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閱讀：49發(fā)布時(shí)間：2025-3-5
壓力傳感器故障主要包括：故障、固定偏差、漂移偏差和精度下降。
故障是指?jìng)鞲衅鳒y(cè)量的突然故障，測(cè)量值為一定常數(shù)；偏差故障主要是指?jìng)鞲衅鳒y(cè)量值與實(shí)際值之間的恒定常數(shù)。
漂移故障是指隨時(shí)增加傳感器測(cè)量值與真實(shí)值之間的差異；
精度下降是指?jìng)鞲衅鳒y(cè)量能力差，精度低。當(dāng)精度等級(jí)降低時(shí)，測(cè)量的平均值沒(méi)有改變，而是測(cè)量的方差。
固定偏差故障和漂移故障不易發(fā)現(xiàn)，在故障過(guò)程中會(huì)造成一系列不可預(yù)測(cè)的問(wèn)題，使控制系統(tǒng)長(zhǎng)期無(wú)法正常工作。
傳感器故障分類(lèi)。
1.根據(jù)傳感器故障程度進(jìn)行分類(lèi)。
硬故障和軟故障可分為傳感器故障程度。
硬故障一般是指結(jié)構(gòu)損傷引起的故障，一般振幅大，變化突然；軟故障一般是指特征變化，振幅小，變化緩慢。
硬故障又稱(chēng)故障，測(cè)量值不隨實(shí)際變化而變化，始終保持讀數(shù)。這個(gè)恒定值通常是零或讀數(shù)。故障測(cè)量值大致為水平直線。
軟故障包括數(shù)據(jù)偏差、漂移、精度水平下降等。軟故障相對(duì)較小，難以發(fā)現(xiàn)。因此，從某種意義上說(shuō)，軟故障的危害大于硬故障，其危害逐漸引起人們的注意。
2.根據(jù)故障表現(xiàn)進(jìn)行分類(lèi)。
可分為間歇性故障和性故障。
間歇性故障有好有壞；性故障失效后，無(wú)法恢復(fù)正常。
3.根據(jù)故障發(fā)生和發(fā)展過(guò)程進(jìn)行分類(lèi)。
突變故障和緩變故障可分為突變故障和緩變故障。
突變故障信號(hào)變化率大慢變故障信號(hào)變化率小。
4.根據(jù)故障原因進(jìn)行分類(lèi)。
可分為偏差故障、沖擊故障、開(kāi)路故障、漂移故障、短路故障、周期性干擾、非線性死區(qū)故障。
偏差故障的原因有：偏置電流或偏置電壓等；
沖擊故障的原因有：隨機(jī)干擾、浪涌、電火花放電、D/A變換器毛刺等；
開(kāi)路故障原因：信號(hào)線斷裂、芯片管腳未連接等；
漂移故障原因：溫等；
短路故障原因：橋梁腐蝕、線路短路等造成的污染；
周期性干擾故障原因：50Hz電源干擾等；
非線性死區(qū)故障原因：放大器飽和，包括非線性環(huán)節(jié)等。
此外，從建模和模擬的角度可分為乘性故障和加性故障。對(duì)于偏置故障，在原始信號(hào)上添加恒定或隨機(jī)的小信號(hào)；對(duì)于沖擊干擾，脈沖信號(hào)可疊加在原始信號(hào)上；對(duì)于短路故障，信號(hào)接近零；開(kāi)路故障，信號(hào)接近傳感器輸出的值；漂移故障，以一定速度偏移原始信號(hào)；定期干擾故障，在原始信號(hào)上疊加一定頻率的信號(hào)。
傳感器故障的診斷方法。
故障診斷方法的分類(lèi)從不同的角度來(lái)看并不相同。故障診斷方法現(xiàn)在簡(jiǎn)單地分為：基于數(shù)學(xué)模型的分析和不依賴(lài)數(shù)學(xué)模型的方法。
1.基于數(shù)學(xué)模型分析的方法。
基于數(shù)學(xué)模型分析的方法可進(jìn)一步分為參數(shù)估計(jì)法、狀態(tài)估計(jì)法和等價(jià)空間法。
基于模型的故障診斷方法是開(kāi)發(fā)的診斷方法，也是研究和應(yīng)用泛的診斷方法。
優(yōu)點(diǎn)是模型機(jī)制清晰，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，易于分析，可實(shí)時(shí)診斷。傳感器故障診斷方法的主要研究方向仍將在故障診斷領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
缺點(diǎn)是計(jì)算量大，系統(tǒng)復(fù)雜，建模誤差，模型適應(yīng)性差，可靠性差，容易出現(xiàn)誤報(bào)、漏報(bào)等現(xiàn)象，系統(tǒng)噪聲和干擾不敏感。
目前，該診斷方法的研究結(jié)果仍主要集中在線性系統(tǒng)上，對(duì)非線性系統(tǒng)通用故障診斷技術(shù)的深入研究具有重要意義，魯棒問(wèn)題也具有很高的研究?jī)r(jià)值。表l介紹了模型方法中故障診斷方法的一些優(yōu)缺點(diǎn)。
比較表1模型中某些故障診斷方法的優(yōu)缺點(diǎn)。
2.不依賴(lài)數(shù)學(xué)模型的故障診斷方法。
目前，控制系統(tǒng)變得越來(lái)越復(fù)雜。由于實(shí)際上很難建立控制系統(tǒng)對(duì)數(shù)學(xué)模型的準(zhǔn)確分析，當(dāng)建模誤差出現(xiàn)時(shí)，基于模型的故障診斷方法會(huì)出現(xiàn)誤報(bào)和遺漏，因此人們非常重視不依賴(lài)模型的故障診斷方法。
不依賴(lài)數(shù)學(xué)模型的優(yōu)點(diǎn)是不需要對(duì)象的精確模型，適應(yīng)性強(qiáng)。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)。
不依賴(lài)系統(tǒng)模型的故障診斷方法可分為基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的故障診斷方法、基于知識(shí)的故障診斷方法和基于離散事件的方法。
2.1基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法。
基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法有兩種：信號(hào)處理和統(tǒng)計(jì)。
一些常用的基于信號(hào)處理的故障診斷方法包括：值檢測(cè)和趨勢(shì)檢測(cè)、基于自適應(yīng)滑動(dòng)Latice濾波器的故障檢測(cè)方法、基于信號(hào)模態(tài)估計(jì)的故障檢測(cè)方法、小波分析方法和信息集成方法。
2.2基于知識(shí)的方法。
基于知識(shí)的故障診斷方法可分為基于癥狀的故障診斷方法和基于定性模型的故障診斷方法。
2.3基于離散事件的方法。
基于離散事件的故障診斷方法是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新的故障診斷方法。離散事件模型的狀態(tài)不僅反映了正常狀態(tài)，而且反映了系統(tǒng)的故障狀態(tài)。
隨著理論研究的進(jìn)步和技術(shù)水平的不斷提高，傳感器故障診斷的研究將更加實(shí)用，一些實(shí)際問(wèn)題將逐步解決。
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