Les défaillances du capteur comprennent quatre catégories principales: les défaillances complètes, les défaillances fixes, les défaillances de dérive et la dégradation de la précision.
La défaillance de l'échec fait référence à la défaillance soudaine de la mesure du capteur, la valeur mesurée a été une constante; La défaillance de la déviation se réfère principalement à la valeur mesurée du capteur et à la valeur réelle d'une différence constante entre une classe de défauts, comme le montre la figure, il y a un défaut dans la mesure de la mesure de la mesure est parallèle à la mesure de l'absence de défaut ;; le
Les défauts de dérive sont des défauts dans lesquels la différence entre la valeur mesurée du capteur et la valeur réelle augmente au fil du temps.
La dégradation de la précision fait référence à la détérioration de la capacité de mesure du capteur et de la faible précision. Lorsque le niveau de précision diminue, la valeur moyenne de la mesure ne change pas, mais la variance de la mesure change.
Les défauts à déviation fixe et les défauts de dérive sont des défauts qui ne sont pas faciles à détecter et provoquent une série de problèmes imprévus au cours du défaut, ce qui rend le système de contrôle incapable de fonctionner correctement pendant une longue période.
Façon de classification de l'échec du capteur
1, selon le degré de classification des défaillances du capteur
Selon la taille du degré de défaillance du capteur, peut être divisée en une défaillance dure et une défaillance douce.
La rupture dure fait référence à la structure des dommages causés par la défaillance, l'amplitude générale des grands changements soudains; La défaillance douce fait référence aux caractéristiques de la variation, l'amplitude est de petits changements lents.
Une défaillance dure, également connue sous le nom de défaillance complète, défaillance complète lorsque la valeur mesurée ne change pas avec le changement réel, maintiennent toujours une certaine lecture. Habituellement, cette valeur constante est généralement nulle ou la lecture maximale. La valeur mesurée du défaut est à peu près une ligne droite horizontale.
Les défauts souples incluent l'écart des données, la dérive et la dégradation des niveaux de précision. Les défauts doux sont relativement petits, difficiles à trouver, donc, en un sens, les défauts mous que les défauts durs sont plus importants, et son préjudice a progressivement attiré l'attention.
2, selon l'échec de la classification des performances
Selon l'exécution des défauts, peut être divisée en défauts intermittents et défauts permanents.
L'échec intermittent est bon ou mauvais; Échec de défaillance permanente, ne peut pas être restauré à la normale.
3, selon l'échec, le développement du processus de classification
Selon le processus d'occurrence des défauts, le développement peut être divisé en défaut de mutation et défaut à changement lent.
Le taux de changement de signal de défaut mutant est important; Le taux de changement de signal de défaut à changement lent est faible.
4, selon la cause de la classification des défauts
Selon la cause de la faille peut être divisée en défauts de déviation, défauts d'impact, défauts en circuit ouvert, défauts de dérive, défauts de court-circuit, interférence périodique, défauts de zone morte non linéaire.
Les causes des défauts de déviation sont: le courant de biais ou la tension de biais, etc.; et
Les causes de défauts des défauts de ralentissement sont: les perturbations aléatoires dans l'alimentation et la masse, les surtensions, les décharges d'étincelles, les terrifiants dans le convertisseur D / A, etc.; et
Causes de défauts des défauts en circuit ouvert: les lignes de signal cassées, les broches de puce ne sont pas connectées, etc.
La cause des défauts de dérive: température, etc.; Fauts de court-circuit: contamination.
Causes de défauts des défauts de court-circuit: corrosion du pont causée par la pollution, le court-circuit de la ligne, etc.
Échec de l'interférence cyclique Causes: alimentation de l'alimentation 50 Hz, etc. ;; et
Causes de défauts des défauts de bande morte non linéaire: saturation des amplificateurs, contenant des liens non linéaires, etc.
De plus, du point de vue de la modélisation et de la simulation, il peut être divisé en défauts multiplicatifs et additifs. Pour les défauts de biais, le signal d'origine plus un petit signal constant ou aléatoire; Pour l'interférence de choc, peut être superposée au signal d'origine un signal d'impulsion; Pour les défauts de court-circuit, le signal est proche de zéro; Fauts en circuit ouvert, le signal est proche du maximum de sortie du capteur; Fauts de dérive, le signal à un certain décalage de taux du signal d'origine; Fauts d'interférence cyclique, le signal d'origine est superposé au signal d'une certaine fréquence.
Méthodes de diagnostic des défauts du capteur
D'après différents angles, la classification des méthodes de diagnostic des défauts n'est pas exactement la même. Les méthodes de diagnostic de défaut sont simplement divisées en: méthodes basées sur des modèles mathématiques analytiques et des méthodes qui ne reposent pas sur des modèles mathématiques.
1. Méthodes basées sur des modèles mathématiques analytiques
Selon les différentes formes de résidus, les méthodes basées sur des modèles mathématiques analytiques peuvent être divisées en: méthode d'estimation des paramètres, méthode d'estimation de l'état et méthode d'espace équivalent.
La méthode de diagnostic de défaut basée sur un modèle est l'une des premières méthodes de diagnostic développées, mais également l'une des méthodes de diagnostic les plus étudiées et les plus appliquées.
Les avantages sont que le mécanisme du modèle est clair, la structure est simple, facile à réaliser, facile à analyser et peut être diagnostiquée en temps réel. Il a une position importante dans le domaine du diagnostic des défauts et sera toujours la principale direction de recherche des méthodes de diagnostic de défaut du capteur dans le développement futur.
Les inconvénients sont la grande quantité de calcul, la complexité du système; l'existence d'erreurs de modélisation, une mauvaise adaptabilité du modèle; mauvaise fiabilité, sujette aux fausses alarmes, omissions et autres phénomènes; Robustesse des perturbations externes, le système n'est pas sensible au bruit et aux interférences.
À l'heure actuelle, les résultats de recherche de cette méthode de diagnostic sont encore principalement axés sur les systèmes linéaires, qui est d'une grande importance pour l'étude approfondie des techniques de diagnostic de défaut généralisées pour les systèmes non linéaires, et en même temps, le problème de la robustesse est également de valeur de recherche élevée. Le tableau L décrit les avantages et les inconvénients de certaines méthodes de diagnostic de défaut dans la méthode de modélisation.
2. Méthodes de diagnostic des défauts qui ne dépendent pas de modèles mathématiques
Actuellement, le système de contrôle devient de plus en plus complexe, en raison du fait qu'il est difficile d'établir un modèle mathématique analytique précis du système de contrôle dans la pratique, lorsqu'il y a une erreur de modélisation, les méthodes de diagnostic de défaut basées sur le modèle seront fausses Les alarmes, les omissions et autres phénomènes, de sorte que les méthodes de diagnostic de défaut indépendantes du modèle ont été très appréciées.
Les avantages des méthodes indépendants du modèle mathématique sont qu'ils ne nécessitent pas de modèle précis de l'objet et sont très adaptables. L'inconvénient est que la structure est complexe et difficile à réaliser.
Ces méthodes de diagnostic de défaut indépendantes du modèle peuvent être classées en méthodes de diagnostic de défaut basées sur des approches basées sur les données, des méthodes de diagnostic de défaut basées sur les connaissances et des méthodes basées sur des événements discrètes.
2.1 Méthodes basées sur les données
Il existe deux principales catégories de méthodes basées sur les données: les méthodes de traitement du signal et les méthodes statistiques.
Certaines méthodes de diagnostic de défauts basées sur le traitement du signal couramment utilisées sont les suivantes: test de valeur absolue et test de tendance, détection de défauts à l'aide du critère d'information Kullb ACK, méthodes de détection de défaut basées sur le filtre de réseaux coulissants adaptatifs, méthodes de détection de défauts basées sur les méthodes d'analyse de corrélation d'estimation modale du signal, analyse en ondelettes Méthodes et méthodes de fusion de l'information.
2.2 Méthodes basées sur les connaissances
Les méthodes de diagnostic des défauts basées sur les connaissances peuvent être classées de manière concrède en deux types: méthodes de diagnostic de défaut basées sur les symptômes et méthodes de diagnostic de défaut basées sur des modèles qualitatives.
2.3 Méthodes d'événements discrètes
La méthode de diagnostic des défauts basée sur des événements est un nouveau type de méthode de diagnostic des défauts développé ces dernières années. L'idée de base est que l'état du modèle d'événement discret reflète à la fois l'état normal et l'état de défaut du système.
Avec les progrès de la recherche théorique et l'amélioration continue du niveau technique, l'étude du diagnostic des défauts du capteur aura tendance à être plus pratique, et certains des problèmes rencontrés dans la pratique seront progressivement résolus.