數控機床維修常用診斷儀器（五）特征代碼分析
2022年10月26日 19:32:41
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數控機床維修常用診斷儀器（五）特征代碼分析儀
為了識別一個電路是否有故障，經常可以把電路各節點的正常響應記錄下來。在做故障檢測時，再把實測的響應與正常電路作比較。如果實測的電路各節點響應都與正常響應一致，則認為電路；如果實測的電路各節點響應中至少有一個節點與正常電路不同，則可以斷定這個電路有故障。然后，可以根據不正常響應的地點以及不正常響應的情況來分析故障的位置和種類。用這種方法來榆測或診斷故障，需要解決兩個主要問題。個問題是要研究施加什么樣的激勵信號，使得在電路任何處發生故障時，均能保證電路輸出處或若干可測量端能測量到與正常電路不一致的響應。第二個問題是電路節點的響應序列可能是比較長
的，因此所存的電路各節點的正常序列也是比較長的。在電路比較大時，可能要占用較大的計算機內存，以致在實際使用中無法實現。為了減少占用的計算機內存和提高測試速度，經常需要把響應序列進行壓縮，即從中提煉出它的特征來。這樣，就不必把實測節點的全部響應序列同正常電路的序列作比較，而只要比較兩者的特征就可以了。泊頭巨人重工機械有限公司是一家專業生產、立車、數控立車、數控龍門銑床、龍門加工中心、數控落地鏜銑床的生產廠家，對特征代碼分析儀的選擇和應用也有一定的心得。
一個響應序列的特征可以是各種各樣的，但一般說來，應滿足如下幾個條件：
①這個特征應盡可能多地保留原序列中有用的（即對故障檢測和診斷是有用的）信息，同時，應盡量做到各種不同的序列應有不同的特征；
②從序列中提取特征的方法應盡可能簡單，特征長度應盡可能短；
③為了應用特征來檢測和診斷故障，對激勵信號的要求應比較簡單且松弛；
④響應序列之間的與、或和非特征與原序列的特征之間要有比較簡單的邏輯關系。
特征代碼分析儀則是一種滿足上述條件，能比較精確地指出微機失效器件或線路的有效測試工具。它已廣泛應用到各種類型的微型計算機系統的故障檢測及維護和生產調試中。
特征代碼分析儀采用數據壓縮技術。它的基本原理是：通過對電路節點的串行狀態流的檢測來診斷數寧設備的故障。正像用示波器逐點榆測信號波形，用電壓表逐點測量電壓一樣，特征代碼分析儀把電路各節點的串行數據流壓縮成四位十六進制的特征碼加以顯示，然后與標在電路中的正確特征碼進行比較，逐點追蹤即可找出有故障的元器件。
圖1-26是特征代碼分析儀的結構組成框圖。這種儀器的典型代表有AV3621、HP5004A、HP5006A等。
圖1-26中的偽隨機二進制序列發生器( PRBSG)是特征代碼分析儀的核心，它由實現特征多項式X"'+ xo+ X7+ X4 +1的16位移位寄存器以及通過異或門的線性反饋電路組成。輸入被測信號的串行數據信號在門控時鐘作用下，逐步進入移位寄存器，由CRC電路進行編碼。編碼后生成的特征代碼分別送特征代碼鎖存器和比較器。這是一個反饋位間隔不均勻的長度偽隨機數序列發生器，適用于微機系統經常使用相隔四位或八位重復的圖形榆查，用它產生某一微機系統若干電路節點的特征碼。
為了取得特征碼，特征代碼分析儀必須提供一個“時間窗”控制信號及必要的時鐘信號。這些信號被特征代碼分析儀用作線性移位寄存器的CP脈沖，并在“時間窗”打開期問（window為“1”電位時），用時鐘信號取二進制數據流的特征碼。圖1-27為時間窗、時鐘、被測信號及采集到二進制數據流信號圖。其“時間窗”是由啟動與停止兩個信號確定的。
用特征代碼分析儀進行故障檢測及診斷時，要實現把待測的微型計算機系統的電路節點的正常特征代碼算好，建立特征代碼寧典和故障診斷樹并把它們存儲起來。測試時，再通過比較控制邏輯將正常特征代碼與實際生成的特征代碼進行比較。若待測系統電路節點特征代碼與其正常值不同，即可判定該電路有故障。這時，再根據預先存儲的特征代碼字典和建立的故障診斷樹追蹤、定位具體故障。
特征代碼分析儀的具體用法如下：
①把一個已知測試碼加入到欲測試的正常微機系統，記錄生成的特征代碼并建立故障診斷樹；
②將特征代碼分析儀接到被測微機系統的有關電路節點上進行檢測；
③當測試中發生特征代碼與其正常值不一致時，不穩定燈亮，再利用存儲的特征代碼寧典和故障診斷樹具體追蹤、定位故障。這時，用特征代碼分析儀的探針在微機電路上進行迅速檢測，直到找出故障特征代碼，即可確定故障部位。
據報道，特征代碼分析儀對故障的榆測率可達99. 998%。日前，微型計算機使用的特征代碼分析儀型號很多。美國HP公司生產的HP - 5006A特征代碼分析儀能快速查找微機系統的故障，并將故障準確定位于插件、元件。
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