超外差收音机的常见故障现象及诊断.doc

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1、课 程 设 计 课程名称： 人工智能与专家系统 课程题目：超外差收音机常见故障及诊断专家系统 学生班级； 学生姓名： 任课教师： 评分标准及分值选题与参阅资料（分值 ）论文内容（分值 ）论文表述（分值 ）创新性（分值 ）评分论文评语：总 评 分评阅教师:评阅时间 年 月 日 注：此表为每个学生的论文封面，请任课教师填写分项分值 一、 超外差收音机的工作原理收音机是把广播电台发射的无线电波中的音频信号取出来，加以放大，然后通过扬声器还原出声音。具体讲：从天线（磁棒具有聚集电磁波磁场的能力，而天线线圈是绕在磁棒上）接收到的许多广播电台的高频信号，通过输入回路（为并联谐振回路，具有选频作用）选出其中

2、所需要的电台信号送入变频级的基极，同时，由本机振荡器产生高频等幅波信号，它的频率高于被选电台载波465KHz，也送于变频级的发射极，二者通过晶体管be结的非线性变换，将高频调幅波变换成载波为465KHz的中频调幅波信号。在这个变换过程中，被改变的只是已调幅波载波的频率，而调幅波的振幅的变化规律（调制信号即声音）并未改变。变换后的中频信号通过变频级集电极接的LC并联回路选出载波为465KHz的中频调幅信号，被送到中频放大器，放大后，再送入检波器进行幅度检波，从而还原出音频信号，然后通过低频电压放大和功率放大，再去推动扬声器，还原出声音。二、 常见故障现象及诊断2.1 混台2.1.1诊断依据（1）

3、磁性天线调谐回路线圈断线，信号输入就失去选择作用，同时灵敏度降低。（2）本机振荡停振。2.1.2诊断过程（1）可用万用表测量该线圈的直流电阻来判断。（2）这时差不多满盘都是本地强台的声音。用万用表电压最低档测量VT1发射极电压，用导线把振荡线圈的反馈线圈短路，或把双连可变电容器“振荡连”的定、动片短路，看发射极电压是否减低（一般可减低零点几伏），说明有振荡。2.2 无声2.2.1诊断依据（1）完全无声。故障部位可能发生在电源、扬声器、输出耦合电容。（2）有一点“沙沙”。可根据旋动音量电位器来诊断故障部位，旋动音量电位器时“沙沙”声不变，故障多出在低放级；若“沙沙”声随音量电位器的变化而变化，故

4、障出在检波级之前。2.2.2诊断过程（1）查看电源开关及引线、扬声器、C9电容、耳机插座是否正常，如果异常则更换；如果正常则查看VT4、VT5、VT6静态工作点是否正常，若不则对放大电路检修；正常则检查C9和W1。（2）有微弱的沙沙声，看是否随音量电位器控制变化，没有变化则查看VT4、VT5、VT6静态工作点是否正常，若不则对放大电路检修；正常则检查C9和W1。（3）若随变化，查看VT1、VT2静态工作点是否正常，不正常则对放大电路检修；若正常则查看本振起振是否正常，不正常检查C1，C2，正常则检查中周T3、T4。2.3 声音小2.3.1诊断依据（1）收到台数没有减少，但收音机的音量却显著减少

5、，故障在低放部分。（2）收到台数显著减少，只能收到强台信号，说明收音机增益不够，即收音机灵敏度低。其故障时检波级以前的电路工作不正常。2.3.2诊断过程（1）当有信号时用万用表交流电压10V档测量扬声器两端电压，瞬时值是否大于0.6V，若大于则更换扬声器；若不大于则检测VT4、VT5、VT6静态工作点是否正常，若不正常，则对放大电路检修；若正常则检测C6、C7、C9。（2）查看接受台数是否减少，若减少则是灵敏度低。2.4 失真2.4.1诊断依据（1）声音失真，通常表现为声音沙哑难听，其故障为扬声器不良或者安装不良引起的共振。（2）频率失真，其表现为音尖、刺耳，着重检查高音旁路电容和耦合电容有没

6、有失效。2.4.2诊断过程（1）电声转换失真，检查装饰面板等安装是否紧凑，若没问题更换面板；若不紧凑则紧固装饰面板。（2）频率失真，检查R9，C7是否正常，若不正常则更换；若正常更换C6。2.5啸叫2.5.1诊断依据（1）低频啸叫，故障原因一般是电池电压太低，电源滤波电容失效，退耦电阻短路，音量电位器接错而产生正反馈，或输入变压器线头接反。（2）中频啸叫，电容开路引起啸叫，扬声器会出现“吱吱”声，调到电台位置附近便发出尖叫；三极管电流放大系数太大、静态工作点不正常等引起的整个频率段都有的中频自激啸叫。2.5.2诊断过程（1）低频啸叫，检查电源电压是否正常，若不正常更换C8;若正常则更换电池。（

7、2）中频啸叫，检查VT2静态工作点是否正常，若正常则接入中和电容或更换三极管；若不正常，则调整VT2偏置。三、 电路原理图四、诊断统计列表故障现象观察现象检测信号混台线圈断线线圈直流电阻本机振荡停振发射极电压强弱无声完全无声扬声器有点“沙沙”声“沙沙”声，是否变化声音小台数没减少扬声器两端电压台数显著减少灵敏度失真声音失真装饰面板频率失真R9，C7啸叫低频呼叫电源电压中频啸叫静态工作点表一五、定义个体词和谓词故障现象个体词谓词混台线圈直流电阻正常，过小线圈断线本机振荡停振发射极电压正常，强，弱无声电源开关及引线、扬声器正常，异常“沙沙”声变化，不变化声音小扬声器两端电压异常，强，弱台数减少,灵

8、敏度正常，过大，过小失真装饰面板正常，更换声音失真频率失真R9，C7正常，更换啸叫电源电压正常，更换低频呼叫中频啸叫极管电流放大系数正常，接入，调整表二六、个体词和谓词符号化个体词线圈直流电阻COIL _D.C_ RESIST灵敏度SENSITIVITY发射极电压EMITTER_VOL装饰面板DECORATE_FACEPALTE电源开关POWER_SWITCHR9，C7RESIST，CAPACITANCE“沙沙”声SHASHA_SOUND电源电压POWER_VOL线圈COIL台数UNIT本机振荡LOCAL-OSCILLATION混台MIXTURE频率FREQUNCE低频LF声音SOUND中频M

9、F完全无声AS无声NSound扬声器两端电压LOUNDSPEAKER_VOL极管放大系数POLAR TUBER_EC_FC表三谓词正常NORMAL(x)停振OS(x)过大OVERSIZE(x)变化VARIATION(x)过小UNDERSIZE(x)不变化INVARIABLENESS(x)强 STRONG(x)更换CHANGE(x)啸叫SQUEAL(x)减少DECLINE(x)失真DISTORTION(x)断线BL(x)失真现象1DISTORTION1(x)失真现象2DISTORTION2(x)啸叫现象2SQUEAL2(x)啸叫现象1SQUEAL1(x)无WITHOUT(x)调整ADJUST(x

10、)表四七、故障，观察现象个体词，谓词公式1. 定义MIXTURE (x)：混台， BL (x)：断线， OSCILLATION (x)：停振。公式：($x)( MIXTURE (x)( BL (x) OSCILLATION (x).2. 定义WITHOUT(x)： 无声，AS(x)：完全无声，SHASHA (x)：“沙沙”声。公式：($x)( NSOUND(x) (AS(x) SHASHA( x).3.定义UNDERSIZE(x)：声音小，INVARIABLENESS (x)：没减少，VARIATION( x)：减少。公式：($x)( UNDERSIZE (x) ( INVARIABLENES

11、S (x) VARIATION (x).4.定义DISTORTION (x)：失真，DISTORTION1 (x)：失真现象1， DISTORTION2(x)：失真现象2。公式：($x)( DISTORTION (x) ( DISTORTION1 (x) DISTORTION2 (x).5.定义SQUEAL (x)：啸叫，SQUEAL1 (x)：啸叫现象1，SQUEAL2 (x)：啸叫现象2。公式：($x)( SQUEAL (x) ( SQUEAL1 (x) SQUEAL2 (x).八、故障诊断产生原则规则一 R1：如果发生混台现象且本机振荡正常则线圈断线。规则二R2：如果线圈正常且发生混台现

12、象则本机振荡停振规则三 R3：如果发生无声现象且无“沙沙”声 则发生完全无声现象。规则四 R4：如果发生无声现象且没完全无声 则有“沙沙”现象规则五 R5：如果声音小且台数没减少 则扬声器两端电压异常规则六 R6：如果台数减少且声音小 则是灵敏度过小规则七 R7：如果发生失真现象且检测装饰面板异常 则声音失真 规则八 R8：如果发生失真现象且检测电阻异常 则发生频率失真规则九 R9：如果啸叫现象且检测电源电压过低 则发生低频啸叫规则十 R10：如果发生啸叫现象且检测静态工作点异常 则发生高频啸叫 九、产生规则符号化REGULATIONIFTHANR1NORMAL (LOCAL-OSCILLAT

13、ION)MIXTURE(UNIT)BL(COIL)R2NORMAL(COIL) MIXTURE(UNIT)OS(LOCAL-OSCILLATION)R3WITHOUT (SOUND)WITHOUT (SHASHA(SOUND)AS(NSOUND)R4WITHOUT(SOUND)WITHOUT (AS(NSOUND)SHASHA(SOUND)R5UNDERSIZE(SOUND)DECLINE(UNIT)NORMAL(LOUNDSPEAKER_VOL)R6UNDERSIZE(SOUND)DECLINE(UNIT)UNDERSIZE(SENSITIVITY)R7NORMAL(DECORATE_FAC

14、EPALTE)NORMAL（FREQUNCE）DISTORTION(SOUND)R8NORMAL（RESIST）NORMAL(SOUND)DISTORTION（FREQUNCE）R9UNDERSIZE（POWER_VOL） WITHOUT（SQUEAL(MF)）SQUEAL（LF）R10NORMAL(POLARTUBER_EC_FC)WITHOUT (SQUEAL(LF)SQUEAL（MF）十、故障诊断专家系统基本结构1、系统硬件设计 故障诊断专家系统硬件通常由三个部分：电子设备检测箱，计算机控制台，用户应答工作台。收音机计算机控制台用户应答工作台电子设备检测箱线圈电流灵敏度扬声器电压电源电压

15、（1）电子设备检测箱：该部分用来检测收音机各部分元器件的性能，收集信号信息，用来当做故障诊断的依据。（2）计算机控制台：该部分包括专家系统的软件部分，控制中心，用来输入检测的各种信息，进行诊断处理。（3）用户应答工作台：该部分是用户对电子检测箱和计算机控制台的所得的信息作出应答。2、系统软件设计故障诊断专家系统软件通常由六个部分组成：知识库、推理机、人机接口、知识获取子系统、解释子系统、全局数据库。具体结构图如下：知识库全局数据库推理机开发系统解释子系统人机接口领域专家、知识工程师用户2、系统结构的功能：（1）知识库：该知识库包含超外差收音机诊断专家系统的专门知识，包括超外差收音机的硬件和软件

16、的结构，工作原理，工作方式。（2）开发系统：该系统是领域专家，知识工程师对专家系统进行开发的平台。（3）推理机：将收音机的故障现象数据作为规则的前提，进行规则匹配，将诊断结果显示给用户。如果未诊断出故障原因，则显示通知，未诊断出故障原因。（4）解释子系统：该系统是推理机同用户的图形接口，用来向用户解释推理的整个过程，比如说当收音机一个故障诊断的推理过程结束后，该系统收集整个推理过程，并将诊断结果，解释原因显示给用户。（5）全局数据库： 该数据库存储收音机故障的具体现象，人工观测现象，检测信号的数据，诊断依据，预处理方式。（6）人机接口：当用户需要进行收音机的故障诊断时，通过人机接口输入所观测的

17、现象和检测数据，并且输入想了解收音机的相关知识的信息。专家系统会通过人机接口来回答用户的请求，输出相对应的故障现象，以及解决方案。3、反向推理设计 反向推理：我们要针对故障类的属性建立假设表（该表包含了许多假设的故障原因），当用户选取其中一个假设后，如果数据库中不存在该假设，则系统向用户索取依据进行推理，如果遇到子目标，即对于该目标不存在规则可用，则系统向用户索取与该子目标相关依据，进行规则推理，并进行循环直到判断完成。策略设计流程图如下所示： 诊断开始建立假设表取一个假设并从假设表删除验证该假设的依据取一个假设并从假设表删除依据已知向用户索取依据规则匹配假设表为空空诊断结束否是否是否十一、收

18、音机专家系统诊断实例 故障诊断列1：首先用户通过人机接口，输入收音机发生混台故障现象，系统调用数据库和知识库。具体如下：($x)(MIXTURE(UNIT)(BL(COIL)OSCILLATION(LOCAL-OSCILLATON)告诉用户发生混台可能会有线圈断线或者本机振荡停振。如果用户接着输入是本机振荡正常和发生混台故障现象，系统调用规则R1 IF字段来表示对用户的选择进行匹配，且匹配成功，系统会告知用户是线圈断线， IF NORMAL (LOCAL-OSCILLATION)MIXTURE(UNIT)THAN BL(COIL)， CHANG（COIL）IF NORMAL(COIL) MIX

19、TURE(UNIT)THAN OS(LOCAL-OSCILLATION), ADJUST(EMITTER_VOL )如果用户输入是线圈正常和发生混台故障现象，系统调用规则R2 IF字段来表示对用户的选择进行匹配，且匹配成功，系统会告知用户是本机振荡停振。故障诊断列2：首先用户通过人机接口，输入收音机发生声音小故障现象，系统调用数据库和知识库。具体如下：($x)( UNDERSIZE (SOUND) ( INVARIABLENESS (UNIT) VARIATION (UNIT).告诉用户发生声音小可能会有台数减少或者台数没减少。如果用户输入是声音小和台数没减少，系统调用规则R5 IF字段来表示对用户的选择进行匹配,且匹配成功，系统会告知用户是扬声器电压异常，IF UNDERSIZE(SOUND)DECLINE(UNIT)THAN NORMAL(LOUNDSPEAKER_VOL)， CHANGHE(LOUNDSPEAKER)IF UNDERSIZE(SOUND)DECLINE(UNIT)THAN UNDERSIZE(SENSITIVITY) ADJUST（SENSITIVITY）如果用户接着输入是声音小和台数减少，系统调用规则R6 IF字段来表示对用户的选择进行匹配，且匹配成功，系统会告知用户是灵敏度过小。