傳感器的主要故障分類及其診斷方法（二）

　　4、按故障的原因分類

　　按故障原因可分為偏差故障，沖擊故障，開路故障，漂移故障，短路故障，周期性干擾，非線性死區故障。

　　偏差故障的故障原因為：偏置電流或偏置電壓等；

　　沖擊故障的故障原因是：電源和地線中的隨機干擾，浪涌、電火花放電，D／A變換器中的毛刺等；

　　開路故障的故障原因：信號線斷、芯片管腳沒連上等；

　　漂移故障的故障原因：溫等；

　　短路故障的故障原因：污染引起的橋路腐蝕、線路短接等；

　　周期性干擾的故障原因：電源50 Hz干擾等；

　　非線性死區故障的故障原因：放大器飽和、含有非線性環節等。

　　另外，從建模、仿真的角度出發，可分為乘性故障和加性故障。對于偏置故障，在原信號上加上一個恒定或隨機的小信號；對于沖擊干擾，可在原信號上疊加一個脈沖信號；對于短路故障，信號接近于零；開路故障，信號接近傳感器輸出最大值；漂移故障，信號以某一速率偏移原信號；周期性干擾故障，原信號上疊加某一頻率的信號。

　　傳感器故障的診斷方法

　　從不同角度出發，故障診斷方法的分類不完全相同。現簡單地將故障診斷方法分為：基于解析數學模型的方法和不依賴于數學模型的方法。

　　1、基于解析數學模型的方法

　　根據殘差產生的形式不同，基于解析數學模型的方法可以進一步分為：參數估計法、狀態估計法和等價空間法。

　　基于模型的故障診斷方法，是一種最早發展起來的診斷方法，同時也是一種研究、應用最廣泛的診斷方法。

　　優點是模型機理清楚，結構簡單，易實現，易分析，可實時診斷。在故障診斷領域具有重要的地位，在今后的發展中依然會是傳感器故障診斷方法的主要研究方向。

　　缺點是計算量大，系統復雜；存在建模誤差，模型的適應性差；可靠性差，容易出現誤報、漏報等現象；外部擾動的魯棒性，系統的噪聲和干擾不敏感。

　　目前，這種診斷方法的研究成果仍然主要集中于線性系統，對深入研究非線性系統的通用故障診斷技術具有重要的意義，同時，魯棒性問題也具有很高的研究價值。表l介紹了模型法中一些故障診斷方法的優點和缺點。