)工作頻率升高時(shí)，雖然輸入電壓幅值不變，但輸出卻要下降。光電耦合器的最高工頻隨負(fù)載阻抗的減小而升高。n光電耦合器的大多數(shù)參數(shù)受溫度的影響較大。n使用時(shí)輸入端反向電壓不能超過(guò)6V，且輸入特性的正向死區(qū)較大。n光電耦合器的輸入

12、部分和輸出部分必須分別采用獨(dú)立的電源。6.1.2 抗干擾措施和方法3.過(guò)程通道的抗干擾（1）開關(guān)量輸入輸出的抗干擾n開關(guān)量輸入輸出回路主要采用隔離器件切斷其公共地線，實(shí)現(xiàn)彼此電隔離以抑制干擾脈沖。n輸入電路：采用光電耦合器的開關(guān)量輸入隔離電路。6.1.2 抗干擾措施和方法n輸出電路：采用繼電器隔離的開關(guān)量輸出電路。注：在啟停負(fù)荷很大時(shí)，應(yīng)采用小型繼電器的觸點(diǎn)控制中間繼電器或交流接觸器的線包回路；適用于控制響應(yīng)速度不高的啟停操作。6.1.2 抗干擾措施和方法6.1.2 抗干擾措施和方法6.1.2 抗干擾措施和方法（2）模擬量輸入輸出電路的抗干擾n模擬量I/O電路與外界的電氣隔離可用安全柵來(lái)實(shí)現(xiàn)。

13、n安全柵：是有源隔離式的四端網(wǎng)絡(luò)。n抗干擾屏障應(yīng)設(shè)在最先遇到開關(guān)信號(hào)工作的位置上。對(duì)A/D轉(zhuǎn)換電路而言，光電耦合設(shè)在A/D芯片和模擬量多路開關(guān)芯片這兩類電路的數(shù)字量信號(hào)線上；對(duì)D/A轉(zhuǎn)換電路而言，應(yīng)設(shè)在D/A芯片和采樣保持芯片的數(shù)字量信號(hào)線上。n注：用光電耦合器來(lái)隔離輸入輸出通道時(shí)，必須對(duì)所有的信號(hào)全部隔離。6.1.2 抗干擾措施和方法6.1.2 抗干擾措施和方法6.1.2 抗干擾措施和方法6.1.2 抗干擾措施和方法6.1.2 抗干擾措施和方法4.電源與電網(wǎng)干擾的抑制（1）抑制電網(wǎng)干擾的措施措施一：采用能抑制交流電源干擾的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)源。措施二：采用不間斷電源UPS。它除了有很強(qiáng)的抗電網(wǎng)干擾能

14、力外，更主要的是萬(wàn)一電網(wǎng)斷電，它能以極短的時(shí)間切換到后備電源上去。措施三：以開關(guān)式直流穩(wěn)壓電源代替各種穩(wěn)壓電源。6.1.2 抗干擾措施和方法6.1.2 抗干擾措施和方法（2）印刷電路板電源開 關(guān)噪聲的抑制n降低開關(guān)噪聲的方法：以短線向各印刷電路板并行供電，且電路板里的電源線采用格子形狀或用多層板，做成網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)。在電路板上的每個(gè)IC都接入高頻特性好的旁路電容器。6.1.2 抗干擾措施和方法5.地線系統(tǒng)干擾的抑制n地線：指電路中的某一點(diǎn)，用做電路中其他被測(cè)電位的參考點(diǎn)。一個(gè)電路系統(tǒng)中可能同時(shí)存在著幾個(gè)接地點(diǎn)，這些接地點(diǎn)可能處于相同電位，也可能處于不同電位。n有三種地線接地方式：安全接地、電源接地、

15、信號(hào)接地。n設(shè)計(jì)時(shí)要以下三點(diǎn)：接地方式的選擇、接地位置的選擇、電纜和接插件的屏蔽。6.1.2 抗干擾措施和方法（1）接地方式的選擇n接地的方式有一點(diǎn)接地和多點(diǎn)接地之分。多點(diǎn)接地一般適用于10MHz的高頻電路；低于1MHz的低頻電路應(yīng)一點(diǎn)接地。n一點(diǎn)接地方式有并聯(lián)一點(diǎn)接地和串聯(lián)一點(diǎn)接地。n并聯(lián)方式可以使電路的電流流過(guò)導(dǎo)線時(shí)所產(chǎn)生的壓降互不影響，但實(shí)現(xiàn)起來(lái)較麻煩；6.1.2 抗干擾措施和方法n串聯(lián)接地方式：引線少，容易實(shí)現(xiàn)，是較常用的接地方式。n使用串聯(lián)接地時(shí)要注意：各個(gè)電路接地線應(yīng)盡量縮短；條件允許時(shí)應(yīng)盡可能地加粗導(dǎo)線截面，同時(shí)應(yīng)注意支線、干線和總線應(yīng)根據(jù)電流大小按比例地加大。電平較低的子系統(tǒng)應(yīng)

16、距離總地線最近，或者電流較大的子系統(tǒng)應(yīng)距離總地線較近。6.1.2 抗干擾措施和方法（2）接地位置的選擇n電源變壓器靜電屏蔽層的接地點(diǎn)6.1.2 抗干擾措施和方法n超屏蔽變壓器的屏蔽層接地點(diǎn)n小信號(hào)、高增益多級(jí)放大器的接地點(diǎn)n屏蔽層與公共端的連接n交流地、功率地同信號(hào)地不能共用n屏蔽地或是機(jī)殼地接法6.1.2 抗干擾措施和方法（3）電纜和接插件的屏蔽注意：n高電平線和低電平線不要走同一條電纜；不得已時(shí)，高電平線應(yīng)單獨(dú)組合和屏蔽，同時(shí)要仔細(xì)選擇低電平線的位置。n高電平線和低電平線不要使用同一接插件。不得已時(shí)，要將高低電平端子分立兩端，中間預(yù)留接高低電平引地線的備用端子。n設(shè)備上進(jìn)出電纜的屏蔽應(yīng)保持

17、完整，電纜和屏蔽體要經(jīng)插件連接。6.1.2 抗干擾措施和方法6.電路工藝準(zhǔn)則（1）結(jié)構(gòu)安排n電路元件的安裝位置應(yīng)盡量根據(jù)信號(hào)的傳輸順序排成一直線走向，即輸入級(jí)放大級(jí)信號(hào)轉(zhuǎn)換級(jí)輸出級(jí)，各級(jí)元件不要混合交叉。n電路中的熱源及電磁感應(yīng)耦合元件應(yīng)遠(yuǎn)離輸入級(jí)。n電路復(fù)雜，單元較多，可按單元分塊裝配，必要時(shí)將輸入級(jí)與高頻振蕩級(jí)用屏蔽層隔離。當(dāng)電路較小時(shí)，應(yīng)考慮合理利用空間，對(duì)較重元件加固定支架。6.1.2 抗干擾措施和方法（2）布線原則n輸入級(jí)的弱信號(hào)線與輸出級(jí)的強(qiáng)信號(hào)線，以及可能引起寄生耦合的線，都應(yīng)盡量遠(yuǎn)離并嚴(yán)禁平行走線。直流信號(hào)線與交流信號(hào)線應(yīng)盡量遠(yuǎn)離。n放大器各放大級(jí)的元件應(yīng)采取一點(diǎn)接地。低電平信

18、號(hào)線的地線、干擾源地線和金屬殼的地線應(yīng)分開設(shè)置，最后集中一點(diǎn)接地。n輸入電纜的屏蔽層應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)慕拥攸c(diǎn)。不同電纜的信號(hào)線要互相交織，禁忌平行。6-2 檢測(cè)系統(tǒng)的可靠性技術(shù)n6.2.1 單機(jī)系統(tǒng)的可靠性和偶然出 錯(cuò)分類n6.2.2 排除偶然出錯(cuò)的方法n6.2.3 系統(tǒng)的可靠度和失效率n6.2.4 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)基礎(chǔ)n6.2.5 提高系統(tǒng)可靠性的設(shè)計(jì)方法n6.2.6 檢測(cè)系統(tǒng)的可靠度計(jì)算6.2.1 單機(jī)系統(tǒng)的可靠性和偶然 出錯(cuò)分類1.單機(jī)系統(tǒng)可靠性的數(shù)學(xué)描述為：式中， 為單機(jī)系統(tǒng)可靠性；RA為微機(jī)可靠率；RB為數(shù)據(jù)采集及接口可靠率；RC為外設(shè)部分可靠率；RD為被測(cè)對(duì)象可靠率。2.偶然出錯(cuò)主要表現(xiàn)在

19、：n外設(shè)沒有正確執(zhí)行微機(jī)命令；n微機(jī)產(chǎn)生錯(cuò)誤命令。DCBARRRRRR6.2.2 排除偶然出錯(cuò)的方法1. 對(duì)于上述兩種偶然出錯(cuò)常用“指令重新執(zhí)行”方法。2.常用的檢錯(cuò)方法有：（1）檢錯(cuò)-糾錯(cuò)編碼n檢錯(cuò)-糾錯(cuò)編碼就是在被傳遞的信息碼上增加編碼，用以檢測(cè)或糾正錯(cuò)誤。（2）硬件時(shí)間監(jiān)護(hù)n硬件時(shí)間監(jiān)護(hù)又稱子程序定時(shí)，它規(guī)定每一個(gè)子程序的執(zhí)行時(shí)間，如果超時(shí)則認(rèn)為程序走錯(cuò)了方向，并通過(guò)硬件使程序重新執(zhí)行該子程序。6.2.3 系統(tǒng)的可靠度和失效率n系統(tǒng)的可靠度R(t)：指在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)完成規(guī)定任務(wù)的概率。n微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)失效特性曲線分三個(gè)階段：早期失效、壽命期、損耗期。6.2.4 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1.可

20、靠性指標(biāo)根據(jù)生產(chǎn)工藝、測(cè)試要求以及元器件現(xiàn)狀來(lái)確定。2.可靠性分配根據(jù)系統(tǒng)的可靠性模型，將可靠性指標(biāo)分配給每一個(gè)部件的失效率，直到分配給元器件的失效率。3.建立系統(tǒng)的可靠性數(shù)學(xué)模型確定部件的連接關(guān)系，即串聯(lián)、并聯(lián)、串-并聯(lián)關(guān)系。4.系統(tǒng)可靠性預(yù)測(cè)在系統(tǒng)模型和部件可靠數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。NiiNKMTBF116.2.5 提高系統(tǒng)可靠性的設(shè)計(jì)方法1.元器件選擇和篩選（1）元器件選擇原則：n在經(jīng)濟(jì)條件允許時(shí)，應(yīng)盡可能選用 小的器件，否則，首先要考慮滿足可靠性指標(biāo)的要求。n盡量選用集成度高的元器件。（2）篩選的基本思想 選擇若干典型環(huán)境因素，施加適當(dāng)?shù)沫h(huán)境應(yīng)力于電子硬件，把其所有缺陷盡可能徹底地激發(fā)出

21、來(lái)，然后再加以更換，同時(shí)又不使良好的硬件受到損傷或性能衰退。6.2.5 提高系統(tǒng)可靠性的設(shè)計(jì)方法2.降額技術(shù)n絕大部分元器件的失效率隨環(huán)境應(yīng)力的降低而下降，這是降額設(shè)計(jì)提高系統(tǒng)可靠度的依據(jù)。n降額包括熱、電、機(jī)械和其他環(huán)境應(yīng)力。n降額方法：（1）熱應(yīng)力降額指元器件實(shí)用溫度低于額定溫度，一般取額定值的60%75%；（2）電應(yīng)力降額包括降低電平范圍、負(fù)載、高低電平指標(biāo)。通常取70%的負(fù)載。（3）機(jī)械應(yīng)力只用額定值的60%70%。6.2.5 提高系統(tǒng)可靠性的設(shè)計(jì)方法3.環(huán)境保護(hù)（1）熱設(shè)計(jì)n把熱量輸入降到最小，提供良好的熱傳導(dǎo)、熱輻射和通風(fēng)條件，最大限度的降低機(jī)內(nèi)的溫升；正確安排元器件，使主要發(fā)熱器

22、遠(yuǎn)離電解電容、LSI芯片等。（2）防潮設(shè)計(jì)n憎水處理：涂敷硅有機(jī)化合物以提高設(shè)備憎水能力。n密封：對(duì)要求具有較強(qiáng)防潮能力的部件采用專門的箱體密封或充氣密封。n防鹽霧、腐蝕、霉菌設(shè)計(jì)：用三防涂料涂敷線路板。6.2.5 提高系統(tǒng)可靠性的設(shè)計(jì)方法4.系統(tǒng)的簡(jiǎn)化和標(biāo)準(zhǔn)化n系統(tǒng)在性能設(shè)計(jì)之后，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)化和標(biāo)準(zhǔn)化。n包括硬件簡(jiǎn)化、標(biāo)準(zhǔn)化以及軟件優(yōu)化和固化。n系統(tǒng)的簡(jiǎn)化和標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)于提高設(shè)備部件的互換性、可靠性和可維修度都是非常必要的。6.2.6 檢測(cè)系統(tǒng)的可靠度計(jì)算n檢測(cè)系統(tǒng)或儀表有兩種故障狀態(tài)：一種是完全不能工作的故障狀態(tài)；另一種是還能工作但系統(tǒng)已失去所要求的精度狀態(tài)。n以熱電偶溫度檢測(cè)系統(tǒng)為例。6.

23、2.6 檢測(cè)系統(tǒng)的可靠度計(jì)算6.2.6 檢測(cè)系統(tǒng)的可靠度計(jì)算6.2.6 檢測(cè)系統(tǒng)的可靠度計(jì)算6.2.6 檢測(cè)系統(tǒng)的可靠度計(jì)算6-3 系統(tǒng)故障檢測(cè)與診斷技術(shù)n6.3.1 故障檢測(cè)與診斷基礎(chǔ)n6.3.2 故障檢測(cè)與診斷原理n6.3.3 故障檢測(cè)與診斷的數(shù)學(xué)方法6.3.1 故障檢測(cè)與診斷基礎(chǔ)1.故障檢測(cè)與診斷的目的n能及時(shí)、正確地對(duì)各種異常狀態(tài)或故障狀態(tài)做出診斷，預(yù)防或消除故障，提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性、安全性和有效性。n保證設(shè)備（系統(tǒng)）發(fā)揮最大的設(shè)計(jì)能力，制定合理的檢測(cè)維修制度。n通過(guò)檢測(cè)監(jiān)視、故障分析、性能評(píng)估等，為設(shè)備（系統(tǒng)）結(jié)構(gòu)修改、優(yōu)化設(shè)計(jì)、合理制造及生產(chǎn)過(guò)程提供數(shù)據(jù)和信息。6.3.1 故障檢

24、測(cè)與診斷基礎(chǔ)2.故障檢測(cè)和診斷的任務(wù)n故障檢測(cè)的任務(wù)：了解和掌握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，并判斷其處于正?；蚍钦顟B(tài)，并對(duì)狀態(tài)進(jìn)行顯示和記錄，對(duì)異常狀態(tài)做出報(bào)警。n故障診斷的任務(wù)：根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)所獲得的信息，結(jié)合已知的結(jié)構(gòu)特性和參數(shù)、環(huán)境條件以及運(yùn)行歷史，對(duì)設(shè)備可能要發(fā)生的或已經(jīng)發(fā)生的故障進(jìn)行預(yù)報(bào)和分析、判斷，確定故障的性質(zhì)等，指出故障發(fā)生和發(fā)展的趨勢(shì)及其后果，提出對(duì)策措施，并加以實(shí)施，最終使設(shè)備復(fù)原到正常狀態(tài)。n指導(dǎo)設(shè)備（系統(tǒng)）的管理維修6.3.1 故障檢測(cè)與診斷基礎(chǔ)3.故障檢測(cè)與診斷的基本方法（1）傳統(tǒng)的故障診斷方法n首先，利用各種物理、化學(xué)的原理和手段，通過(guò)伴隨故障出現(xiàn)的物理和化學(xué)現(xiàn)象，直接檢測(cè)故障。n其次，利用故障所對(duì)應(yīng)的征兆來(lái)診斷故障。（2）故障的智能診斷方法將人工智能的理論和方法用于故障診斷。（3）故障診斷的數(shù)學(xué)方法包括基于模式識(shí)別的診斷方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波變換等。