В процессе эксплуатации под воздействием внешних климатических и механических факторов, а также внутренних процессов деградации радиоэлектронная аппаратура (РЭА) может последовательно переходить из исправного в неисправное, но работоспособное состояние, а затем в неработоспособное, но функционирующее. Так, когда неисправность несущественная, то есть не препятствует использованию аппаратуры по назначению (повреждение окраски, незначительные вмятины), то она остается работоспособной. Когда же один или несколько ее параметров выходят за пределы допустимых значений, аппаратура переходит в неработоспособное состояние. При этом она может продолжать функционировать. Однако применять ее по назначению нельзя. В нефункционирующее состояние радиоэлектронная аппаратура может переходить как постепенно, под действием указанных процессов, так и в результате внезапного отказа.
Для определения технического состояния РЭА используются различные системы технического диагностирования (СТД). Они предназначены для решения одной или нескольких задач: проверки исправности, работоспособности, функционирования, поиска дефектов.
СТД представляет собой совокупность функционально объединенных измерительных, вычислительных и других вспомогательных технических средств для получения измерительной информации, ее преобразования, обработки с целью представления потребителю (в том числе ввода в АСУ) в требуемом виде либо для автоматического осуществления логических функций контроля, диагностики, идентификации.
Результаты контроля в СТД могут выдаваться либо в виде числовых величин, характеризующих отдельные параметры или состояние объекта в целом (количественная оценка), либо в виде заключения типа «годен» — «негоден», «в допуске» — «не в допуске» (качественная оценка).
По виду воздействия на контролируемый объект различают системы ..функционального и тестового диагностирования. Функциональное осуществляется во время эксплуатации объекта, на который поступают только рабочие воздействия. При тестовом на него подаются воздействия, которые используются только для диагностирования и могут быть несвойственны для рабочего режима объекта.
В СТД могут применяться тестовые последовательности: детерминированные, случайные и псевдослучайные. Детерминированные создаются по фиксированным (жестким) алгоритмам. Случайные и псевдослучайные генерируются с использованием соответственно датчиков случайных и псевдослучайных чисел.
Диагностирование осуществляется в одном из трех режимов: статическом, динамическом или в «реальном масштабе времени». В статическом контроль осуществляется с тактовой частотой более низкой, чем рабочая. В динамическом режиме тактовая частота процесса диагностирования примерно такая же, как рабочая частота проверяв-мой схемы. Наиболее эффективным считается функционирование СТД в «реальном масштабе времени». В этом режиме процесс взаимодействия системы с объектом диагностирования синхронизируется тактовыми импульсами контролируемой РЭА.
Диагностирование осуществляется следующим образом: на испытуемый объект подаются стимулирующие воздействия, после чего сигналы, параметры которых характеризуют его состояние, фиксируются с помощью датчиков информации и по линиям связи через коммутаторы и преобразователи поступают на измерительный прибор. Он является основным элементов СТД и обеспечивает заданную точность диагностирования. Однако из-за того, что прибор, как правило, не может измерять все параметры РЭА, поступающие по нескольким каналам, часто требуются предварительная коммутация и преобразование сигналов. Линии связи используются для передачи информации от датчиков к другим элементам системы в случае удаленности или большой протяженности объекта технического диагностирования.
Информация о техническом состоянии объекта с выхода измерительного устройства может поступать на индикатор, а при необходимости на дискриминатор, где сравнивается с полем допусков. По результатам сравнения принимается решение или о продолжении диагностирования, или оператору выдается в форме, удобной для восприятия, заключение о техническом состоянии объекта.
Прогнозирующее устройство, входящее в состав СТД, на основании анализа текущего и предшествующих состояний системы позволяет предсказывать ее состояние в будущем.
Управляющее устройство организует взаимодействие между составными частями системы и обеспечивает контроль состояния объекта. В качестве такого устройства могут использоваться сред ства вычислительной техники, например микроЭВМ. В этом случае они, как правило, дополнительно выполняют функции устройств сравнения, прогнозирующего и хранения поля допусков, индикатора вида технического состояния (документирующего устройства).
Существующие системы технического диагностирования имеют различные принципы построения, однако в последнее время все большее распространение получает приборно-мо-дульный. Сущность его заключается в том, что система строится как агрегат, состоящий из независимых конструктивно законченных функциональных модулей, соединенных между собой интерфейсом по ГОСТ 26.003—80. В качестве модулей могут использоваться радио- и электроизмерительные приборы, средства вычислительной техники, а также различное вспомогательное оборудование: накопители на магнитной ленте и гибких магнитных дисках, коммутаторы, устройства вывода на печать, графопостроители, блоки питания и другие устройства.
Приборно-модульный принцип позволяет создавать автоматизированные измерительные системы технического диагностирования (АИС ТД) из серийных измерительных приборов. Это значительно сокращает сроки и затраты на разработку и производство таких систем. Кроме того, АИС технического диагностирования обладают способностью к наращиванию, а при необходимости — к сокращению функциональных возможностей путем изменения количества и номенклатуры входящих в их состав измерительных приборов. Это позволяет создавать АИС ТД с требуемыми функциональными возможностями и минимальной избыточностью.
При агрегатировании средств измерений и автоматизации в АИС технического диагностирования должен соблюдаться принцип совместимости. Он в соответствии с ГОСТ 26.002—81 достигается единством интерфейсов, унификацией и стандартизацией требований по функциональной, информационной, энергетической, метрологической, эксплуатационной, конструктивной и надежностной совместимостей.
В качестве источников стимулирующих воздействий в подобных системах могут использоваться генераторы низкочастотные, сигналов специальной формы, псевдослучайных и логических последовательностей, а также некоторые другие виды измерительных приборов. При выборе конкретного типа генератора учитываются характер и параметры стимулирующих воздействий, которые необходимо подавать на объект в процессе контроля.
В зависимости от применяемых в СТД методов для определения состояния объекта может использоваться один или несколько диагностических параметров: напряжение постоянного и переменного тока, сопротивление и емкость электрорадиоэлемента или участка цепи, коэффициент усиления, затухание четырехполюсника, форма, частота, спектр и мощность сигнала, вид логической последовательности, сигнатура. Для их измерения применяются цифровые вольтметры, мультиметры, осциллографы, частотомеры, анализаторы спектра, измерители мощности, логические и сигнатурные анализаторы и другие виды приборов.