自檢是現(xiàn)代儀表的一個顯著特點。實際上自診斷是一個很寬的概念，現(xiàn)代電子裝置都離不開自檢、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扇轉(zhuǎn)速監(jiān)測、AGP電壓監(jiān)測、SmartCooling智慧型監(jiān)測、過熱保護和動態(tài)超頻的功能。這是一種稱為SmartDoctor的硬軟結(jié)合技術。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，而是在儀表有潛在性故障或精度、特性下降時就發(fā)覺并修復之。儀器儀表的自檢、自診斷系統(tǒng)一般是獨立高水平的硬、軟件功能塊，這種以微處理器為基礎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)部快速簡明的完成，目前常用的仍是激勵――響應“回送”（loopback）技術。為了滿足自診斷過程的高要求，首先要找出儀表電路中的關鍵點，將其各種被激勵狀態(tài)和正常測量狀態(tài)的電參數(shù)存儲，歷史記錄也要存儲；其次要能隨時將各個閉環(huán)回路打開進行“回送”檢查，其時鐘要能隨時自動調(diào)整，以便在自診斷過程中完成不同的作業(yè)。1就是過程測量儀表自診斷系統(tǒng)的框圖。

　　無論是電氣測量儀表還是過程測量儀表的敏感或變換元件都會老化，例如，常用于溫度檢測的NTC熱敏電阻就需要經(jīng)常用參考變量來校驗。電氣測量儀表的連續(xù)或間歇性自檢、自校正多采用以下三種方法。

　　a.計算分析自檢

　　這種方法的基本原理是在檢測主要被測參數(shù)的同時，測量多個與之有關的輔助變量，然后依據(jù)一定的模型和算法分析、計算，從而來檢驗和校正測量過程和結(jié)果。因此，這類儀表一般除了輸出測量結(jié)果（功能輸出）以外，還要輸出一個狀態(tài)信號（附加輸出）.

　　這種方法又稱為“冗余分析自檢”。

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

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

　　c.自動周期性自檢。在2（c）中可以看到，一個自動開關周期性的將測量信號和一些已知的變量輪流輸入系統(tǒng)，經(jīng)過處理和分析和輸出測量數(shù)據(jù)和狀態(tài)信號。這個方法比較有效，它唯一的缺點是將測量信號離散了，從而可能產(chǎn)生失真和誤差。

　　智能測量儀表需對儀表自身的硬、軟件進行周期性的自動測試。一般有開機自檢和定時自檢兩種。硬件自檢對象是ROM、RAM和總線等。

　　2測量儀表輸入級的自診斷

　　每臺儀表的自檢、自診斷任務都需在儀表內(nèi)部進行一系列作業(yè)――計量方面的校驗和功能上的檢查，這些作業(yè)與儀表正常的測量工作完全不同，它們可以離線也可以在線進行。每臺測量儀表都有輸入級，3是電氣測量儀表輸入級常用的自診斷模塊。

　　此輸入級自診斷模塊有兩處檢測點（粗黑線），通過這兩處檢測可基本確定其工作狀態(tài)并進行有關的診斷。首先，通過并行S.A.R輸入口，輸入預先設計好的一系列有關檢測、診斷的數(shù)字量，并隨時監(jiān)測轉(zhuǎn)換器的輸出值。功能狀況通過比較器和附加的D/A轉(zhuǎn)換器來完成。主D/A轉(zhuǎn)換器可使比較器輸出有關的脈沖信號。在兩個D/A轉(zhuǎn)換器協(xié)調(diào)一致的運行中，靜態(tài)測試的結(jié)果可從比較器的輸出端獲得?？删幊屉妷簠⒖荚从脕硇Ｕ@個逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器，整個A/D轉(zhuǎn)換器的動態(tài)檢測以附加D/A轉(zhuǎn)換器為激勵源，由S.A.R的并行口送入預置量。

　　自校程序分為兩個步驟，第一步是靜態(tài)校驗周期，主要校正測量通道。當然也要存儲校驗值并和歷史記錄進行比較。第二步才是在動態(tài)狀況下對儀表的各項功能檢測，即可用三角波（對A/D轉(zhuǎn)換器）...等進行激勵“回送”?？删幊痰母哳l三角波可用來檢測高速采樣的測量通道，其轉(zhuǎn)換頻率、擺率、時間和幅值可反映其功能狀況。在標準電壓下疊加一些微步長的脈沖可診斷出兩個轉(zhuǎn)換器寄生振蕩的情況。

　　3自檢自診斷軟件

　　智能測量儀表的自診斷軟件可以是“狀態(tài)表檢查法”“查故障詞典”，也可以是較高級的“專家系統(tǒng)”?！胺稚⑹饺蒎e系統(tǒng)”也已在測量儀表中采用。程序運行監(jiān)視系統(tǒng)（看門狗Watchdog）也屬于自檢的范疇。常用的方法有知識的存儲，各種推理機制，正向推理、不精確推理、搜索策略等。例如在用單片微機對敏感元件進行自校、自補償?shù)奶幚碇?，就有學習和正常測量兩個過程。而學習過程又分為補償（零位）學習程序、增益（靈敏度）學習程序和校準學習程序。這里常用查表的方法來處理和修正數(shù)據(jù)。這些程序都有一個入口地址，例如TEST0，TEST1，將這些入口地址列一張表，然后將測試程序的序號作為偏移量，利用表驅(qū)動程序來逐個的調(diào)用自檢子程序。一般的智能測量儀表的每個自檢子程序都有一個對應的標志TFi，該子程序檢出了問題就將相應的TFi置1，反之則置0.儀表的總故障標志是TF0.是一個簡單的測量儀表自檢處理的流程圖。

　　4結(jié)語

　　智能測量儀表的自檢自診斷系統(tǒng)是一個十分復雜的系統(tǒng)，它包括硬件模塊和軟件程序，不同的儀表不同的測量對象又有自己獨特的方式和方法。目前它們?nèi)远嘤眉瞑D―響應“回送”自檢模式?！皩＜蚁到y(tǒng)”的不斷發(fā)展和完善必將使測量儀表的自檢、自診斷系統(tǒng)有一個質(zhì)的變化。

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