數(shù)控機(jī)床維修常用診斷儀器（五）特征代碼分析儀
為了識(shí)別一個(gè)電路是否有故障，經(jīng)?？梢园央娐犯鞴?jié)點(diǎn)的正常響應(yīng)記錄下來(lái)。在做故障檢測(cè)時(shí)，再把實(shí)測(cè)的響應(yīng)與正常電路作比較。如果實(shí)測(cè)的電路各節(jié)點(diǎn)響應(yīng)都與正常響應(yīng)一致，則認(rèn)為電路*；如果實(shí)測(cè)的電路各節(jié)點(diǎn)響應(yīng)中至少有一個(gè)節(jié)點(diǎn)與正常電路不同，則可以斷定這個(gè)電路有故障。然后，可以根據(jù)不正常響應(yīng)的地點(diǎn)以及不正常響應(yīng)的情況來(lái)分析故障的位置和種類。用這種方法來(lái)榆測(cè)或診斷故障，需要解決兩個(gè)主要問(wèn)題。個(gè)問(wèn)題是要研究施加什么樣的激勵(lì)信號(hào)，使得在電路任何處發(fā)生故障時(shí)，均能保證電路輸出處或若干可測(cè)量端能測(cè)量到與正常電路不一致的響應(yīng)。第二個(gè)問(wèn)題是電路節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)序列可能是比較長(zhǎng)
的，因此所存的電路各節(jié)點(diǎn)的正常序列也是比較長(zhǎng)的。在電路比較大時(shí)，可能要占用較大的計(jì)算機(jī)內(nèi)存，以致在實(shí)際使用中無(wú)法實(shí)現(xiàn)。為了減少占用的計(jì)算機(jī)內(nèi)存和提高測(cè)試速度，經(jīng)常需要把響應(yīng)序列進(jìn)行壓縮，即從中提煉出它的特征來(lái)。這樣，就不必把實(shí)測(cè)節(jié)點(diǎn)的全部響應(yīng)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(jī)械有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)、立車、數(shù)控立車、數(shù)控龍門銑床、龍門加工中心、數(shù)控落地鏜銑床的生產(chǎn)廠家，對(duì)特征代碼分析儀的選擇和應(yīng)用也有一定的心得。
一個(gè)響應(yīng)序列的特征可以是各種各樣的，但一般說(shuō)來(lái)，應(yīng)滿足如下幾個(gè)條件：
①這個(gè)特征應(yīng)盡可能多地保留原序列中有用的（即對(duì)故障檢測(cè)和診斷是有用的）信息，同時(shí)，應(yīng)盡量做到各種不同的序列應(yīng)有不同的特征；
②從序列中提取特征的方法應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單，特征長(zhǎng)度應(yīng)盡可能短；
③為了應(yīng)用特征來(lái)檢測(cè)和診斷故障，對(duì)激勵(lì)信號(hào)的要求應(yīng)比較簡(jiǎn)單且松弛；
④響應(yīng)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(jiǎn)單的邏輯關(guān)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(jī)失效器件或線路的有效測(cè)試工具。它已廣泛應(yīng)用到各種類型的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的故障檢測(cè)及維護(hù)和生產(chǎn)調(diào)試中。
特征代碼分析儀采用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。它的基本原理是：通過(guò)對(duì)電路節(jié)點(diǎn)的串行狀態(tài)流的檢測(cè)來(lái)診斷數(shù)寧設(shè)備的故障。正像用示波器逐點(diǎn)榆測(cè)信號(hào)波形，用電壓表逐點(diǎn)測(cè)量電壓一樣，特征代碼分析儀把電路各節(jié)點(diǎn)的串行數(shù)據(jù)流壓縮成四位十六進(jìn)制的特征碼加以顯示，然后與標(biāo)在電路中的正確特征碼進(jìn)行比較，逐點(diǎn)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(jié)構(gòu)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(jī)二進(jìn)制序列發(fā)生器( prbsg)是特征代碼分析儀的核心，它由實(shí)現(xiàn)特征多項(xiàng)式x'+ xo+ x7+ x4 +1的16位移位寄存器以及通過(guò)異或門的線性反饋電路組成。輸入被測(cè)信號(hào)的串行數(shù)據(jù)信號(hào)在門控時(shí)鐘作用下，逐步進(jìn)入移位寄存器，由crc電路進(jìn)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(gè)反饋位間隔不均勻的長(zhǎng)度偽隨機(jī)數(shù)序列發(fā)生器，適用于微機(jī)系統(tǒng)經(jīng)常使用相隔四位或八位重復(fù)的圖形榆查，用它產(chǎn)生某一微機(jī)系統(tǒng)若干電路節(jié)點(diǎn)的特征碼。
為了取得特征碼，特征代碼分析儀必須提供一個(gè)“時(shí)間窗”控制信號(hào)及必要的時(shí)鐘信號(hào)。這些信號(hào)被特征代碼分析儀用作線性移位寄存器的cp脈沖，并在“時(shí)間窗”打開(kāi)期問(wèn)（window為“1”電位時(shí)），用時(shí)鐘信號(hào)取二進(jìn)制數(shù)據(jù)流的特征碼。圖1-27為時(shí)間窗、時(shí)鐘、被測(cè)信號(hào)及采集到二進(jìn)制數(shù)據(jù)流信號(hào)圖。其“時(shí)間窗”是由啟動(dòng)與停止兩個(gè)信號(hào)確定的。
用特征代碼分析儀進(jìn)行故障檢測(cè)及診斷時(shí)，要實(shí)現(xiàn)把待測(cè)的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的電路節(jié)點(diǎn)的正常特征代碼算好，建立特征代碼寧典和故障診斷樹(shù)并把它們存儲(chǔ)起來(lái)。測(cè)試時(shí)，再通過(guò)比較控制邏輯將正常特征代碼與實(shí)際生成的特征代碼進(jìn)行比較。若待測(cè)系統(tǒng)電路節(jié)點(diǎn)特征代碼與其正常值不同，即可判定該電路有故障。這時(shí)，再根據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)的特征代碼字典和建立的故障診斷樹(shù)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(gè)已知測(cè)試碼加入到欲測(cè)試的正常微機(jī)系統(tǒng)，記錄生成的特征代碼并建立故障診斷樹(shù)；
②將特征代碼分析儀接到被測(cè)微機(jī)系統(tǒng)的有關(guān)電路節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行檢測(cè)；
③當(dāng)測(cè)試中發(fā)生特征代碼與其正常值不一致時(shí)，不穩(wěn)定燈亮，再利用存儲(chǔ)的特征代碼寧典和故障診斷樹(shù)具體追蹤、定位故障。這時(shí)，用特征代碼分析儀的探針在微機(jī)電路上進(jìn)行迅速檢測(cè)，直到找出故障特征代碼，即可確定故障部位。
據(jù)報(bào)道，特征代碼分析儀對(duì)故障的榆測(cè)率可達(dá)99. 998%。日前，微型計(jì)算機(jī)使用的特征代碼分析儀型號(hào)很多。美國(guó)hp公司生產(chǎn)的hp - 5006a特征代碼分析儀能快速查找微機(jī)系統(tǒng)的故障，并將故障準(zhǔn)確定位于插件、元件。