[发明专利]信号采样电路阻容元件短路和开路故障的诊断方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种信号采样电路阻容元件短路和开路故障的诊断方法。

背景技术

随着电子技术的应用和发展，各类电控系统日趋复杂，通常会包括信号采样电路、I/O控制电路、运算处理电路等，在产品的生产过程中，由于工艺/检测风险的存在，一般比较容易出现故障的电路都集中于信号采样电路和I/O控制电路，针对电路故障传统的诊断方法都是采用顺藤摸瓜的方法，一级一级追溯，直到查找到故障发生部分，然后再通过元器件电压/电阻的变化进行最后的故障确定。这对于简单电路并没有多大问题，但对于复杂电路，就会遇到较大的麻烦。电路越复杂，电路的节点越多，交叉组合/影响的回路就越多，信息的大量累积，会容易造成错误判断或者走一些弯路，甚至破坏故障现象，导致产品后续的纠正预防措施难以实施到位。

如图1所示，温度信号采样电路由电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4构成测温桥并施加电源Vdc，其中电阻R2为测温电阻，桥臂两端分别通过电阻R5和电阻R6连接比较放大器的正负输入端，比较放大器输出温度信号，比较放大器正输入端通过电阻R7和电容C2接地，比较放大器负输入端与输出端之间连接电阻R8和电容C1；电阻R2随温度的变化阻值发生变化，从而电阻R2两端的分压也产生变化，成为比较放大器正输入端的输入电压Vin，经过比较放大器处理后，输出温度信号。针对该采样电路，一旦发现温度信号不正确，首先测量比较放大器输出端电压Vout，与正常的电压进行对比，如果不正常，再测量比较放大器负输入端电压，与正常的电压进行对比，如果不正常，再测量比较放大器正输入端电压，如果不正常，再测量Vin电压以及电阻R4上的电压是否正常，如此一级一级比较追溯下去，最终找到故障点。显然如此故障诊断费时费力，降低了电气设备的检修效率，影响电气设备的正常运行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种信号采样电路阻容元件短路和开路故障的诊断方法，本方法克服了传统故障诊断的缺陷，可快速有效诊断电路中阻容元件短路和开路的故障点，提高了电气设备检修效率，保证电气设备的正常运行。

为解决上述技术问题，本发明信号采样电路阻容元件短路和开路故障的诊断方法包括如下步骤：

步骤一、根据电路建立正常状态时信号输入端电压与电路输出端电压的直流传递函数；

步骤二、依据电路正常状态时建立的电压直流传递函数，模拟电路中各阻容元件在短路和开路状态，得到在该阻容元件短路和开路状态下的电路输入端电压与电路输出端电压的直流传递函数方程式；

步骤三、将电路中各阻容元件的具体参数值代入到对应的电路输入端电压与电路输出端电压的直流传递函数方程式中，建立电路中各阻容元件短路和开路故障的诊断表；

步骤四、实际测量电路的信号输入端电压和电路输出端电压，根据诊断表查找对应的可能故障点；

步骤五、采用节点电阻法测量可能故障点的阻容元件参数值，据此判断可能故障点的阻容元件是短路或开路，最终确定电路的故障点。    

由于本发明信号采样电路阻容元件短路和开路故障的诊断方法采用了上述技术方案，即本方法首先建立电路正常状态时的信号输入端电压与电路输出端电压的直流传递函数；模拟电路中各元件在短路和开路状态，得到在该阻容元件短路和开路状态下的电路输入端电压与电路输出端电压的直流传递函数方程式；将各阻容元件具体参数值代入到对应的直流传递函数方程式中，建立电路中各阻容元件短路和开路故障的诊断表；实际测量电路的信号输入端电压和电路输出端电压，根据诊断表查找对应的可能故障点；采用节点电阻法测量可能故障点的阻容元件参数值，据此判断可能故障点的阻容元件是短路或开路，最终确定电路的故障点。本方法克服了传统故障诊断的缺陷，可快速有效诊断电路中阻容元件短路和开路故障点，提高了电气设备检修效率，保证电气设备的正常运行。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：

图1为温度信号采样电路示意图。

具体实施方式

本发明信号采样电路阻容元件短路和开路故障的诊断方法包括如下步骤：

步骤一、根据电路建立正常状态时信号输入端电压与电路输出端电压的直流传递函数；

步骤二、依据电路正常状态时建立的电压直流传递函数，模拟电路中各阻容元件在短路和开路状态，得到在该阻容元件短路和开路状态下的电路输入端电压与电路输出端电压的直流传递函数方程式；