空軍預(yù)警學(xué)院 聶成隆

電子線路的故障診斷和測(cè)試點(diǎn)的選擇分析

空軍預(yù)警學(xué)院 聶成隆

本文在對(duì)電子線路的故障診斷和測(cè)試點(diǎn)選擇分析研究中，主要對(duì)故障診斷選擇必要性進(jìn)行闡述。假如電子線路部分階段在無(wú)故障運(yùn)行狀態(tài)下，在對(duì)點(diǎn)集選擇與節(jié)點(diǎn)故障判斷上，進(jìn)行詳細(xì)分析研究，了解測(cè)試設(shè)備實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題。

故障診斷；測(cè)試性設(shè)計(jì)；節(jié)點(diǎn)故障；支路故障

0 前言

電氣設(shè)備在不斷發(fā)展建設(shè)過(guò)程中，電子線路也開(kāi)始越加復(fù)雜，對(duì)電氣設(shè)備故障維修造成嚴(yán)重影響。為了能夠精確對(duì)故障位置與維修便捷，對(duì)電氣設(shè)備故障單元進(jìn)行維修，有效提高電氣設(shè)備維修質(zhì)量及效率，已經(jīng)成為電氣設(shè)備研究主要內(nèi)容。

1 電子線路的故障診斷和測(cè)試點(diǎn)選擇的必要性

電子電路故障在診斷過(guò)程中，主要通過(guò)模型化故障進(jìn)行仿真性處理，正常情況下電子電路故障數(shù)量十分有限。電路在模擬過(guò)程中，不同元件在容差與非線性等因素的影響下，造成故障檢修更加繁瑣，數(shù)字系統(tǒng)故障診斷技術(shù)在快速發(fā)展?，F(xiàn)階段，電子線路基本上為數(shù)字電路，同時(shí)在電子系統(tǒng)內(nèi)廣泛應(yīng)用。在利用模擬線路進(jìn)行故障診斷雖然已經(jīng)發(fā)展較長(zhǎng)時(shí)間，但是整體發(fā)展較為緩慢，主要原因是由于在系統(tǒng)化線路內(nèi)，模擬電路無(wú)法測(cè)底取代數(shù)字電路，進(jìn)而模擬電路故障診斷是現(xiàn)階段研究重點(diǎn)課題。

設(shè)計(jì)人員對(duì)電路信息資源十分了解，在對(duì)電子線路改動(dòng)上，故障診斷與維修十分便捷，維修時(shí)間與維修費(fèi)用也能夠有效降低。所以，故障維修要是僅僅通過(guò)測(cè)試人員獨(dú)立完成，對(duì)故障診斷問(wèn)題研究并不科學(xué)，所起到的效果也并不顯著。設(shè)計(jì)人員與故障測(cè)試人員在緊密結(jié)合之后，才能夠有效解決故障診斷實(shí)際問(wèn)題。測(cè)試性設(shè)計(jì)前提條件為故障診斷，保證尋找到最佳測(cè)試點(diǎn)，提高電路故障診斷質(zhì)量。

2 k故障診斷原理

一般情況下，k故障診斷主要以電流變化進(jìn)行表示。如圖一所示，假設(shè)支路導(dǎo)納數(shù)值為yb，支路在運(yùn)行過(guò)程中一旦出現(xiàn)故障，導(dǎo)納數(shù)值就變?yōu)閥b+△yb，出現(xiàn)故障的支路與不存在故障的支路之間就會(huì)形成等效電流。

圖一

3 電子電路測(cè)試點(diǎn)的選擇

按照節(jié)點(diǎn)數(shù)變化情況，能夠判斷測(cè)節(jié)點(diǎn)上面電壓變化方程式屬于超定方程，方程計(jì)算結(jié)果較多，這樣也就無(wú)法對(duì)故障節(jié)點(diǎn)位置精確判斷。但是設(shè)計(jì)人員在長(zhǎng)期工作之中，對(duì)電子線路結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)十分了解，能夠自行對(duì)元器件性能進(jìn)行判斷，進(jìn)而設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)節(jié)點(diǎn)能夠精確掌控，有效保證節(jié)點(diǎn)在運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)任何故障。節(jié)點(diǎn)在運(yùn)行過(guò)程中雖然可能會(huì)出現(xiàn)故障，節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障的可能性也要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障的可能性。假設(shè)，設(shè)計(jì)人員認(rèn)為m個(gè)節(jié)點(diǎn)內(nèi)其中有n個(gè)節(jié)點(diǎn)在運(yùn)行過(guò)程中并不會(huì)出現(xiàn)故障。

處于故障檢測(cè)率因素分析，在布線難易、運(yùn)算量等因素分析研究，有效降低測(cè)試點(diǎn)數(shù)量，提高測(cè)試精確性，降低測(cè)試成本，這樣就需要將測(cè)試階段數(shù)量控制在m-k范圍內(nèi)。要是測(cè)試節(jié)點(diǎn)數(shù)量超過(guò)m-k范圍，測(cè)試階段上面電壓變化方程式依舊是超定方程，但是故障節(jié)點(diǎn)精確位置已經(jīng)無(wú)法進(jìn)行判斷。任何一個(gè)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中都必須具有一定穩(wěn)定性，所以系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)可能性較低。系統(tǒng)故障節(jié)點(diǎn)數(shù)量在超過(guò)m之后，測(cè)試點(diǎn)計(jì)算方程式就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)非零元素，節(jié)點(diǎn)故障實(shí)際變量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于方程式計(jì)算結(jié)果，方程式還會(huì)計(jì)算唯一結(jié)果。

從理論層面來(lái)說(shuō)，非零元素并不是測(cè)試點(diǎn)方程式唯一結(jié)果，同時(shí)對(duì)應(yīng)針對(duì)性故障節(jié)點(diǎn)。雖然測(cè)試點(diǎn)選擇方程式形式相似，但是不同測(cè)試點(diǎn)選擇方程式所具有的含義并不相同。設(shè)計(jì)人員在測(cè)試點(diǎn)選擇上，能夠有效將不會(huì)出現(xiàn)故障的節(jié)點(diǎn)排除在外，測(cè)試點(diǎn)維數(shù)能夠有效降低，測(cè)試點(diǎn)選擇計(jì)算時(shí)間能夠大幅度縮短，計(jì)算實(shí)用價(jià)值選擇提高。

4 算例

本文在對(duì)電子線路的故障診斷和測(cè)試點(diǎn)的選擇分析研究中，雖然對(duì)節(jié)點(diǎn)故障測(cè)試有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了研究，但是在特殊情況下，節(jié)點(diǎn)故障還可以通過(guò)支路故障進(jìn)行判斷。假設(shè)，電子線路內(nèi)某一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，故障支路主要與接地點(diǎn)o進(jìn)行連接，也就是連接線路內(nèi)可能存在故障電路。電子線路內(nèi)要是存在兩個(gè)故障點(diǎn)，故障點(diǎn)要是直接連接，任何支路都可能是故障支路；故障點(diǎn)之間要是并不直接連接，故障階段與接地點(diǎn)之間就會(huì)存在直接連接。

電子線路多故障發(fā)生可能性較低，所以研究人員在分析研究中，主要還是對(duì)單節(jié)點(diǎn)故障問(wèn)題進(jìn)行分析研究。電子電路在出現(xiàn)單故障之后，由于電子電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相連，設(shè)計(jì)人員在對(duì)節(jié)點(diǎn)故障確定之后，就能夠有效對(duì)故障支路進(jìn)行確定。

5 結(jié)論

在對(duì)電子線路故障檢檢測(cè)過(guò)程中，要是僅僅依托故障診斷進(jìn)行研究，對(duì)設(shè)計(jì)人員因素十分忽視，這樣故障診斷方式并不合理，電子線路故障診斷質(zhì)量也就無(wú)法有效提高?，F(xiàn)階段電子線路的故障診斷和測(cè)試點(diǎn)選擇分析上，需要將研究重點(diǎn)放在系統(tǒng)故障測(cè)試上，最大程度提高電子系統(tǒng)安全性與穩(wěn)定性，電子線路故障測(cè)試成本也能夠有效降低，該觀點(diǎn)已經(jīng)被研究人員普遍認(rèn)同。但是電子線路自身結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，想要在找到最佳測(cè)試點(diǎn)，具有較高難度，在提高故障檢測(cè)效率情況下，尋找最佳測(cè)試節(jié)點(diǎn)就成為了重點(diǎn)內(nèi)容。

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聶成隆（1992—），男，山東臨沂人，大學(xué)本科、畢業(yè)于空軍預(yù)警學(xué)院，研究方向：雷達(dá)。