Метод диагностирования представляет собой систематизированный набор приёмов и способов, позволяющих получить объективную оценку технического состояния объекта диагностирования (ОД).
Функциональное диагностирование
Для оценки работоспособности радиоэлектронного оборудования (РЭО) и систем автоматики (СА) применяются два основных метода: функциональное и тестовое диагностирование. Функциональное (рабочее) диагностирование предполагает подачу на объект его штатных рабочих воздействий. Суть метода заключается в анализе информации, отражающей качество выполнения объектом своих прямых функций. Ключевое преимущество этого подхода — отсутствие необходимости в специальных генераторах тестовых сигналов.
Диагностика осуществляется путём анализа реакции выхода объекта на рабочее воздействие. Это может быть одномерный случай (например, при контроле отдельных диагностических параметров) или многомерный. Многомерный анализ характерен для проверки дискретных устройств и оценки состояния по комплексным характеристикам: амплитуде, фазе, частоте, силе звука, качеству изображения или итоговой продукции (звук, картинка). Также возможно внедрение в процесс функционирования объекта для наблюдения за результатом каждой операции или выходом отдельного блока, оценивая либо его реакцию на входной сигнал, либо качество промежуточного продукта.
Состояние объекта можно оценивать и по алгоритму его работы, контролируя последовательность и время выполнения операций. Кроме того, существуют косвенные признаки, указывающие на неисправность: чрезмерный нагрев компонентов (резисторов, диодов, транзисторов), отклонения в потребляемом токе, а также визуальные или обонятельные аномалии (изменение цвета, появление запаха). Важно, что при функциональном диагностировании объект работает в штатных условиях под воздействием нормальных рабочих сигналов.
Тестовое диагностирование
Тестовое диагностирование основано на подаче на объект специально сформированных тестовых воздействий. Для их генерации требуются отдельные устройства. Состояние ОД оценивается по степени отклонения его реакции на тест от эталонной (номинальной) реакции.
Этот метод можно применять как во время работы объекта, так и в его нерабочем состоянии. В первом случае необходимо исключить влияние тестовых сигналов на корректность основного функционирования. Во втором — может потребоваться перевод объекта в специальный диагностический режим (например, прогрев, включение питания). Тестовые воздействия могут подаваться как через штатные рабочие входы, так и через специально предназначенные для этого входы. Они могут быть одиночными (один импульс) или многократными (серия импульсов). Последние часто используются для проверки дискретных устройств или оценки частотных характеристик непрерывных объектов.
Как и функциональный метод, тестовое диагностирование может быть одномерным или многомерным. Многомерность проявляется, например, при подаче на вход и анализе на выходе совокупности импульсов или при оценке одного выходного сигнала по нескольким параметрам одновременно (амплитуда и частота). Для сложных объектов, состоящих из множества элементов, часто применяется комбинация различных методов диагностики.
Сравнение методов
Достоинства и недостатки функционального диагностирования:
Главное преимущество — возможность проведения проверки без вывода объекта из нормального рабочего режима. Основной недостаток — ограниченная глубина поиска неисправностей. Это связано с тем, что в модели объекта при таком подходе все элементы связаны конъюнктивно, что создаёт так называемую «проблему ИЛИ» или проблему параллельных связей, затрудняющую локализацию дефекта.
Достоинства и недостатки тестового диагностирования:
Ключевое достоинство — неограниченная глубина поиска, что позволяет точно локализовать неисправность. Этот метод эффективно дополняет функциональный и применяется, когда требуется детальный анализ. Он позволяет решить «проблему ИЛИ». Основной недостаток — необходимость в специальных, иногда достаточно сложных, устройствах для формирования тестовых воздействий, а также, как правило, необходимость вывода объекта из режима нормальной эксплуатации.