应变式多维力传感器的故障诊断方法与实现

针对应变式多维力传感器在应用中往往出现测量电路的短路、断路、虚短、虚断等故障问题，提出基于恒流激励与矩阵扫测的故障诊断方法。针对短路故障，提出采用恒流扫测传感器输出引线与传感器基体之间以及传感器的两两输出引线之间阻值的方法来进行故障诊断；针对断路故障，对传感器各通道进行独立诊断，给出了恒流矩阵扫测方式，建立了断路故障查询表，以根据扫测结果采用查表法进行故障诊断；针对虚短、虚断故障，采取多次循环扫测、根据故障出现次数来辨别判断。据此，以MSP430F5529单片机为核心研制了低功耗电池供电式应变多维力传感器故障诊断系统，适用于多至8个通道的多维力传感器。测试结果表明，所研制的故障诊断系统针对简单故障或较为复杂的故障情况均可通过一次自动诊断或自动诊断与人工排查相结合的多次诊断方式来正确地判断出故障类型和位置，且8通道故障诊断耗时仅需约13 s，从而能够大幅缩短应变式多维力传感器的故障排查时间，提高传感器维护效率。