本发明专利技术是一种基于低频噪声测量的模拟电路故障诊断方法，其特点是：对待测电路进行噪声参数的测量，并通过计算获得待测电路的理论噪声参数值，然后比较两者的差异，从而判断模拟电路的故障所在；该方法不仅能诊断由电路参数变化、开路、短路等导致的硬故障，还可以诊断由电路中所用元器件缺陷引起的软故障。在不破坏被诊断电路的前提下，能准确发现和判定器件缺陷，诊断精度高，无需外部激励信号源。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于模拟电路故障诊断领域，涉及一种利用低频噪声测量的方法对模拟电 路进行故障诊断。
技术介绍
现行的模拟电路故障诊断方法有故障字典法、模拟电路故障诊断Ll范数方法、 神经网络法。这些诊断方法的主要缺点是1可以诊断诸如开路、短路等硬故障，而对像由 元器件缺陷引起的软故障则无法诊断，不能发现电路的潜在故障；2问题的求解基于传统 的计算机数值算法，耗时长不适用于实时性要求较高的场合；3电路中发生故障的器件数 要少；4被诊断电路不宜过于复杂。本专利技术的目的是，克服现有模拟电路故障诊断方法存在的缺点，提供一种在不破 坏被诊断电路的前提下，能准确发现和判定器件缺陷，诊断精度高，无需外部激励信号源的 基于噪声测量的模拟电路故障诊断方法。本专利技术的目的是由以下技术方案来实现的一种基于噪声测量的模拟电路故障诊 断方法，其特征是它包含以下步骤(1)首先对无故障模拟电路中所用的器件进行等效噪声模型的测量，计算同一型 号若干个器件等效噪声电压或电流的均值和相关系数及同一型号若干个器件等效噪声电 压或电流的容差；(2)利用I^pice仿真软件计算无故障状态下模拟电路输出观察点电压或电流噪 声功率谱及其容差计算；(3)利用I^pice仿真软件对有故障模拟电路输出观察点电压或电流噪声谱和容 差进行测量；(4)对步骤⑵和(3)的电压或电流进行比较，测得的噪声差别是否在容差范围 内；(5)若步骤(4)测得的电压或电流噪声功率谱差别在容差范围内则判定模拟电路 无故障；(6)若步骤(4)测得的电压或电流噪声功率谱差别超出了电路的容差范围，则进 一步对该模拟电路进行故障诊断；(7)对电路进行分块剖析，选择电路中的多个观察点或改变电路外部连接方式进 一步测量分析电压或电流噪声谱，重复(4)和(6)步骤，定位模拟电路的故障状态及故障元 件的位置；(8)将步骤(6)进一步对模拟电路进行故障诊断，判定此时电路参数变化、开路、 短路等导致的电路硬故障；(9)将步骤(6)进一步对模拟电路进行故障诊断，若不是电路硬故障，则判定该故 障是由元器件缺陷引起的电路软故障。
技术实现思路
本专利技术是根据不同性质的过激低频噪声对应不同的电路故障，例如非基本过激 Ι/f噪声对应电路中有源器件的表面或体内缺陷，G-R噪声则反映电路中有源器件位错及 深能级杂质缺陷等而提出的一种基于噪声测量的模拟电路故障诊断方法，能够对待测电路进行噪声参数的测量，并通过计算获得待测电路的理论参数值，然后，比较两者的差异，从 而判断系统的故障所在。其有益效果体现在在不破坏被诊断电路的前提下，能准确发现和 判定器件缺陷，诊断精度高，无需外部激励信号源。附图说明图1是流程图。图2是被一种基于低频噪声测量的模拟电路故障诊断的系统、网络等效噪声模型 框图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。参照图1，本专利技术的，包含以下步 骤(1)首先对无故障模拟电路中所用的器件进行等效噪声模型的测量，计算同一型 号若干个器件等效噪声电压或电流的均值和相关系数及同一型号若干个器件等效噪声电 压或电流的容差；(2)利用I^pice仿真软件计算无故障状态下模拟电路输出观察点电压或电流噪 声功率谱及其容差计算；(3)利用I^pice仿真软件对有故障模拟电路输出观察点电压或电流噪声谱和容 差进行测量；(4)对步骤⑵和(3)的电压或电流进行比较，测得的噪声差别是否在容差范围 内；(5)若步骤(4)测得的电压或电流噪声功率谱差别在容差范围内则判定模拟电路 无故障；(6)若步骤(4)测得的电压或电流噪声功率谱差别超出了电路的容差范围，则进 一步对该模拟电路进行故障诊断；(7)对电路进行分块剖析，选择电路中的多个观察点或改变电路外部连接方式进 一步测量分析电压或电流噪声谱，重复(4)和(6)步骤，定位模拟电路的故障状态及故障元 件的位置；(8)将步骤(6)进一步对模拟电路进行故障诊断，判定此时电路参数变化、开路、 短路等导致的电路硬故障；(9)将步骤(6)进一步对模拟电路进行故障诊断，若不是电路硬故障，则判定该故 障是由元器件缺陷引起的电路软故障。测量注意事项被测噪声的功率要远大于测量放大器本身的噪声功率，并且屏蔽 效果要好，要充分抑制各种干扰的影响。参照图2，即首先使系统为零输入，测量此时的系统输出噪声电压Vout ；再对系统 进行传递函数的测量，得到其传递函数H ；最后利用Vout = H(En)的关系，即可求出等效输 入噪声电压Eru电流h的大小，传递函数H就是系统的输出与输入之比。所述I^pice仿真软件为常用的市售软件。利用本专利技术的对168台次系统、 网络上的实际诊断应用，实现了本专利技术目的和达到了所述的效果。权利要求1. ，其特征是它包含以下步骤(1)首先对无故障模拟电路中所用的器件进行等效噪声模型的测量，计算同一型号若 干个器件等效噪声电压或电流的均值和相关系数及同一型号若干个器件等效噪声电压或 电流的容差；(2)利用I^pice仿真软件计算无故障状态下模拟电路输出观察点电压或电流噪声功 率谱及其容差计算；(3)利用I^spice仿真软件对有故障模拟电路输出观察点电压或电流噪声谱和容差进 行测量；(4)对步骤(2)和(3)的电压或电流进行比较，测得的噪声差别是否在容差范围内；(5)若步骤(4)测得的电压或电流噪声功率谱差别在容差范围内则判定模拟电路无故障；(6)若步骤(4)测得的电压或电流噪声功率谱差别超出了电路的容差范围，则进一步 对该模拟电路进行故障诊断；(7)对电路进行分块剖析，选择电路中的多个观察点或改变电路外部连接方式进一步 测量分析电压或电流噪声谱，重复(4)和(6)步骤，定位模拟电路的故障状态及故障元件的 位置；(8)将步骤(6)进一步对模拟电路进行故障诊断，判定此时电路参数变化、开路、短路 等导致的电路硬故障；(9)将步骤(6)进一步对模拟电路进行故障诊断，若不是电路硬故障，则判定该故障是 由元器件缺陷引起的电路软故障。全文摘要本专利技术是，其特点是对待测电路进行噪声参数的测量，并通过计算获得待测电路的理论噪声参数值，然后比较两者的差异，从而判断模拟电路的故障所在；该方法不仅能诊断由电路参数变化、开路、短路等导致的硬故障，还可以诊断由电路中所用元器件缺陷引起的软故障。在不破坏被诊断电路的前提下，能准确发现和判定器件缺陷，诊断精度高，无需外部激励信号源。文档编号G01R31/316GK102129029SQ201010605829公开日2011年7月20日 申请日期2010年12月27日 优先权日2010年12月27日专利技术者唐龙泳, 赵睿, 陈晓娟 申请人:东北电力大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种基于低频噪声测量的模拟电路故障诊断方法，其特征是：它包含以下步骤：（１）首先对无故障模拟电路中所用的器件进行等效噪声模型的测量，计算同一型号若干个器件等效噪声电压或电流的均值和相关系数及同一型号若干个器件等效噪声电压或电流的容差；（２）利用Ｐｓｐｉｃｅ仿真软件计算无故障状态下模拟电路输出观察点电压或电流噪声功率谱及其容差计算；（３）利用Ｐｓｐｉｃｅ仿真软件对有故障模拟电路输出观察点电压或电流噪声谱和容差进行测量；（４）对步骤（２）和（３）的电压或电流进行比较，测得的噪声差别是否在容差范围内；（５）若步骤（４）测得的电压或电流噪声功率谱差别在容差范围内则判定模拟电路无故障；（６）若步骤（４）测得的电压或电流噪声功率谱差别超出了电路的容差范围，则进一步对该模拟电路进行故障诊断；（７）对电路进行分块剖析，选择电路中的多个观察点或改变电路外部连接方式进一步测量分析电压或电流噪声谱，重复（４）和（６）步骤，定位模拟电路的故障状态及故障元件的位置；（８）将步骤（６）进一步对模拟电路进行故障诊断，判定此时电路参数变化、开路、短路等导致的电路硬故障；（９）将步骤（６）进一步对模拟电路进行故障诊断，若不是电路硬故障，则判定该故障是由元器件缺陷引起的电路软故障。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓娟，赵睿，唐龙泳，
申请(专利权)人：东北电力大学，
类型：发明
国别省市：22
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