传感器的故障识别和分类
传感器故障主要包括四类:完全故障、固定偏差故障、漂移偏差故障和精度降低。 故障故障是指传感器测量突然失效，测量值始终为常数；偏差故障主要是指传感器的测量值与实际值之间存在恒定不变差异的一种故障。从图中可以看出，有故障的测量与无故障的测量平行； 漂移故障是由传感器的测量值与真实值之间的差值增大而引起的一种生化故障； 精度下降是指传感器测量能力差，精度低。当精度等级降低时，测量平均值不变，但测量方差变化。 固定偏差故障和漂移故障不易发现。在故障发生的过程中，会引起一系列不可预知的问题，使控制系统长期不能正常工作。
传感器故障的分类 1.按传感器故障等级分类 根据传感器故障程度，可分为硬故障和软故障。 硬破坏是指结构损伤引起的破坏，幅度大，变化突然；软断层变化小且慢。 硬故障也叫完全故障。完全故障时，测量值不随实际变化而变化，始终保持一定的读数。通常这个常数值为零或最大读数。故障测量大约是一条水平线。 软故障包括数据偏差、漂移、精度水平下降等。软故障比较小，不易被发现。所以从某种意义上说，软断层的危害大于硬断层，其危害也逐渐引起了人们的关注。 2.根据故障存在的性能进行分类 根据故障的表现，可分为间歇性故障和永久性故障。 断断续续时好或不好；永久性故障后，无法再恢复正常。 3.根据故障发生和发展的过程进行分类 根据故障发生和发展的过程，可分为突然故障和缓慢变化故障。 突发故障信号变化率大；慢变故障信号变化率小。 4.按故障原因分类 根据故障原因，可分为偏差故障、冲击故障、开路故障、漂移故障、短路故障、周期性干扰、非线性死区故障。 偏差故障的故障原因有:偏置电流或偏置电压等； 冲击故障产生的原因有:电源和地线随机干扰、浪涌、火花放电、d/a转换器毛刺等； 开路故障的原因:信号线断裂、芯片管脚未连接等； 漂移故障的原因:温度等； 短路故障的原因:污染、短路等造成的桥梁腐蚀； 周期性干扰的原因:电源50 Hz干扰等； 非线性死区故障的失效原因:放大器饱和、非线性环节等。 此外，从建模和仿真的角度来看，可以分为多重故障和附加故障。对于偏移故障，在原始信号上加一个恒定或随机的小信号；对于冲击干扰，可以在原始信号上加一个脉冲信号；对于短路故障，信号接近于零；开路故障，信号接近传感器最大输出值；漂移故障，信号以一定速率偏移原始信号；周期性干扰失效，原始信号叠加一定频率的信号。
