引言：即便一切正常状况下，感应器和放大仪间也有可能发生常见故障，该常见故障可能是由不正确运用、所在的应用自然环境、低质量的零部件或其它缘故引发的。文中将详细介绍常常产生的常见故障种类，并举例子这种常见故障是怎么造成 异常的测定結果。分立式计划方案能够检验这种常见故障，但会影响到操作系统的特性。文中将得出仪表放大器的常见故障检验电源电路及其各常见故障的检查方式 ，此外还会继续提及一种检验常见故障的自身测试代码。原文中最终还将探讨选用分立式计划方案检验常见故障时系统对功能的危害。

LMP8358的上面常见故障检验特点简单化了设计产品全过程中的FMEA（常见故障方式和危害）剖析。常见故障检验也使系统软件设计师可以为用户给予大量使用价值。终端产品可保证它们的机器设备系统软件在运转中不可能出现常见故障，假如的确发生了常见故障，检修专业技术人员可得到重要信息以协助故障检测，这将大大缩短设备维护的時间。

应用仪表放大器的感应器很有可能在控制器与放大仪中间产生一系列常见故障。这种常见故障很有可能出现在4个点上，如图所示1所显示的A、B、C、D。A点很有可能造成的常见故障是开关电源和电桥电路中间引路或是联接情况恶变使电桥电路和开关电源中间形成电阻器。一样的常见故障也会出现在电桥电路和接地装置相互间的B点上。C点和D点则很有可能产生以下常见故障：即电桥电路和放大仪中间引路，联接情况恶变使电桥电路和放大仪中间形成电阻器，对电源短路或对地短路故障，此外一种很有可能则是C点和D点中间短路故障。

图1 潜在性常见故障地区

这种常见故障都危害操作系统的特性。

比如，一切正常运用时，假如电桥电路沒有应变力，放大仪的键入则应是V /2。假如键入在C点和D点短路故障，放大仪的键入仍是V /2。可是当电桥电路应变力时，放大仪键入端将不会再发生工作电压差，各路键入工作电压都将维持在V /2。该常见故障可以用以下方式检验：在C点引入小电流量，以后精确测量损耗。要是没有短路故障，放大仪会测到电桥电路内电阻上的损耗；假如在C点和D点短路故障，损耗便会十分小。

上边列出的每一种常见故障都可以用以下三种方式之一开展检验：

1. 精确测量仪表放大器键入脚位处的工作电压（并不是仪表放大器键入处的差分信号工作电压）；2. 引入电流量，以后在仪表放大器键入脚位处精确测量工作电压；3. 引入电流量，以后在仪表放大器键入脚位处精确测量差分信号工作电压。

表1得出了每一种常见故障以及相对应的检查方式。比如，假如B点的联接引路了，仪表放大器的2个键入直流电压都是会被拖到V 。根据精确测量仪表放大器的一个键入，只需该键入的共模电压并不是期望的V /2，就表明的确产生引路了。

表1 常见故障目录

图2 常见故障电源电路框架图

这种常见故障还可以在仪表放大器键入端应用分立电路来实现检验。独立应用仪表放大器则不可以检验出这种常见故障，由于正常情况下运用时仪表放大器是用于精确测量差分信号键入电流的，而不是每一个脚位处的工作电压。当应用分立电路时，必须 留意几个方面。最先，提升分立电路会提升内寄生泄露和电容器。他们会危害仪表放大器的特性。次之，检验方式必须与常见故障电源电路开展通讯，并在须要时将其移除或移进系统软件。第三，假如仪表放大器用于检验常见故障且常见故障共模超出了仪表放大器的键入共模电压范畴，读值将不会再精确。这时需将键入拉返回仪表放大器的键入共模电压范畴内。

英国我国半导体材料（ N S ） 的LMP8358是一款带有内嵌常见故障检验线路的仪表放大器。该电源电路不危害元器件特性，且当超出键入共模电压范畴时仍可检验工作电压。

LMP8358包含三个一部分： 一个仪表放大器、一个容许客户设置內部存储器（ 它设置放大仪的情况）的模块和一个常见故障检验控制模块。常见故障检验控制模块包括一个可引入电流量的电流源、一个在外界键入脚位和內部仪表放大器键入脚位相互之间的多路复用器和一个能够添加到数据信号途径中的50分频控制模块。內部存储器能够操纵常见故障检验特点，设定增益值和放大仪赔偿，及运行节电和零校正情况。LMP8358內部存储器和外界服务器中间运用SPI系统总线（串行通信外接设备插口系统总线）开展通讯。常见故障检验线路的简单化平面图如图2所显示。

下面的事例表明了常见故障检验电源电路是怎样作业的。

假如图1中B点断掉，点C和点D的电流都为V ，这超过了LMP8358的键入共模电压范畴，在 5V供电系统的情形下后面一种为- 0.1V < CMVR < 3.6V。

假如LMP8358內部存储器配制为应用多路复用器的第5路（如图2），那麼外界 IN脚位处的键入工作电压就需除于50，进而使键入返回內部仪表放大器的共模电压范畴内。內部仪表放大器的负键入将连在开关电源负级。仪表放大器增益值设成50，輸出就表明了外界 IN脚位处的工作电压。如图所示3所显示。

图3 电桥电路底端开图

此外一个事例是图1中的C点引路。仪表放大器键入的波动会造成輸出波动。该常见故障可根据以下办法检验：将50分音器控制模块插进数据信号途径，增益值设成50，随后在键入脚位处引入电流量。如前列，50分音器控制模块将确保键入在仪表放大器的键入共模电压范畴以内。电流量会使键入拉升到V ，輸出也为V ，图4提示了这类设定。

图4 引路键入

常见故障检验电源电路还能用来明确系统状态。比如，在系统软件通电的情况下就须查验系统软件。能够在固定件中载入程序流程，它根据运作常见故障设定，检验出很有可能的常见故障，随后将LMP8358的导出与一个报表开展比照，最终标示系统软件是可以用或是存在的问题。假如存在的问题，该程序流程一样会使修补更为非常容易，因为它能够告之现阶段发生了什么问题。表2得出了一系列的数据信息，能够用于明确系统软件是常规工作中或是存在的问题。

表2. 运行程序流程值

第一行标着“ 没有问题”，表明LMP8358輸出应用了8种检测设定，而系统软件并没有问题。前二项设定全是一切正常应用设定，下面六个全是常见故障检验设定。注意到该表得出的值都和电桥电路有大概4mV的偏移。

0000h设定将其变大了10倍到40mV輸出，而0003h则变大了100倍。第一行剩下的值则是六个不正确检测下的典型值。表格中2~14行框中粗体字的值是在特殊常见故障下LMP8358的輸出。比如，假如 IN脚位短路故障到V （第7行），当LMP8358存储器设成0082h时輸出即是V 。

运作时， 程序流程会运作这8 项检测。假如輸出值贴近于第一行列出的值，那么就证实沒有常见故障。假如2~14行中粗体字表明的值发生在輸出端，就表明发生问题了。终端产品还可以根据自身检测选择项来进行此项检测。

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