כשלים בחיישנים כוללים ארבע קטגוריות עיקריות: כשלים של כישלונות מלאים, כשלים בסטייה קבועה, כשלים בסטיית סחף והשפלת דיוק.
כישלון כישלון מתייחס לכישלון הפתאומי של מדידת החיישן, הערך המדוד היה קבוע; כישלון סטייה מתייחס בעיקר לערך המדוד של החיישן והערך האמיתי של הבדל מתמיד בין סוג של תקלות, כפי שניתן לראות באיור, יש תקלה במדידת מדידת המדידה מקבילה למדידה של שום תקלה ;; ה
תקלות סחף הן תקלות בהן ההבדל בין הערך המדוד של החיישן לערך האמיתי עולה לאורך זמן.
השפלה של דיוק מתייחסת להידרדרות יכולת המדידה של החיישן ודיוק נמוך. כאשר רמת הדיוק פוחתת, הערך הממוצע של המדידה אינו משתנה, אלא השונות של המדידה משתנה.
תקלות סטייה קבועה ותקלות סחף הן תקלות שאינן קלות לאיתור וגורמות לסדרה של בעיות בלתי צפויות במהלך התקלה, מה שהופך את מערכת הבקרה לא מסוגלת לתפקד כראוי למשך זמן רב.
דרך סיווג כישלון חיישנים
1, על פי מידת סיווג כישלון החיישנים
על פי גודל מידת כישלון החיישן ניתן לחלק לכישלון קשה וכישלון רך.
כישלון קשה מתייחס למבנה הנזק שנגרם כתוצאה מהכישלון, המשרעת הכללית של שינויים גדולים ופתאומיים; כישלון רך מתייחס למאפייני הווריאציה, המשרעת היא שינויים קטנים ואיטיים.
כישלון קשה, המכונה גם כישלון מוחלט, כישלון מוחלט כאשר הערך המדוד אינו משתנה עם השינוי בפועל, תמיד שומר על קריאה מסוימת. בדרך כלל ערך קבוע זה הוא בדרך כלל אפס או הקריאה המרבית. הערך המדוד של התקלה הוא בערך קו ישר אופקי.
תקלות רכות כוללות סטיית נתונים, סחיפה והשפלת רמות הדיוק. תקלות רכות הן קטנות יחסית, קשות למצוא, ולכן במובן מסוים, תקלות רכות נזק מכפי שפגיעות קשות נזק גדול יותר, והפגיעה שלו משכה בהדרגה תשומת לב.
2, על פי כישלון סיווג הביצועים
על פי ביצועי התקלות ניתן לחלק לתקלות לסירוגין ולתקלות קבועות.
כישלון לסירוגין הוא טוב או רע; לא ניתן לשחזר כשל בכישלון קבוע לשגרה.
3, על פי הכישלון, פיתוח תהליך הסיווג
על פי תהליך התרחשות התקלות, ניתן לחלק את ההתפתחות לתקלת מוטציה ולתקלת שינוי איטי.
קצב האות התקלה המוטנטית של שינוי גדול; שיעור האות לשינוי איטי של שינוי השינוי הוא קטן.
4, על פי סיבת סיווג התקלות
על פי סיבת התקלה ניתן לחלק לתקלות סטייה, תקלות השפעה, תקלות במעגל פתוח, תקלות סחף, תקלות קצרות מעגל, הפרעה תקופתית, תקלות באזור מת לא לינארי.
הגורמים לתקלות סטייה הם: זרם הטיה או מתח הטיה וכו '; וכן
סיבות תקלות לתקלות אינסומיות הן: הפרעות אקראיות באספקת החשמל ובקרקע, נחשולים, פריקות ניצוץ, חוטים בממיר D/A וכו '; וכן
סיבות תקלות לתקלות במעגל פתוח: קווי אות שבור, סיכות שבב אינן מחוברות וכו '.
הגורם לתקלות סחף: טמפרטורה וכו '; תקלות קצרות מעגל: זיהום.
סיבות תקלות לתקלות קצרות מעגל: קורוזיה של גשר הנגרמת כתוצאה מזיהום, קיצור קו וכו '.
סיבות כשל בהפרעה מחזורית: אספקת חשמל 50 הרץ הפרעות וכו ';; וכן
גורמים לתקלות לתקלות פס -פס לא לינאריות: רוויה של מגבר, המכילה קישורים לא לינאריים וכו '.
בנוסף, מנקודת המבט של דוגמנות וסימולציה, ניתן לחלק אותו לתקלות כפולות ותוספות. עבור תקלות הטיה, האות המקורי בתוספת אות קטן או אקראי קטן; לצורך הפרעות בהלם, ניתן להניח על האות המקורי אות הדופק; עבור תקלות בקיצור מעגל, האות קרוב לאפס; תקלות במעגל פתוח, האות קרוב לפלט החיישן מקסימום; תקלות נסחפות, האות בקצב קצב מסוים מהאות המקורי; תקלות הפרעות מחזוריות, האות המקורי מונח על האות של תדר מסוים.
שיטות לאבחון תקלות חיישן
מנקודות מבט שונות, סיווג שיטות אבחון התקלות אינן זהות לחלוטין. שיטות לאבחון תקלות פשוט מחולקות ל: שיטות המבוססות על מודלים ושיטות מתמטיות אנליטיות שאינן מסתמכות על מודלים מתמטיים.
1. שיטות המבוססות על מודלים מתמטיים אנליטיים
על פי הצורות השונות של שאריות, ניתן לחלק עוד יותר את השיטות המבוססות על מודלים מתמטיים אנליטיים ל: שיטת הערכת הפרמטרים, שיטת הערכת המצב ושיטת החלל המקבילה.
שיטת אבחון התקלות מבוססת המודל היא אחת משיטות האבחון המוקדמות ביותר שפותחו, אך גם אחת משיטות האבחון הנחקרות והמיושמות ביותר.
היתרונות הם שמנגנון המודל ברור, המבנה פשוט, קל למימוש, קל לניתוח וניתן לאבחן אותו בזמן אמת. יש לו עמדה חשובה בתחום אבחון התקלות, והיא עדיין תהיה כיוון המחקר העיקרי של שיטות אבחון תקלות חיישן בהתפתחות העתידית.
החסרונות הם הכמות הגדולה של החישוב, מורכבות המערכת; קיומם של שגיאות דוגמנות, יכולת הסתגלות לקויה של המודל; אמינות לקויה, מועדת לאזעקות שווא, השמטות ותופעות אחרות; החוסן של הפרעות חיצוניות, המערכת אינה רגישה לרעש ולהפרעות.
נכון לעכשיו, תוצאות המחקר של שיטת אבחון זו עדיין מתמקדות בעיקר במערכות ליניאריות, מה שיש לו משמעות רבה למחקר המעמיק של טכניקות אבחון תקלות כלליות למערכות לא לינאריות, ובו בזמן, בעיית החוסן היא גם בעל ערך מחקר גבוה. טבלה L מתארת את היתרונות והחסרונות של כמה שיטות אבחון תקלות בשיטת הדוגמנות.
2. שיטות לאבחון תקלות שאינן תלויות במודלים מתמטיים
נכון לעכשיו, מערכת הבקרה הופכת להיות מורכבת יותר ויותר, בשל העובדה שקשה ליצור מודל מתמטי אנליטי מדויק של מערכת הבקרה בפועל, כאשר יש שגיאת דוגמנות, שיטות אבחון התקלות מבוססות המודל יהיו שקר אזעקות, השמטות ותופעות אחרות, כך שיטות אבחון התקלות העצמאות של המודל הוערכו מאוד.
היתרונות של השיטות העצמאיות של המודל המתמטי הם שהם אינם דורשים מודל מדויק של האובייקט וניתנים להתאמה רבה. החיסרון הוא שהמבנה מורכב וקשה למימוש.
ניתן לסווג שיטות אבחון תקלות עצמאיות של מערכת כזו לשיטות אבחון תקלות המבוססות על גישות מונעות נתונים, שיטות אבחון תקלות מבוססות ידע ושיטות מבוססות אירועים.
2.1 שיטות מונעות נתונים
ישנן שתי קטגוריות עיקריות של שיטות מונעות נתונים: שיטות לעיבוד אותות ושיטות סטטיסטיות.
כמה שיטות אבחון תקלות מבוססות עיבוד אותות נפוצות הן: בדיקת ערך מוחלט ובדיקת מגמה, גילוי תקלות באמצעות קריטריון מידע על kullb ACK, שיטות גילוי תקלות המבוססות על מסנן סריג הזזה אדפטיבי, שיטות גילוי תקלות המבוססות על שיטות ניתוח מתאם של האומדן האות, ניתוח הווייב שיטות ושיטות היתוך מידע.
2.2 שיטות מבוססות ידע
ניתן לסווג באופן תואם שיטות אבחון תקלות מבוססות על ידי ידע לשני סוגים: שיטות אבחון תקלות מבוססות סימפטומים ושיטות אבחון תקלות מבוססות מודל איכותיות.
2.3 שיטות מבוססות אירועים נפרדות
שיטת אבחון תקלות מבוססת אירועים נפרדת היא סוג חדש של שיטת אבחון תקלות שפותחה בשנים האחרונות. הרעיון הבסיסי הוא שמצב מודל האירוע הדיסקרטי משקף הן את המצב הרגיל והן את מצב התקלה של המערכת.
עם התקדמות המחקר התיאורטי והשיפור המתמיד של הרמה הטכנית, חקר אבחנת תקלות חיישנים נוטה להיות מעשי יותר, וחלק מהבעיות בהן נתקל בפועל ייפתרו בהדרגה.