自檢是現(xiàn)代儀表的一個(gè)顯著特點(diǎn)。實(shí)際上自診斷是一個(gè)很寬的概念，現(xiàn)代電子裝置都離不開(kāi)自檢、自診斷系統(tǒng)。以華碩V6600Deluxe顯示卡為例，小小的一塊顯卡上就包括了風(fēng)扇轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)、AGP電壓監(jiān)測(cè)、SmartCooling智慧型監(jiān)測(cè)、過(guò)熱保護(hù)和動(dòng)態(tài)超頻的功能。這是一種稱(chēng)為SmartDoctor的硬軟結(jié)合技術(shù)。在現(xiàn)代儀器儀表中所指的自診斷不單表示儀表壞了才出現(xiàn)響應(yīng)，而是在儀表有潛在性故障或精度、特性下降時(shí)就發(fā)覺(jué)并修復(fù)之。儀器儀表的自檢、自診斷系統(tǒng)一般是獨(dú)立高水平的硬、軟件功能塊，這種以微處理器為基礎(chǔ)的處理單元在邏輯上不同于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、采樣和處理系統(tǒng)。其信息的傳遞和轉(zhuǎn)換在系統(tǒng)內(nèi)部快速簡(jiǎn)明的完成，目前常用的仍是激勵(lì)――響應(yīng)“回送”（loopback）技術(shù)。為了滿足自診斷過(guò)程的高要求，首先要找出儀表電路中的關(guān)鍵點(diǎn)，將其各種被激勵(lì)狀態(tài)和正常測(cè)量狀態(tài)的電參數(shù)存儲(chǔ)，歷史記錄也要存儲(chǔ)；其次要能隨時(shí)將各個(gè)閉環(huán)回路打開(kāi)進(jìn)行“回送”檢查，其時(shí)鐘要能隨時(shí)自動(dòng)調(diào)整，以便在自診斷過(guò)程中完成不同的作業(yè)。1就是過(guò)程測(cè)量?jī)x表自診斷系統(tǒng)的框圖。

　　無(wú)論是電氣測(cè)量?jī)x表還是過(guò)程測(cè)量?jī)x表的敏感或變換元件都會(huì)老化，例如，常用于溫度檢測(cè)的NTC熱敏電阻就需要經(jīng)常用參考變量來(lái)校驗(yàn)。電氣測(cè)量?jī)x表的連續(xù)或間歇性自檢、自校正多采用以下三種方法。

　　a.計(jì)算分析自檢

　　這種方法的基本原理是在檢測(cè)主要被測(cè)參數(shù)的同時(shí)，測(cè)量多個(gè)與之有關(guān)的輔助變量，然后依據(jù)一定的模型和算法分析、計(jì)算，從而來(lái)檢驗(yàn)和校正測(cè)量過(guò)程和結(jié)果。因此，這類(lèi)儀表一般除了輸出測(cè)量結(jié)果（功能輸出）以外，還要輸出一個(gè)狀態(tài)信號(hào)（附加輸出）.

　　這種方法又稱(chēng)為“冗余分析自檢”。

　　b.疊加信號(hào)自檢（（b））.在測(cè)量信號(hào)饋入同時(shí)，持續(xù)、間斷或周期性的送入一個(gè)或一組信號(hào)，這些信號(hào)可以是高頻，也可以是脈沖信號(hào)。

　　它與被測(cè)量信號(hào)疊加后在處理單元進(jìn)行處理，特定的模型和算法完結(jié)后，再輸出測(cè)量數(shù)據(jù)和狀態(tài)信號(hào)。

　　c.自動(dòng)周期性自檢。在2（c）中可以看到，一個(gè)自動(dòng)開(kāi)關(guān)周期性的將測(cè)量信號(hào)和一些已知的變量輪流輸入系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)處理和分析和輸出測(cè)量數(shù)據(jù)和狀態(tài)信號(hào)。這個(gè)方法比較有效，它唯一的缺點(diǎn)是將測(cè)量信號(hào)離散了，從而可能產(chǎn)生失真和誤差。

　　智能測(cè)量?jī)x表需對(duì)儀表自身的硬、軟件進(jìn)行周期性的自動(dòng)測(cè)試。一般有開(kāi)機(jī)自檢和定時(shí)自檢兩種。硬件自檢對(duì)象是ROM、RAM和總線等。

　　2測(cè)量?jī)x表輸入級(jí)的自診斷

　　每臺(tái)儀表的自檢、自診斷任務(wù)都需在儀表內(nèi)部進(jìn)行一系列作業(yè)――計(jì)量方面的校驗(yàn)和功能上的檢查，這些作業(yè)與儀表正常的測(cè)量工作完全不同，它們可以離線也可以在線進(jìn)行。每臺(tái)測(cè)量?jī)x表都有輸入級(jí)，3是電氣測(cè)量?jī)x表輸入級(jí)常用的自診斷模塊。

　　此輸入級(jí)自診斷模塊有兩處檢測(cè)點(diǎn)（粗黑線），通過(guò)這兩處檢測(cè)可基本確定其工作狀態(tài)并進(jìn)行有關(guān)的診斷。首先，通過(guò)并行S.A.R輸入口，輸入預(yù)先設(shè)計(jì)好的一系列有關(guān)檢測(cè)、診斷的數(shù)字量，并隨時(shí)監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)換器的輸出值。功能狀況通過(guò)比較器和附加的D/A轉(zhuǎn)換器來(lái)完成。主D/A轉(zhuǎn)換器可使比較器輸出有關(guān)的脈沖信號(hào)。在兩個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器協(xié)調(diào)一致的運(yùn)行中，靜態(tài)測(cè)試的結(jié)果可從比較器的輸出端獲得。可編程電壓參考源用來(lái)校正這個(gè)逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器，整個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器的動(dòng)態(tài)檢測(cè)以附加D/A轉(zhuǎn)換器為激勵(lì)源，由S.A.R的并行口送入預(yù)置量。

　　自校程序分為兩個(gè)步驟，第一步是靜態(tài)校驗(yàn)周期，主要校正測(cè)量通道。當(dāng)然也要存儲(chǔ)校驗(yàn)值并和歷史記錄進(jìn)行比較。第二步才是在動(dòng)態(tài)狀況下對(duì)儀表的各項(xiàng)功能檢測(cè)，即可用三角波（對(duì)A/D轉(zhuǎn)換器）...等進(jìn)行激勵(lì)“回送”?？删幊痰母哳l三角波可用來(lái)檢測(cè)高速采樣的測(cè)量通道，其轉(zhuǎn)換頻率、擺率、時(shí)間和幅值可反映其功能狀況。在標(biāo)準(zhǔn)電壓下疊加一些微步長(zhǎng)的脈沖可診斷出兩個(gè)轉(zhuǎn)換器寄生振蕩的情況。

　　3自檢自診斷軟件

　　智能測(cè)量?jī)x表的自診斷軟件可以是“狀態(tài)表檢查法”“查故障詞典”，也可以是較高級(jí)的“專(zhuān)家系統(tǒng)”?！胺稚⑹饺蒎e(cuò)系統(tǒng)”也已在測(cè)量?jī)x表中采用。程序運(yùn)行監(jiān)視系統(tǒng)（看門(mén)狗Watchdog）也屬于自檢的范疇。常用的方法有知識(shí)的存儲(chǔ)，各種推理機(jī)制，正向推理、不精確推理、搜索策略等。例如在用單片微機(jī)對(duì)敏感元件進(jìn)行自校、自補(bǔ)償?shù)奶幚碇校陀袑W(xué)習(xí)和正常測(cè)量?jī)蓚€(gè)過(guò)程。而學(xué)習(xí)過(guò)程又分為補(bǔ)償（零位）學(xué)習(xí)程序、增益（靈敏度）學(xué)習(xí)程序和校準(zhǔn)學(xué)習(xí)程序。這里常用查表的方法來(lái)處理和修正數(shù)據(jù)。這些程序都有一個(gè)入口地址，例如TEST0，TEST1，將這些入口地址列一張表，然后將測(cè)試程序的序號(hào)作為偏移量，利用表驅(qū)動(dòng)程序來(lái)逐個(gè)的調(diào)用自檢子程序。一般的智能測(cè)量?jī)x表的每個(gè)自檢子程序都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的標(biāo)志TFi，該子程序檢出了問(wèn)題就將相應(yīng)的TFi置1，反之則置0.儀表的總故障標(biāo)志是TF0.是一個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)量?jī)x表自檢處理的流程圖。

　　4結(jié)語(yǔ)

　　智能測(cè)量?jī)x表的自檢自診斷系統(tǒng)是一個(gè)十分復(fù)雜的系統(tǒng)，它包括硬件模塊和軟件程序，不同的儀表不同的測(cè)量對(duì)象又有自己獨(dú)特的方式和方法。目前它們?nèi)远嘤眉?lì)――響應(yīng)“回送”自檢模式。“專(zhuān)家系統(tǒng)”的不斷發(fā)展和完善必將使測(cè)量?jī)x表的自檢、自診斷系統(tǒng)有一個(gè)質(zhì)的變化。