Οι αποτυχίες των αισθητήρων περιλαμβάνουν τέσσερις κύριες κατηγορίες: πλήρεις αποτυχίες αποτυχίας, σταθερές αποτυχίες απόκλισης, αποτυχίες απόκλισης μετατόπισης και υποβάθμιση ακρίβειας.
Η αποτυχία της αποτυχίας αναφέρεται στην ξαφνική αποτυχία της μέτρησης του αισθητήρα, η μετρούμενη τιμή ήταν μια σταθερά. Η αποτυχία απόκλισης αναφέρεται κυρίως στη μέτρηση της τιμής του αισθητήρα και στην πραγματική τιμή μιας σταθερής διαφοράς μεταξύ μιας κατηγορίας βλαβών, όπως φαίνεται στο σχήμα, υπάρχει σφάλμα στη μέτρηση της μέτρησης της μέτρησης είναι παράλληλη με τη μέτρηση χωρίς σφάλμα · ο
Τα σφάλματα μετατόπισης είναι σφάλματα στα οποία η διαφορά μεταξύ της μετρημένης τιμής του αισθητήρα και της πραγματικής τιμής αυξάνεται με την πάροδο του χρόνου.
Η αποικοδόμηση ακρίβειας αναφέρεται στην επιδείνωση της ικανότητας μέτρησης του αισθητήρα και της χαμηλής ακρίβειας. Όταν το επίπεδο ακρίβειας μειώνεται, η μέση τιμή της μέτρησης δεν αλλάζει, αλλά η διακύμανση των μεταβολών της μέτρησης.
Τα σταθερά σφάλματα απόκλισης και τα σφάλματα παρασυρόμενων είναι σφάλματα που δεν είναι εύκολο να ανιχνευθούν και να προκαλέσουν μια σειρά απρόβλεπτων προβλημάτων κατά τη διάρκεια του σφάλματος, καθιστώντας το σύστημα ελέγχου να μην μπορεί να λειτουργήσει σωστά για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Ο τρόπος ταξινόμησης αποτυχίας αισθητήρα
1, σύμφωνα με το βαθμό ταξινόμησης της αποτυχίας του αισθητήρα
Σύμφωνα με το μέγεθος του βαθμού αποτυχίας του αισθητήρα μπορεί να χωριστεί σε σκληρή αποτυχία και μαλακή αποτυχία.
Η σκληρή αποτυχία αναφέρεται στη δομή της βλάβης που προκαλείται από την αποτυχία, στο γενικό εύρος μεγάλων, ξαφνικών αλλαγών. Η μαλακή αποτυχία αναφέρεται στα χαρακτηριστικά της παραλλαγής, το εύρος είναι μικρό, αργές αλλαγές.
Η σκληρή αποτυχία, επίσης γνωστή ως πλήρης αποτυχία, πλήρης αποτυχία όταν η μετρούμενη τιμή δεν αλλάζει με την πραγματική αλλαγή, διατηρεί πάντα μια συγκεκριμένη ανάγνωση. Συνήθως αυτή η σταθερή τιμή είναι συνήθως μηδενική ή η μέγιστη ανάγνωση. Η μετρούμενη τιμή του σφάλματος είναι περίπου μια οριζόντια ευθεία γραμμή.
Τα μαλακά σφάλματα περιλαμβάνουν απόκλιση δεδομένων, μετατόπιση και υποβάθμιση των επιπέδων ακρίβειας. Τα μαλακά σφάλματα είναι σχετικά μικρά, δύσκολο να βρεθούν, έτσι, κατά μία έννοια, τα μαλακά σφάλματα βλάπτουν από ό, τι οι σκληρές βλάβες είναι μεγαλύτερες και η βλάβη του έχει προσελκύσει σταδιακά την προσοχή.
2, σύμφωνα με την αποτυχία της ταξινόμησης απόδοσης
Σύμφωνα με την απόδοση των σφαλμάτων μπορεί να χωριστεί σε διαλείπουσα σφάλματα και μόνιμα σφάλματα.
Η διαλείπουσα αποτυχία είναι καλή ή κακή. Μόνιμη αποτυχία αποτυχίας, δεν μπορεί να αποκατασταθεί στο φυσιολογικό.
3, σύμφωνα με την αποτυχία, την ανάπτυξη της διαδικασίας ταξινόμησης
Σύμφωνα με τη διαδικασία εμφάνισης σφάλματος, η ανάπτυξη μπορεί να χωριστεί σε σφάλμα μετάλλαξης και σφαλμάτων αργής αλλαγής.
Ο ρυθμός μεταβολής του μεταλλαγμένου σφάλματος είναι μεγάλος. Ο ρυθμός σήματος σφάλματος αργής αλλαγής είναι μικρός.
4, σύμφωνα με την αιτία της ταξινόμησης σφαλμάτων
Σύμφωνα με την αιτία του σφάλματος μπορεί να χωριστεί σε σφάλματα απόκλισης, σφάλματα επίπτωσης, σφάλματα ανοικτού κυκλώματος, σφάλματα μετατόπισης, σφάλματα βραχυκυκλώματος, περιοδικές παρεμβολές, μη γραμμικά σφάλματα νεκρού ζώνης.
Οι αιτίες των βλαβών απόκλισης είναι: η τάση ρεύματος ή η προκατάληψη, κλπ. και
Οι αιτίες σφάλματος των ελαττωμάτων εισόδου είναι: τυχαίες διαταραχές στην παροχή ρεύματος και το έδαφος, τα κύματα, τις απορρίψεις σπινθήρων, τα burrs στον μετατροπέα D/A κ.λπ. και
Αιτίες σφάλματος σφαλμάτων ανοιχτού κυκλώματος: σπασμένες γραμμές σήματος, καρφίτσες τσιπ δεν είναι συνδεδεμένες κ.λπ.
Η αιτία των βλαβών μετατόπισης: θερμοκρασία, κλπ. Σφάλματα βραχυκυκλώματος: μόλυνση.
Αιτίες σφάλματος των σφαλμάτων βραχυκυκλώματος: Διάβρωση γέφυρας που προκαλείται από ρύπανση, βραχυκύκλωμα γραμμής κ.λπ.
Αιτίες αποτυχίας κυκλικής παρεμβολής: Παροχή τροφοδοσίας 50 Hz παρεμβολής κ.λπ. και
Αιτίες σφάλματος μη γραμμικών σφαλμάτων Deadband: Κορεσμός ενισχυτή, που περιέχει μη γραμμικούς συνδέσμους, κλπ.
Επιπλέον, από την άποψη της μοντελοποίησης και της προσομοίωσης, μπορεί να χωριστεί σε πολλαπλασιαστικά και πρόσθετα σφάλματα. Για σφάλματα μεροληψίας, το αρχικό σήμα συν ένα σταθερό ή τυχαίο μικρό σήμα. Για παρεμβολές σοκ, μπορεί να υπερκαλυφθεί στο αρχικό σήμα ένα σήμα παλμού. Για σφάλματα βραχυκυκλώματος, το σήμα είναι κοντά στο μηδέν. Σφάλματα ανοικτού κυκλώματος, το σήμα είναι κοντά στο μέγιστο της εξόδου του αισθητήρα. σφάλματα μετατόπισης, το σήμα με μια ορισμένη μετατόπιση ρυθμού από το αρχικό σήμα. Κυκλικά σφάλματα παρεμβολής, το αρχικό σήμα επικαλύπτεται στο σήμα μιας συγκεκριμένης συχνότητας.
Μεθόδους διάγνωσης σφάλματος αισθητήρα
Από διαφορετικές προοπτικές, η ταξινόμηση των μεθόδων διάγνωσης σφαλμάτων δεν είναι ακριβώς η ίδια. Οι μέθοδοι διάγνωσης σφαλμάτων χωρίζονται απλώς σε: μεθόδους που βασίζονται σε αναλυτικά μαθηματικά μοντέλα και μεθόδους που δεν βασίζονται σε μαθηματικά μοντέλα.
1. Μέθοδοι που βασίζονται σε αναλυτικά μαθηματικά μοντέλα
Σύμφωνα με τις διάφορες μορφές των υπολειμμάτων, οι μέθοδοι που βασίζονται σε αναλυτικά μαθηματικά μοντέλα μπορούν να χωριστούν περαιτέρω σε: μέθοδο εκτίμησης παραμέτρων, μεθόδου εκτίμησης κατάστασης και ισοδύναμη μέθοδο χώρου.
Η μέθοδος διάγνωσης σφαλμάτων που βασίζεται σε μοντέλο είναι μία από τις πρώτες διαγνωστικές μεθόδους που αναπτύχθηκαν, αλλά και μία από τις πιο ευρέως μελετημένες και εφαρμοσμένες διαγνωστικές μεθόδους.
Τα πλεονεκτήματα είναι ότι ο μηχανισμός μοντέλου είναι σαφής, η δομή είναι απλή, εύκολη στην πραγματοποίηση, εύκολη στην ανάλυση και μπορεί να διαγνωστεί σε πραγματικό χρόνο. Έχει μια σημαντική θέση στον τομέα της διάγνωσης σφαλμάτων και θα εξακολουθεί να είναι η κύρια ερευνητική κατεύθυνση των μεθόδων διάγνωσης σφάλματος αισθητήρα στη μελλοντική ανάπτυξη.
Τα μειονεκτήματα είναι η μεγάλη ποσότητα υπολογισμού, πολυπλοκότητα του συστήματος. την ύπαρξη σφαλμάτων μοντελοποίησης, κακή προσαρμοστικότητα του μοντέλου. κακή αξιοπιστία, επιρρεπής σε ψευδείς συναγερμούς, παραλείψεις και άλλα φαινόμενα. Η ευρωστία των εξωτερικών διαταραχών, το σύστημα δεν είναι ευαίσθητο στον θόρυβο και τις παρεμβολές.
Επί του παρόντος, τα ερευνητικά αποτελέσματα αυτής της διαγνωστικής μεθόδου εξακολουθούν να επικεντρώνονται κυρίως σε γραμμικά συστήματα, τα οποία έχουν μεγάλη σημασία για την εις βάθος μελέτη των γενικευμένων διαγνωστικών τεχνικών για τα μη γραμμικά συστήματα και ταυτόχρονα το πρόβλημα της ευρωστίας είναι επίσης υψηλής ερευνητικής αξίας. Ο Πίνακας L περιγράφει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα ορισμένων μεθόδων διάγνωσης σφαλμάτων στη μέθοδο μοντελοποίησης.
2. Μέθοδοι διάγνωσης σφαλμάτων που δεν εξαρτώνται από μαθηματικά μοντέλα
Επί του παρόντος, το σύστημα ελέγχου γίνεται όλο και πιο περίπλοκο, λόγω του γεγονότος ότι είναι δύσκολο να δημιουργηθεί ένα ακριβές αναλυτικό μαθηματικό μοντέλο του συστήματος ελέγχου στην πράξη, όταν υπάρχει σφάλμα μοντελοποίησης, οι μέθοδοι διάγνωσης βλαβών που βασίζονται σε μοντέλο θα είναι ψευδείς Οι συναγερμοί, οι παραλείψεις και άλλα φαινόμενα, επομένως οι μέθοδοι διάγνωσης σφαλμάτων που είναι ανεξάρτητες από το μοντέλο έχουν εκτιμηθεί ιδιαίτερα.
Τα πλεονεκτήματα των μέθοδοι ανεξάρτητων από τα μαθηματικά μοντέλα είναι ότι δεν απαιτούν ακριβές μοντέλο του αντικειμένου και είναι ιδιαίτερα προσαρμόσιμα. Το μειονέκτημα είναι ότι η δομή είναι πολύπλοκη και δύσκολο να συνειδητοποιηθεί.
Τέτοιες μέθοδοι διάγνωσης σφαλμάτων που ανεξάρτητα από το μοντέλο του συστήματος μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε μεθόδους διάγνωσης σφαλμάτων που βασίζονται σε προσεγγίσεις που βασίζονται σε δεδομένα, μεθόδους διάγνωσης βλαβών με βάση τη γνώση και μεθόδους που βασίζονται σε διακριτές εκδηλώσεις.
2.1 μεθόδους που βασίζονται σε δεδομένα
Υπάρχουν δύο βασικές κατηγορίες μεθόδων που βασίζονται σε δεδομένα: μεθόδους επεξεργασίας σήματος και στατιστικές μεθόδους.
Ορισμένες μεθόδους διάγνωσης σφαλμάτων που χρησιμοποιούνται συνήθως είναι: δοκιμή απόλυτης τιμής και δοκιμή τάσης, ανίχνευση σφαλμάτων χρησιμοποιώντας κριτήριο πληροφοριών Kullb ACK, μέθοδοι ανίχνευσης σφαλμάτων που βασίζονται σε προσαρμοστικό φίλτρο συρόμενου πλέγμα Μέθοδοι και μέθοδοι σύντηξης πληροφοριών.
2.2 μεθόδους βασισμένες στη γνώση
Οι μέθοδοι διάγνωσης βλαβών βασισμένων στη γνώση μπορούν να κατηγοριοποιηθούν κατά συνέπεια σε δύο τύπους: μεθόδους διάγνωσης σφαλμάτων με βάση τα συμπτώματα και μεθόδους διάγνωσης βλαβών με βάση το μοντέλο.
2.3 Διακεκριμένες μεθόδους βασισμένες σε συμβάντα
Η μέθοδος διάγνωσης σφαλμάτων που βασίζεται σε διακριτές συμβάντες είναι ένας νέος τύπος μέθοδος διάγνωσης σφαλμάτων που αναπτύχθηκε τα τελευταία χρόνια. Η βασική ιδέα είναι ότι η κατάσταση του μοντέλου διακριτού συμβάντος αντικατοπτρίζει τόσο την κανονική κατάσταση όσο και την κατάσταση σφάλματος του συστήματος.
Με την πρόοδο της θεωρητικής έρευνας και τη συνεχή βελτίωση του τεχνικού επιπέδου, η μελέτη της διάγνωσης σφάλματος αισθητήρων θα τείνει να είναι πιο πρακτική και ορισμένα από τα προβλήματα που αντιμετωπίζονται στην πράξη θα επιλυθούν σταδιακά.