CN105099449B - Adc故障自动诊断方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种ADC故障自动诊断方法，包括：采样第一基准电压并获取对应的第一ADC转换结果；调整偏移寄存器的值；采样第二基准电压并获取对应的第二ADC转换结果；将所述第一ADC转换结果与所述第二ADC转换结果进行比较并获取比较结果；根据所述比较结果判断所述偏移寄存器是否存在故障；采样零点电流信号并获取对应的漂移电压值；根据所述漂移电压值判断ADC转换功能是否存在故障。本发明可以节省时间和人力。

Description

ADC故障自动诊断方法

技术领域

本发明涉及故障检测领域，特别是涉及一种ADC故障自动诊断方法。

背景技术

在交流伺服系统中，ADC(Analog to Digital Converter，模数转换器)是一个必不可少的核心器件。电机电流、母线电压、温度、外部模拟输入等都必须通过ADC进行转换，所以ADC的稳定性、精度、分辨率等对整个交流伺服系统的性能起着重要影响。ADC故障包括偏移寄存器故障和ADC转换功能故障。

然而，目前的交流伺服系统在运行前通常都是靠人工进行ADC故障检测，这样耗费了大量的时间和人力。

发明内容

基于此，有必要提供一种可以节省时间和人力的ADC故障自动诊断方法。

一种ADC故障自动诊断方法，包括：

采样第一基准电压并获取对应的第一ADC转换结果；

调整偏移寄存器的值；

采样第二基准电压并获取对应的第二ADC转换结果；

将所述第一ADC转换结果与所述第二ADC转换结果进行比较并获取比较结果；

根据所述比较结果判断所述偏移寄存器是否存在故障；

采样零点电流信号并获取对应的漂移电压值；

根据所述漂移电压值判断ADC转换功能是否存在故障。

在其中一个实施例中，所述第一基准电压等于所述第二基准电压，所述根据所述比较结果判断所述偏移寄存器是否存在故障的步骤，包括：

若所述比较结果为：所述第一ADC转换结果不等于所述第二ADC转换结果，则判断所述偏移寄存器不存在故障；

若所述比较结果为：所述第一转换结果等于所述第二转换结果，则

进一步检测所述偏移寄存器的值是否大于预设的调整阈值，若是，则判断所述偏移寄存器存在故障，若否，则再次调整所述偏移寄存器的值。

在其中一个实施例中，在判断所述偏移寄存器存在故障之后，还包括：

发出报警信息。

在其中一个实施例中，在判断所述偏移寄存器不存在故障之后，还包括：

计算所述第一ADC转换结果和第二ADC转换结果的平均值；

将所述偏移寄存器的值减去所述平均值作为当前所述偏移寄存器的值。

在其中一个实施例中，所述预设的调整阈值为256。

在其中一个实施例中，所述第一基准电压和所述第二基准电压均为0伏。

在其中一个实施例中，所述采样零点电流信号并获取对应的漂移电压值的步骤之前，还包括：

设置零点电流信号对应的漂移电压阈值范围；

所述根据所述漂移电压值判断ADC转换功能是否存在故障的步骤包括：

检测所述漂移电压值是否超出所述漂移电压阈值范围，若是，则判断ADC转换功能存在故障，若否，则判断ADC转换功能不存在故障。

在其中一个实施例中，所述采样零点电流信号并获取对应的漂移电压值的步骤中采样的零点电流信号为两个；

所述检测所述漂移电压值是否超出所述漂移电压阈值范围的步骤为：

检测两个零点电流信号对应的漂移电压值中是否至少有一个漂移电压值超出所述漂移电压阈值范围，若是，则判断ADC转换功能存在故障，若否，则判断ADC转换功能不存在故障。

在其中一个实施例中，在判断ADC转换功能存在故障之后，还包括：

发出报警信息。

上述ADC故障自动诊断方法，通过调整系统中偏移寄存器的值来检测相应的ADC转换结果，并根据相应的ADC转换结果的变化情况来判断所述偏移寄存器是否存在故障；通过采样零点电流信号，计算采样结果是否超过预设的零点漂移范围，来判断ADC转换功能是否存在故障，这样无需人工排查，节约了大量的时间和人力，另外，避免了ADC出现故障的情况下，交流伺服系统启动工作而引发的其他损失。

附图说明

图1为一实施例中ADC故障自动诊断方法流程图；

图2为另一实施例中偏移寄存器故障自动诊断方法流程图；

图3为另一实施例中ADC转换功能故障自动诊断方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参照图1，为一实施例中ADC故障自动诊断方法流程图。

该ADC故障自动诊断方法包括以下步骤：

步骤S110：采样第一基准电压并获取对应的第一ADC转换结果。

每一个基准电压输入到交流伺服系统中的ADC之后都会有一个对应的ADC转换结果。在本实施例中，为了便于计算，第一基准电压设为0伏。

步骤S120：调整偏移寄存器的值。

在本实施例中，设置偏移寄存器的初始值为零，并以20作为调整基数对所述偏移寄存器的值进行调整，即将所述偏移寄存器的值在原来的基础增加20来进行调整。比如，偏移寄存器的初始值为零，那么在对其进行调整之后，偏移寄存器的值就会变为20。当下次再调整时，偏移寄存器的值就会变为40，以此类推。

可以理解，在其他实施例中，所述调整基数还可以为5～40之间的任意数值，这里不作严格限制。

步骤S130：采样第二基准电压并获取对应的第二ADC转换结果。

同步骤S110一样，为了便于计算，第二基准电压设为0伏。

步骤S140：将第一ADC转换结果与第二ADC转换结果进行比较并获取比较结果。

ADC转换结果等于输入信号的采样值加上偏移寄存器的值。因此，正常情况下，如果改变了偏移寄存器的值，那么相应的ADC转换结果肯定也会跟着变化。

在本实施例中，偏移寄存器的值进行调整之前和之后的输入信号的采样值(第一基准电压和第二基准电压)均为0伏，那么只要将所述第一ADC转换结果与所述第二ADC转换结果进行比较，看其变化情况是否与所述偏移寄存器的值的变化情况保持一致就可以知道所述偏移寄存器是否存在故障。

可以理解，这里的第一基准电压和第二基准电压仅用于区分两次采样的动作，是指对同一基准电压的两次采样。在其他实施例中，还可以是指不同基准电压的两次采样，这里不作严格限制。

步骤S150：根据比较结果判断偏移寄存器是否存在故障。

具体地，所述第一基准电压等于所述第二基准电压，若比较结果为：所述第一ADC转换结果不等于所述第二ADC转换结果，则判断所述偏移寄存器不存在故障；否则，所述偏移寄存器存在故障。

步骤S160：采样零点电流信号并获取对应的漂移电压值。

具体地，ADC转换功能故障的诊断是在交流伺服系统初始化的过程中进行的，这时ADC还没有使能，理论上交流伺服系统中各个通道的电流信号都为零。采样零点电流信号，并计算校正后的采样结果，即获取对应的漂移电压值。

步骤S170：根据漂移电压值判断ADC转换功能是否存在故障。

在本实施例中，步骤S170具体为：检测所述漂移电压值是否超出所述漂移电压阈值范围，若是，则判断ADC转换功能存在故障，若否，则判断ADC转换功能不存在故障。

可以理解，步骤S160和步骤S170可以在步骤S110之前执行，也可以在步骤S150之后执行。

进一步地，在一个实施例中，在判断ADC转换功能存在故障之后，还包括发出报警信息的步骤。

上述ADC故障自动诊断方法，通过调整系统中偏移寄存器的值来检测相应的ADC转换结果，并根据相应的ADC转换结果的变化情况来判断所述偏移寄存器是否存在故障；通过采样零点电流信号，计算采样结果是否超过预设的零点漂移范围，来判断ADC转换功能是否存在故障，这样无需人工排查，节约了大量的时间和人力，另外，避免了ADC出现故障的情况下，交流伺服系统启动工作而引发的其他损失。

请参照图2，另为一实施例中偏移寄存器故障自动诊断方法流程图。

该ADC故障自动诊断方法包括：

步骤S210：采样第一基准电压并获取对应的第一ADC转换结果。

步骤S220：调整偏移寄存器的值。

步骤S230：采样第二基准电压并获取对应的第二ADC转换结果。

在一个实施例中，所述第一基准电压等于所述第二基准电压。

步骤S240：判断第一ADC转换结果是否等于所述第二ADC转换结果。若是，则执行步骤S250，若否，则执行步骤S270。

步骤S250：检测偏移寄存器的值是否大于预设的调整阈值。

具体地，在偏移寄存器的值调整幅度较小的情况下，ADC转换结果可能会因为一些正常范围内的误差因素而没有发生变化，为了进一步精确地对ADC故障进行诊断，则允许对所述偏移寄存器的值在一定的范围内进行调整，若是，则执行步骤S260，若否，则返回执行步骤S220。

在一个实施例中，所述预设的调整阈值为256。

步骤S260：偏移寄存器存在故障。

在一个实施例中，步骤S260之后还包括发出报警信息的步骤。

步骤S270：偏移寄存器不存在故障。

在一个实施例中，为了便于后续工作的进行，步骤S270之后还包括：计算所述第一ADC转换结果和第二ADC转换结果的平均值；将所述偏移寄存器的值减去所述平均值作为当前所述偏移寄存器的值。

请结合图3，为另一实施例中ADC转换功能故障自动诊断方法流程图。

该ADC转换功能的故障自动诊断方法包括：

步骤S310：设置零点电流信号对应的漂移电压阈值范围。

具体地，设定最大漂移电压阈值Imax和最小漂移电压阈值Imin，具体数值可根据实际情况确定。

举例说明，假设在交流伺服系统的电流为零时，根据实际信号调理电路计算ADC的输入电压为1.5伏，ADC输入范围0～3伏，12位分辨率，那么对应ADC转换结果范围为0～4095，1.5伏的采样结果为2048，如果允许±0.2V的偏差，那么Imax＝2048+273＝2321，Imin＝2048-273＝1775。

步骤S320：采样两个零点电流信号并获取对应的漂移电压值。

在本实施例中，为了增加故障诊断的准确性，采样了两个零点电流信号并分别获取对应的漂移电压值。

可以理解，在其他实施例中，不需要对采样的零点电流信号的个数进行限制，根据实际需要进行采样即可。

步骤S330：检测两个零点电流信号对应的漂移电压值中是否至少有一个漂移电压值超出漂移电压阈值范围。若是，则执行步骤S340，若否，则执行步骤S350。

步骤S340：ADC转换功能存在故障。

步骤S350：ADC转换功能不存在故障。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种ADC故障自动诊断方法，其特征在于，包括：

采样第一基准电压并获取对应的第一ADC转换结果；

调整偏移寄存器的值；

采样第二基准电压并获取对应的第二ADC转换结果；

将所述第一ADC转换结果与所述第二ADC转换结果进行比较并获取比较结果；

根据所述比较结果判断所述偏移寄存器是否存在故障；

采样零点电流信号并获取对应的漂移电压值；

根据所述漂移电压值判断ADC转换功能是否存在故障。

2.根据权利要求1所述的ADC故障自动诊断方法，其特征在于，所述第一基准电压等于所述第二基准电压，所述根据所述比较结果判断所述偏移寄存器是否存在故障的步骤，包括：

若所述比较结果为：所述第一ADC转换结果不等于所述第二ADC转换结果，则判断所述偏移寄存器不存在故障；

若所述比较结果为：所述第一ADC转换结果等于所述第二ADC转换结果，则

进一步检测所述偏移寄存器的值是否大于预设的调整阈值，若是，则判断所述偏移寄存器存在故障，若否，则再次调整所述偏移寄存器的值。

3.根据权利要求2所述的ADC故障自动诊断方法，其特征在于，在判断所述偏移寄存器存在故障之后，还包括：

发出报警信息。

4.根据权利要求2所述的ADC故障自动诊断方法，其特征在于，在判断所述偏移寄存器不存在故障之后，还包括：

计算所述第一ADC转换结果和第二ADC转换结果的平均值；

将所述偏移寄存器的值减去所述平均值作为当前所述偏移寄存器的值。

5.根据权利要求2所述的ADC故障自动诊断方法，其特征在于，所述预设的调整阈值为256。

6.根据权利要求1所述的ADC故障自动诊断方法，其特征在于，所述第一基准电压和所述第二基准电压均为0伏。

7.根据权利要求1所述的ADC故障自动诊断方法，其特征在于，所述采样零点电流信号并获取对应的漂移电压值的步骤之前，还包括：

设置零点电流信号对应的漂移电压阈值范围；

所述根据所述漂移电压值判断ADC转换功能是否存在故障的步骤包括：

检测所述漂移电压值是否超出所述漂移电压阈值范围，若是，则判断ADC转换功能存在故障，若否，则判断ADC转换功能不存在故障。

8.根据权利要求7所述的ADC故障自动诊断方法，其特征在于，所述采样零点电流信号并获取对应的漂移电压值的步骤中采样的零点电流信号为两个；

所述检测所述漂移电压值是否超出所述漂移电压阈值范围的步骤为：

检测两个零点电流信号对应的漂移电压值中是否至少有一个漂移电压值超出所述漂移电压阈值范围，若是，则判断ADC转换功能存在故障，若否，则判断ADC转换功能不存在故障。

9.根据权利要求7所述的ADC故障自动诊断方法，其特征在于，在判断ADC转换功能存在故障之后，还包括：

发出报警信息。