数控机床维修常用诊断仪器（五）特征代码分析
2022年10月26日 19:32:41
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数控机床维修常用诊断仪器（五）特征代码分析仪
为了识别一个电路是否有故障，经常可以把电路各节点的正常响应记录下来。在做故障检测时，再把实测的响应与正常电路作比较。如果实测的电路各节点响应都与正常响应一致，则认为电路；如果实测的电路各节点响应中至少有一个节点与正常电路不同，则可以断定这个电路有故障。然后，可以根据不正常响应的地点以及不正常响应的情况来分析故障的位置和种类。用这种方法来榆测或诊断故障，需要解决两个主要问题。个问题是要研究施加什么样的激励信号，使得在电路任何处发生故障时，均能保证电路输出处或若干可测量端能测量到与正常电路不一致的响应。第二个问题是电路节点的响应序列可能是比较长
的，因此所存的电路各节点的正常序列也是比较长的。在电路比较大时，可能要占用较大的计算机内存，以致在实际使用中无法实现。为了减少占用的计算机内存和提高测试速度，经常需要把响应序列进行压缩，即从中提炼出它的特征来。这样，就不必把实测节点的全部响应序列同正常电路的序列作比较，而只要比较两者的特征就可以了。泊头巨人重工机械有限公司是一家专业生产、立车、数控立车、数控龙门铣床、龙门加工中心、数控落地镗铣床的生产厂家，对特征代码分析仪的选择和应用也有一定的心得。
一个响应序列的特征可以是各种各样的，但一般说来，应满足如下几个条件：
①这个特征应尽可能多地保留原序列中有用的（即对故障检测和诊断是有用的）信息，同时，应尽量做到各种不同的序列应有不同的特征；
②从序列中提取特征的方法应尽可能简单，特征长度应尽可能短；
③为了应用特征来检测和诊断故障，对激励信号的要求应比较简单且松弛；
④响应序列之间的与、或和非特征与原序列的特征之间要有比较简单的逻辑关系。
特征代码分析仪则是一种满足上述条件，能比较精确地指出微机失效器件或线路的有效测试工具。它已广泛应用到各种类型的微型计算机系统的故障检测及维护和生产调试中。
特征代码分析仪采用数据压缩技术。它的基本原理是：通过对电路节点的串行状态流的检测来诊断数宁设备的故障。正像用示波器逐点榆测信号波形，用电压表逐点测量电压一样，特征代码分析仪把电路各节点的串行数据流压缩成四位十六进制的特征码加以显示，然后与标在电路中的正确特征码进行比较，逐点追踪即可找出有故障的元器件。
图1-26是特征代码分析仪的结构组成框图。这种仪器的典型代表有AV3621、HP5004A、HP5006A等。
图1-26中的伪随机二进制序列发生器( PRBSG)是特征代码分析仪的核心，它由实现特征多项式X"'+ xo+ X7+ X4 +1的16位移位寄存器以及通过异或门的线性反馈电路组成。输入被测信号的串行数据信号在门控时钟作用下，逐步进入移位寄存器，由CRC电路进行编码。编码后生成的特征代码分别送特征代码锁存器和比较器。这是一个反馈位间隔不均匀的长度伪随机数序列发生器，适用于微机系统经常使用相隔四位或八位重复的图形榆查，用它产生某一微机系统若干电路节点的特征码。
为了取得特征码，特征代码分析仪必须提供一个“时间窗”控制信号及必要的时钟信号。这些信号被特征代码分析仪用作线性移位寄存器的CP脉冲，并在“时间窗”打开期问（window为“1”电位时），用时钟信号取二进制数据流的特征码。图1-27为时间窗、时钟、被测信号及采集到二进制数据流信号图。其“时间窗”是由启动与停止两个信号确定的。
用特征代码分析仪进行故障检测及诊断时，要实现把待测的微型计算机系统的电路节点的正常特征代码算好，建立特征代码宁典和故障诊断树并把它们存储起来。测试时，再通过比较控制逻辑将正常特征代码与实际生成的特征代码进行比较。若待测系统电路节点特征代码与其正常值不同，即可判定该电路有故障。这时，再根据预先存储的特征代码字典和建立的故障诊断树追踪、定位具体故障。
特征代码分析仪的具体用法如下：
①把一个已知测试码加入到欲测试的正常微机系统，记录生成的特征代码并建立故障诊断树；
②将特征代码分析仪接到被测微机系统的有关电路节点上进行检测；
③当测试中发生特征代码与其正常值不一致时，不稳定灯亮，再利用存储的特征代码宁典和故障诊断树具体追踪、定位故障。这时，用特征代码分析仪的探针在微机电路上进行迅速检测，直到找出故障特征代码，即可确定故障部位。
据报道，特征代码分析仪对故障的榆测率可达99. 998%。日前，微型计算机使用的特征代码分析仪型号很多。美国HP公司生产的HP - 5006A特征代码分析仪能快速查找微机系统的故障，并将故障准确定位于插件、元件。
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