空軍預(yù)警學(xué)院 聶成隆

電子線路的故障診斷和測試點的選擇分析

空軍預(yù)警學(xué)院 聶成隆

本文在對電子線路的故障診斷和測試點選擇分析研究中，主要對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故障運(yùn)行狀態(tài)下，在對點集選擇與節(jié)點故障判斷上，進(jìn)行詳細(xì)分析研究，了解測試設(shè)備實現(xiàn)的問題。

故障診斷；測試性設(shè)計；節(jié)點故障；支路故障

0 前言

電氣設(shè)備在不斷發(fā)展建設(shè)過程中，電子線路也開始越加復(fù)雜，對電氣設(shè)備故障維修造成嚴(yán)重影響。為了能夠精確對故障位置與維修便捷，對電氣設(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試點選擇的必要性

電子電路故障在診斷過程中，主要通過模型化故障進(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)展較長時間，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)，模擬電路無法測底取代數(shù)字電路，進(jìn)而模擬電路故障診斷是現(xiàn)階段研究重點課題。

設(shè)計人員對電路信息資源十分了解，在對電子線路改動上，故障診斷與維修十分便捷，維修時間與維修費用也能夠有效降低。所以，故障維修要是僅僅通過測試人員獨立完成，對故障診斷問題研究并不科學(xué)，所起到的效果也并不顯著。設(shè)計人員與故障測試人員在緊密結(jié)合之后，才能夠有效解決故障診斷實際問題。測試性設(shè)計前提條件為故障診斷，保證尋找到最佳測試點，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形成等效電流。

圖一

3 電子電路測試點的選擇

按照節(jié)點數(shù)變化情況，能夠判斷測節(jié)點上面電壓變化方程式屬于超定方程，方程計算結(jié)果較多，這樣也就無法對故障節(jié)點位置精確判斷。但是設(shè)計人員在長期工作之中，對電子線路結(jié)構(gòu)與特點十分了解，能夠自行對元器件性能進(jìn)行判斷，進(jìn)而設(shè)計人員在設(shè)計過程中，對節(jié)點能夠精確掌控，有效保證節(jié)點在運(yùn)行過程中不會出現(xiàn)任何故障。節(jié)點在運(yùn)行過程中雖然可能會出現(xiàn)故障，節(jié)點出現(xiàn)故障的可能性也要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他節(jié)點出現(xiàn)故障的可能性。假設(shè)，設(shè)計人員認(rèn)為m個節(jié)點內(nèi)其中有n個節(jié)點在運(yùn)行過程中并不會出現(xiàn)故障。

處于故障檢測率因素分析，在布線難易、運(yùn)算量等因素分析研究，有效降低測試點數(shù)量，提高測試精確性，降低測試成本，這樣就需要將測試階段數(shù)量控制在m-k范圍內(nèi)。要是測試節(jié)點數(shù)量超過m-k范圍，測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)點精確位置已經(jīng)無法進(jìn)行判斷。任何一個系統(tǒng)在運(yùn)行過程中都必須具有一定穩(wěn)定性，所以系統(tǒng)在實際運(yùn)行過程中出現(xiàn)節(jié)點可能性較低。系統(tǒng)故障節(jié)點數(shù)量在超過m之后，測試點計算方程式就會出現(xiàn)一個非零元素，節(jié)點故障實際變量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于方程式計算結(jié)果，方程式還會計算唯一結(jié)果。

從理論層面來說，非零元素并不是測試點方程式唯一結(jié)果，同時對應(yīng)針對性故障節(jié)點。雖然測試點選擇方程式形式相似，但是不同測試點選擇方程式所具有的含義并不相同。設(shè)計人員在測試點選擇上，能夠有效將不會出現(xiàn)故障的節(jié)點排除在外，測試點維數(shù)能夠有效降低，測試點選擇計算時間能夠大幅度縮短，計算實用價值選擇提高。

4 算例

本文在對電子線路的故障診斷和測試點的選擇分析研究中，雖然對節(jié)點故障測試有關(guān)問題進(jìn)行了研究，但是在特殊情況下，節(jié)點故障還可以通過支路故障進(jìn)行判斷。假設(shè)，電子線路內(nèi)某一個節(jié)點出現(xiàn)故障，故障支路主要與接地點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)要是存在兩個故障點，故障點要是直接連接，任何支路都可能是故障支路；故障點之間要是并不直接連接，故障階段與接地點之間就會存在直接連接。

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，主要還是對單節(jié)點故障問題進(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)計人員在對節(jié)點故障確定之后，就能夠有效對故障支路進(jìn)行確定。

5 結(jié)論

在對電子線路故障檢檢測過程中，要是僅僅依托故障診斷進(jìn)行研究，對設(shè)計人員因素十分忽視，這樣故障診斷方式并不合理，電子線路故障診斷質(zhì)量也就無法有效提高?，F(xiàn)階段電子線路的故障診斷和測試點選擇分析上，需要將研究重點放在系統(tǒng)故障測試上，最大程度提高電子系統(tǒng)安全性與穩(wěn)定性，電子線路故障測試成本也能夠有效降低，該觀點已經(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，想要在找到最佳測試點，具有較高難度，在提高故障檢測效率情況下，尋找最佳測試節(jié)點就成為了重點內(nèi)容。

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聶成?。?992—），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)。