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随着科学技术的发展,传感技术得到快速发展,应用水平不断提高,应用领域迅速扩大,无论是农业、工业、环境保护、医学、航空航天等领域还是我们的日常生活所用的家用电器、汽车、防灾等方面,它们都用到各种各样的传感器。传感器是自动控制系统和信息系统的重要器件之一,自动化和智能化的技术水平越高,对传感器技术的依赖程度就越高。传感器的工作环境往往是比较恶劣的,它们在使用过程中经常会由于某些因为而发生故障。根据统计,在工业生产中,由于传感器故障所导致的各种生产故障或工业事故占所有事故的60%。如果传感器发生故障,轻则使自动化系统的性能下降,重则会造成很严重的事故,其后果不堪设想。传感器故障诊断的实施能够保证诊断系统获取实时准确信息,避免因错误的或可疑的信息造成的负效应,保证数据的正确性,提高数据的可信度。传感器发挥着越来越重要的作用,其可靠性直接影响到系统的正常运行,影响分析和决策的正确性。对于传感器的故障,仅靠人力去发现和维修传感器故障是很难达到较好的效果,所以如何提高传感器的可靠性是我们面临的重要难题之一。
本文阐述了国内外传感器故障诊断的研究现状以及在该领域上取得的一些研究成果。详细介绍了小波分析的相关理论和小波分析在信号检测方面的优势。基于小波分析的故障诊断方法是故障诊断领域的一个重要研究分支。小波分析如同一台数学显微镜,可以探测到被处理信号中所包含的奇异点并识别出它的性质,或分析出非平稳信号所包含的各种成分,以便可以有效地检测并诊断出传感器的故障。
本文研究的浊度传感器系统是使用虚拟仪器技术和小波分析的方法对浊度传感器的输出信号进行分析,以便达到浊度传感器系统故障诊断的目标。系统的工作流程是计算机的LabVIEW应用程序通过数据采集卡对浊度传感器进行数据采集,采集数据后,把这些数据传回计算机,然后对数据进行预处理,接着对数据进行小波分析处理,结果表明小波分析能够较好地诊断出传感器的常见故障,满足实际的要求。