本發(fā)明涉及一種適用于識(shí)別在供電系統(tǒng)中有故障的中繼裝置的方法，所述供電系統(tǒng)適合通過(guò)在發(fā)電機(jī)、至少一個(gè)中繼裝置以及待供電設(shè)備之間傳輸電力信號(hào)來(lái)向裝置供電。該方法使之能夠識(shí)別出中繼裝置是否有故障并在預(yù)定數(shù)量的典型故障中識(shí)別出故障類(lèi)型。如果供電系統(tǒng)包括多個(gè)中繼裝置，則根據(jù)本發(fā)明的方法使之能夠識(shí)別出哪個(gè)中繼裝置有故障。

這種供電系統(tǒng)例如可用于向諸如飛機(jī)或火車(chē)這類(lèi)客運(yùn)交通工具中的壓力傳感器供電。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有很多識(shí)別是否存在故障的方法。

一種已知的適用于識(shí)別有故障的中繼裝置的方法包括將有源元件加入各種中繼裝置中。這些有源元件進(jìn)行故障自診斷并將該信息傳送至處理器。

采用這種方法需要地勤人員定期(例如，每次中途停留時(shí))檢查向這些有源元件供電的電池是否帶電，以便需要時(shí)對(duì)其進(jìn)行充電。這種確認(rèn)方法成本高昂而且還會(huì)增加飛機(jī)的地面周轉(zhuǎn)時(shí)間。采用這種方法還需要安裝復(fù)雜的電子裝置(至少需要安裝電源和處理電路)，所述電子裝置在機(jī)械一體化(有限空間)、可靠性(由于附加電子裝置而降低了設(shè)備可用性)以及附加電子裝置的耐溫性方面都存在問(wèn)題。

另一種已知的適用于識(shí)別有故障的中繼裝置的方法包括測(cè)量從處理器輸出到待供電裝置的信號(hào)的電流振幅和電壓振幅。將電壓振幅與最大電壓閾值和最小電壓閾值作比較。同樣，將電流振幅與最大電流閾值和最小電流閾值作比較。這些比較用于確定哪個(gè)中繼裝置有故障。

該方法也具有局限性。

首先，該方法對(duì)所采用的電纜特性十分敏感，尤其是對(duì)其長(zhǎng)度高度敏感。但是，由于零件的制造公差使得一架飛機(jī)與另一架飛機(jī)的電纜長(zhǎng)度不同或者在裝置之間的電纜長(zhǎng)度不同，其相差的數(shù)量足以導(dǎo)致檢測(cè)到不存在的故障，或者，與其相反，在更危險(xiǎn)的情況下，難以檢測(cè)到故障的存在。此外，如果飛機(jī)制造商在確定了閾值之后決定改變電纜的直徑和/或長(zhǎng)度或者移動(dòng)第一個(gè)中繼裝置，那么這些最大閾值和最小閾值則不再正確，必須再次重新確定。這樣的確定需要做大量的測(cè)試，所述測(cè)試有可能持續(xù)數(shù)月，而且因?yàn)榍度胧杰浖墙?jīng)過(guò)認(rèn)證的(對(duì)于航空情況而言)，所以就必需重新認(rèn)證。該方法成本非常高。

其次，該方法不適用于管理裝置所有傳感器的處理器被分布在交通工具中的全部相同的多個(gè)處理器和發(fā)電機(jī)代替的結(jié)構(gòu)以及在多個(gè)處理器中的各個(gè)處理器都不知道其在裝置中的位置而因此不知道將其連接著各個(gè)待供電的裝置的電纜長(zhǎng)度的結(jié)構(gòu)。就有故障的中繼裝置的操作和/或識(shí)別而言，根據(jù)處理器在交通工具中的位置，即使相同的電流振幅和電壓振幅測(cè)量值也有可能因此具有完全不同的含義。該方法不能識(shí)別出在這種結(jié)構(gòu)中的不起作用的裝置。

最后，在確定閾值時(shí)，需要考慮包括產(chǎn)生有待于在電纜上傳輸?shù)男盘?hào)的階段以及在測(cè)量電壓振幅和電流振幅的階段中的處理器電子元件的各種變化。例如，(由所采用的電子元件的公差誘導(dǎo)的)電子功能的不同增益的變化會(huì)導(dǎo)致針對(duì)指定待供電裝置的配置而得到的測(cè)量結(jié)果的變化。因此，減少了為了識(shí)別待供電的裝置的類(lèi)型而留出的余裕。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提出一種識(shí)別使用無(wú)源中繼裝置的供電系統(tǒng)中有故障的中繼裝置的方法。該方法可應(yīng)用于不精確知曉處理器與第一個(gè)中繼裝置之間的電纜特性和長(zhǎng)度的情況。

有利的是，該識(shí)別方法盡可能與處理器的電子元件的變化無(wú)關(guān)。

為此，本發(fā)明的目的是提出一種識(shí)別待供電裝置的供電系統(tǒng)中的中繼裝置是否存在故障的方法，所述供電系統(tǒng)包括能夠生成電源信號(hào)的至少一個(gè)發(fā)電機(jī)以及連接著發(fā)電機(jī)輸出端的負(fù)載，所述負(fù)載包括至少一個(gè)中繼裝置；所述發(fā)電機(jī)包括變頻驅(qū)動(dòng)器；所述中繼裝置包括至少一個(gè)無(wú)源四極子以及連接著所述至少一個(gè)無(wú)源四極子的至少一根天線(xiàn)；其特征在于，所述識(shí)別方法包括以下步驟：

a)選擇特征頻率，

b)確定在電源信號(hào)具有所選擇的特征頻率時(shí)發(fā)電機(jī)輸出端的負(fù)載的阻抗，

c)針對(duì)彼此不同的多個(gè)特征頻率重復(fù)步驟a)和步驟b)，

d)根據(jù)針對(duì)不同特征頻率所確定的多個(gè)阻抗來(lái)識(shí)別故障的存在。

本發(fā)明還涉及一種識(shí)別待供電裝置的供電系統(tǒng)中有故障的中繼裝置的方法，所述供電系統(tǒng)包括能夠生成電源信號(hào)的至少一個(gè)發(fā)電機(jī)以及連接著發(fā)電機(jī)輸出端的負(fù)載，所述負(fù)載包括至少兩個(gè)中繼裝置；所述發(fā)電機(jī)包括變頻驅(qū)動(dòng)器；每個(gè)中繼裝置都包括至少一個(gè)無(wú)源四極子以及連接著所述至少一個(gè)無(wú)源四極子的至少一根天線(xiàn)；其特征在于，所述識(shí)別方法包括以下步驟：

a)選擇特征頻率，

b)確定在電源信號(hào)具有所選擇的特征頻率時(shí)發(fā)電機(jī)輸出端的負(fù)載的阻抗，

c)針對(duì)彼此不同的多個(gè)特征頻率重復(fù)步驟a)和步驟b)，

d)根據(jù)針對(duì)不同特征頻率所確定的多個(gè)阻抗來(lái)識(shí)別有故障的中繼裝置。

本發(fā)明還涉及一種識(shí)別待供電裝置的供電系統(tǒng)中的中繼裝置的故障類(lèi)型的方法，所述供電系統(tǒng)包括能夠生成電源信號(hào)的至少一個(gè)發(fā)電機(jī)以及連接著發(fā)電機(jī)輸出端的負(fù)載，所述負(fù)載包括至少一個(gè)中繼裝置；所述發(fā)電機(jī)包括變頻驅(qū)動(dòng)器；所述中繼裝置包括至少一個(gè)無(wú)源四極子以及連接著所述至少一個(gè)無(wú)源四極子的至少一根天線(xiàn)；其特征在于，所述識(shí)別方法包括以下步驟：

a)選擇特征頻率，

b)確定在電源信號(hào)具有所選擇的特征頻率時(shí)發(fā)電機(jī)輸出端的負(fù)載的阻抗，

c)針對(duì)彼此不同的多個(gè)特征頻率重復(fù)步驟a)和步驟b)，

d)根據(jù)針對(duì)不同特征頻率所確定的多個(gè)阻抗來(lái)識(shí)別中繼裝置的故障類(lèi)型。

有利的是，該方法利用了這樣一個(gè)事實(shí)：負(fù)載的阻抗是隨著頻率而變化的且這種變化可以根據(jù)每個(gè)裝置所應(yīng)用的電路類(lèi)型來(lái)確定的。因此，有利地的是，該方法使之能夠忽略與把處理器連接著第一個(gè)中繼裝置的電纜的特征所相關(guān)的阻抗的變化。

根據(jù)本發(fā)明，在這三種方法中，識(shí)別步驟包括將以指定特征頻率所確定的阻抗與至少一個(gè)閾值作比較的步驟，所述至少一個(gè)閾值針對(duì)所述指定特征頻率而確定。

根據(jù)某些特殊實(shí)施例，這三種方法包括以下特征中的一項(xiàng)或多項(xiàng)：

-方法進(jìn)一步包括以下步驟：

e)計(jì)算以指定特征頻率所確定的阻抗與以另一個(gè)指定特征頻率所確定的阻抗之間的差異，

f)將所述差異與至少一個(gè)絕對(duì)閾值作比較，所述至少一個(gè)絕對(duì)閾值針對(duì)包括所述指定特征頻率和所述另一個(gè)指定特征頻率在內(nèi)的一對(duì)特征頻率，

g)針對(duì)多個(gè)確定的阻抗重復(fù)步驟e)和步驟f)。

有利的是，所確定的阻抗的變化使之有可能進(jìn)一步消除電纜的特征和長(zhǎng)度的影響。

-識(shí)別步驟包括以下步驟：

h)計(jì)算以下兩者之商：以指定特征頻率所確定的阻抗與以另一個(gè)指定特征頻率所確定的阻抗之間的差異，以及以指定特征頻率所確定的阻抗與以另一個(gè)指定特征頻率所確定的阻抗之間的阻抗，

i)將步驟h)的計(jì)算結(jié)果與至少一個(gè)相對(duì)閾值作比較，所述相對(duì)閾值針對(duì)包括所述指定特征頻率和所述另一個(gè)指定特征頻率在內(nèi)的每一對(duì)特征頻率，以及

j)針對(duì)多個(gè)確定的阻抗重復(fù)步驟h)和步驟i)。

有利的是，該步驟使之有可能消除部件公差對(duì)處理器測(cè)量鏈的影響。

-方法進(jìn)一步包括以下步驟：

j)把每個(gè)比較結(jié)果分配到參考類(lèi)別之中的一個(gè)類(lèi)別，

k)將步驟j)所分配的類(lèi)別與參考類(lèi)別作比較。

-供電系統(tǒng)包括連接著與中繼裝置相串聯(lián)的發(fā)電機(jī)輸出端的參考負(fù)載，所述參考負(fù)載在至少一個(gè)特征頻率下具有已知的阻抗，確定負(fù)載的阻抗的步驟包括以下步驟：

-確定發(fā)電機(jī)輸出端的電壓，

-確定負(fù)載兩端的電壓，

-計(jì)算在發(fā)電機(jī)輸出端所確定的電壓與負(fù)載兩端所確定的電壓之間的電壓差，并根據(jù)所述電壓差和參考負(fù)載的阻抗來(lái)確定負(fù)載的阻抗。

-根據(jù)各個(gè)中繼裝置的電路類(lèi)型、至少一個(gè)無(wú)源四極子的特征以及天線(xiàn)的特征之中的至少一個(gè)元素來(lái)確定所述特征頻率。

本發(fā)明還涉及一種計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序包括在通過(guò)處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)執(zhí)行根據(jù)上述特征中任一特征的識(shí)別方法的指令。

最后，本發(fā)明涉及一種待供電的裝置的供電系統(tǒng)，所述供電系統(tǒng)包括：

-能夠生成電源信號(hào)的至少一個(gè)發(fā)電機(jī)；

-包括至少一個(gè)中繼裝置的負(fù)載，所述至少一個(gè)中繼裝置包括至少一個(gè)無(wú)源四極子以及連接著所述至少一個(gè)無(wú)源四極子的至少一根天線(xiàn)；

其特征在于，供電系統(tǒng)包括處理器，其中，所述發(fā)電機(jī)包括由所述處理器控制的變頻驅(qū)動(dòng)器；所述處理器能夠執(zhí)行根據(jù)前述特征中任一特征的識(shí)別方法。

作為選擇，將在至少一個(gè)特征頻率下所具有已知阻抗的參考負(fù)載連接著與至少一個(gè)中繼裝置相串聯(lián)的發(fā)電機(jī)輸出端。

附圖說(shuō)明

本法明通過(guò)閱讀僅作為實(shí)例并參考附圖所列出的以下說(shuō)明而更好地理解，附圖包括：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的待供電裝置的電源電路的示意圖，

圖2圖表展示了圖1所示電源電路在兩個(gè)中繼裝置處于運(yùn)行狀態(tài)的情況下負(fù)載電壓隨頻率而變化的實(shí)例，

圖3至圖5是與圖2所示圖表相似的圖表，其展示了中繼裝置中一個(gè)或另一個(gè)出現(xiàn)典型故障的實(shí)例，及，

圖6和圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明的識(shí)別方法的步驟。

具體實(shí)施方式

根據(jù)本發(fā)明的電源電路2以電源電路包括兩個(gè)中繼裝置的示例性應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行說(shuō)明。但是，該實(shí)例絕不是限制性的，因?yàn)楸景l(fā)明可應(yīng)用于包括至少一個(gè)中繼裝置的任何供電系統(tǒng)。

參考圖1，根據(jù)該示例性實(shí)施例的電源電路2包括適合于生成電源信號(hào)的發(fā)電機(jī)4，所述電源信號(hào)能夠通過(guò)第一個(gè)中繼裝置10和第二個(gè)中繼裝置12的電纜8向待供電的裝置6供電。

根據(jù)本發(fā)明的電源電路2可例如用于向安裝在飛機(jī)輪上的壓力傳感器6供電。在該示例性用途中，待供電的裝置因此是由壓力傳感器所構(gòu)成的。第一個(gè)中繼裝置10固定到支撐飛機(jī)輪的輪軸上。它通過(guò)電纜8連接著發(fā)電機(jī)4。將第二個(gè)中繼裝置12固定在垂直于壓力傳感器的輪上。

使用這兩個(gè)中繼裝置10、12有可能實(shí)施從固定部分(即固定到輪軸的第一個(gè)中繼裝置10)到活動(dòng)部分(即固定到輪子的第二個(gè)中繼裝置12)的連接。使用這兩個(gè)中繼裝置10、12還能夠很容易地避開(kāi)第二個(gè)中繼裝置12與壓力傳感器6之間的有線(xiàn)連接而輕松地拆卸壓力傳感器6。

發(fā)電機(jī)4包括變頻驅(qū)動(dòng)器14，所述變頻驅(qū)動(dòng)器適合在圍繞中心頻率的指定范圍內(nèi)改變電源信號(hào)的頻率。電源信號(hào)是低頻信號(hào)。例如，其頻率為125khz。例如，它也能夠在75khz至175khz之間的范圍內(nèi)變化。在所述實(shí)施例中，電源信號(hào)是通過(guò)調(diào)幅載波形成的，調(diào)幅使之有可能傳輸諸如給壓力傳感器6的命令之類(lèi)的數(shù)據(jù)。

電源電路2進(jìn)一步包括連接著發(fā)電機(jī)4輸出端的參考負(fù)載16以及處理器18，所述處理器能夠測(cè)量發(fā)電機(jī)4的輸出電壓v0以及與參考負(fù)載16相串聯(lián)的負(fù)載19的電壓v1。

通常，飛機(jī)的電力來(lái)自中心發(fā)電機(jī)，處理器18具有電源轉(zhuǎn)換器，用于轉(zhuǎn)化電壓以及電源信號(hào)的頻率。

在當(dāng)前說(shuō)明中，術(shù)語(yǔ)“負(fù)載19“是指由電纜8、第一個(gè)中繼裝置10、第二個(gè)中繼裝置12和壓力傳感器6所構(gòu)成的負(fù)載。同樣，“負(fù)載19阻抗“是指由電纜8、第一個(gè)中繼裝置10、第二個(gè)中繼裝置12和壓力傳感器6所構(gòu)成組件的阻抗。

參考負(fù)載16具有精確的阻抗。在針對(duì)示例所述的實(shí)施例中，參考負(fù)載16是電阻器。

處理器18包括存儲(chǔ)器，其包含參考負(fù)載16的阻抗值。處理器18能夠控制變頻器器14。能夠解調(diào)由壓力傳感器6所傳輸?shù)碾娏髡穹?，從而接收由傳感?所傳輸?shù)膲毫y(cè)量信息或者任何信息。處理器18能夠執(zhí)行本發(fā)明的識(shí)別方法，如圖6和圖7及下文所闡釋。

電纜8由第一根電線(xiàn)20和第二根電線(xiàn)22所構(gòu)成。參考負(fù)載16安裝在發(fā)電機(jī)4終端與第一個(gè)中繼裝置10之間的第一根電線(xiàn)上。第二根電線(xiàn)22構(gòu)成電流回路。將其連接著發(fā)電機(jī)4與第一個(gè)中繼裝置10。電纜8包括電感器以及在處理器輸出端的濾波電容器(未顯示)，用于根據(jù)電磁兼容性emc的要求來(lái)濾除電磁干擾。

第一個(gè)中繼裝置10和第二個(gè)中繼裝置12是僅包括無(wú)源元件(電阻器、電容器、電感器)的中繼裝置，即不具有嵌入式供電系統(tǒng)的中繼裝置。

安裝在輪軸上的第一個(gè)中繼裝置10包括天線(xiàn)24以及與所述天線(xiàn)24相串聯(lián)的調(diào)諧電容器26。該串聯(lián)連接方式使之有可能最大化所傳輸?shù)碾娏饕约坝商炀€(xiàn)24所生成的磁場(chǎng)。

安裝在輪子上的第二個(gè)中繼裝置12具有面對(duì)第一個(gè)中繼裝置10的天線(xiàn)24所放置的第一根天線(xiàn)28、面對(duì)壓力傳感器6所放置的第二根天線(xiàn)30以及與第一根天線(xiàn)28和第二根天線(xiàn)30相并聯(lián)的調(diào)諧電容器32。天線(xiàn)與調(diào)諧電容器的并聯(lián)連接方式使之有可能通過(guò)并聯(lián)諧振來(lái)增加供電系統(tǒng)的電壓水平。

固定到輪子的壓力傳感器6包括面對(duì)第二個(gè)中繼裝置的第二根天線(xiàn)30所放置的天線(xiàn)34、與天線(xiàn)34相并聯(lián)的調(diào)諧電容器36、處理器38以及能夠測(cè)量胎壓的元件(未顯示)。

天線(xiàn)34能夠接收電源信號(hào)的磁場(chǎng)并生成向壓力傳感器的電子元件供電的電流。天線(xiàn)34能夠把壓力測(cè)量信息返回處理器18，例如，通過(guò)調(diào)制負(fù)載、電壓或其輸入端的電流。

按照已知方式，處理器38能夠解調(diào)電源信號(hào)，以便恢復(fù)由處理器16所給出的指令。處理器38控制部件來(lái)生成和傳輸壓力測(cè)量信息。

作為選擇，供電系統(tǒng)在差分模式下運(yùn)行。在這種情況下，由兩個(gè)發(fā)電機(jī)代替發(fā)電機(jī)4：第一個(gè)發(fā)電機(jī)連接在第一根電線(xiàn)20與地之間，第二個(gè)發(fā)電機(jī)連接在第二根電線(xiàn)22與地之間。由第二個(gè)發(fā)電機(jī)所生成的電源信號(hào)的頻率與由第一個(gè)發(fā)電機(jī)所生成的電源信號(hào)的頻率相同但與其反相180°。參考負(fù)載16的阻抗在第一根電線(xiàn)20和第二根電線(xiàn)22中平均分配。該變體有利地防止任何外來(lái)的共模干擾，例如，裝置之間的地面波動(dòng)或者em干擾。

作為選擇，電源信號(hào)可以是平均信號(hào)或者高頻信號(hào)。

作為選擇，電源信號(hào)不是調(diào)幅的。該變體應(yīng)用于不需要與壓力傳感器6通訊的情況或者采用其它通訊方式進(jìn)行通訊的情況。

作為選擇，壓力傳感器6由溫度傳感器、力傳感器、形變傳感器或者執(zhí)行器傳感器(非詳盡清單)或者多個(gè)此類(lèi)型的傳感器代替。所有這些傳感器的目的都是控制和監(jiān)測(cè)遠(yuǎn)程設(shè)備的運(yùn)行和老化。

更普遍而言，

-發(fā)電機(jī)4所生成的信號(hào)可由電流發(fā)生器來(lái)代替。

-調(diào)諧電容器26、32和36是無(wú)源四極子。可以用基于電容器、電阻器和/或電感器的其它無(wú)源四極子將其代替或者可以用不具有電容器的組件將其代替。例如，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)變體，第二個(gè)中繼裝置的調(diào)諧電容器32用π型濾波器(三角形)或lc濾波器來(lái)代替，待供電的裝置的調(diào)諧電容器36用串聯(lián)電容器或l型濾波器來(lái)代替，第一個(gè)中繼裝置10不具有調(diào)諧電容器26。

-第一個(gè)中繼裝置10和第二個(gè)中繼裝置12可以由單個(gè)中繼裝置來(lái)代替。

-連接電纜可以代替第二根天線(xiàn)30以及待供電的裝置的天線(xiàn)34。

-電壓測(cè)量值v0和v1可以用參考負(fù)載16中的輸出電流測(cè)量值代替或增補(bǔ)。

本發(fā)明的原理是基于在無(wú)源四極子組件曲線(xiàn)特征中負(fù)載19的阻抗隨著頻率而變化的事實(shí)。尤其是，在附圖所闡釋的本發(fā)明的實(shí)例中，負(fù)載19的阻抗是根據(jù)電路的串聯(lián)或并聯(lián)組件的諧振現(xiàn)象的曲線(xiàn)特征中的頻率而變化的，所述電路包括天線(xiàn)和調(diào)諧電容器。參考圖2，曲線(xiàn)40、42、44顯示了在負(fù)載19兩端的電壓隨著電源信號(hào)的頻率而變化。這些曲線(xiàn)40、42、44在頻率f1與f6之間呈v形，顯示了調(diào)諧電容器26與天線(xiàn)24之間的串聯(lián)諧振的特征，以及在頻率f2與f5之間具有諧振尖峰，顯示了第一根天線(xiàn)28、第二根天線(xiàn)30與調(diào)諧電容器32之間的并聯(lián)諧振的特征。

粗曲線(xiàn)40顯示了在電纜8長(zhǎng)度為1米情況下的負(fù)載19電壓的變化。細(xì)曲線(xiàn)42顯示了在電纜8長(zhǎng)度為31米情況下的負(fù)載19電壓的變化。最后，虛曲線(xiàn)44顯示了在電纜8長(zhǎng)度為61米情況下的負(fù)載19電壓的變化。

如圖2所示，這些曲線(xiàn)的演變對(duì)電纜8長(zhǎng)度的依賴(lài)性非常小。有可能定義在指定頻率之間增加和減少的周期。這些頻率具有并聯(lián)或串聯(lián)的連接類(lèi)型的特征以及調(diào)諧電容器的特征和天線(xiàn)的特征。在下文中將其稱(chēng)為特征頻率fi。以中繼裝置的不同特征頻率來(lái)確定負(fù)載19的阻抗使之所進(jìn)行的分析對(duì)連接電纜的特征依賴(lài)性非常小。

關(guān)于圖3，曲線(xiàn)40、42、44顯示了第二個(gè)中繼裝置的天線(xiàn)28處于開(kāi)路時(shí)負(fù)載19電壓隨著電源信號(hào)的頻率的變化。在該圖中，看不到第二個(gè)中繼裝置12的并聯(lián)諧振的諧振尖峰特征。由此有可能推斷出第二個(gè)中繼裝置12有故障。

圖4顯示了在調(diào)諧電容器26短路時(shí)電壓測(cè)量值隨著頻率的變化的相同曲線(xiàn)。在這種情況下，作為串聯(lián)諧振特征的v形不再有顯示。

最后，圖5與圖2至圖4相似。顯示了在第一個(gè)中繼裝置10的電纜線(xiàn)斷開(kāi)時(shí)負(fù)載19電壓隨著電源信號(hào)的頻率的變化。

負(fù)載阻抗也根據(jù)各個(gè)電路中所使用的調(diào)諧電容器特征和天線(xiàn)特征而變化。例如，當(dāng)改變調(diào)諧電容器以及天線(xiàn)的特征時(shí)，則中心諧振頻率或者圖案的寬度也會(huì)改變。由于所選部件的公差或者在部件之間增加調(diào)優(yōu)過(guò)程，所以與系統(tǒng)的其它變量相比，尤其是與電纜長(zhǎng)度以及發(fā)電機(jī)4中所用部件的公差相比，該參數(shù)仍是次要的。

選擇負(fù)載19屬性的頻率特征使之有可能獲得負(fù)載19的特征的信息，尤其是存在或者不存在中繼裝置10、12的信息的情況。分析以特征頻率所測(cè)得的阻抗值就能識(shí)別出有故障的中繼裝置。

現(xiàn)在參考圖6和圖7說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的識(shí)別方法。

在開(kāi)發(fā)產(chǎn)品過(guò)程中執(zhí)行的初步分析步驟50中，稱(chēng)為特征頻率fi的頻率可由操作員來(lái)確定。這些特征頻率fi可根據(jù)負(fù)載19電壓隨著頻率變化的曲線(xiàn)演變以各種不同情況來(lái)選擇：在沒(méi)有中繼裝置出現(xiàn)故障的情況下或者在更典型的故障的情況下，比如各個(gè)中繼裝置中的開(kāi)路或短路。一旦作出選擇，則在處理器軟件18中固定這些特征頻率。

例如，在圖2至圖5所闡釋的實(shí)施例中，選擇了特征頻率f1、f2、f3、f4、f5、f6。對(duì)于各個(gè)特征頻率而言，確定一個(gè)或多個(gè)閾值。這些閾值根據(jù)所采用的識(shí)別方法而不同，如下所述。在所述實(shí)例中采用了兩個(gè)閾值，但這并非限制性的。

在步驟52中，處理器18控制變頻器14以選擇第一個(gè)特征頻率fi，例如特征頻率f1。

在步驟54中，處理器18確定當(dāng)電源信號(hào)的頻率為特征頻率f1時(shí)的發(fā)電機(jī)4輸出端子的電壓v0。

在步驟56中，處理器18確定當(dāng)電源信號(hào)的頻率為特征頻率f1時(shí)的負(fù)載19兩端的電壓v1。

在步驟58中，處理器18計(jì)算當(dāng)電源信號(hào)的頻率為特征頻率f1時(shí)的負(fù)載19的阻抗z1。利用歐姆定律以及基于電壓v0與電壓v1之間的比率和存儲(chǔ)在處理器18中的參考負(fù)載16的阻抗值的分壓器電橋原理來(lái)計(jì)算該阻抗z1。因?yàn)閰⒖钾?fù)載16的阻抗已知且是固定的，所以在適用的情況下，可以把阻抗zi的計(jì)算簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)單地計(jì)算電壓差v0-vi，具有歸一化因數(shù)內(nèi)相當(dāng)于zi的數(shù)量，從而將相同的頻率變化表示為zi。

在步驟60中，針對(duì)在步驟50中確定的所有特征頻率fi，(例如針對(duì)特征頻率f2至f6)重復(fù)步驟52至58。注意，頻率數(shù)n＝6是任意數(shù)，而且可以不同于在這個(gè)實(shí)例中所示的數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的識(shí)別方法可包括三種方法，所述三種方法全部能夠檢測(cè)故障的存在，識(shí)別出有故障的中繼裝置并且在最常見(jiàn)的故障中識(shí)別出故障類(lèi)型。

第一種方法通過(guò)步驟62至68來(lái)定義。第二種方法通過(guò)步驟70至78來(lái)定義。第三種方法通過(guò)步驟80至90來(lái)定義。

通過(guò)第一種方法和第二種方法可以識(shí)別出與正常運(yùn)行區(qū)別最大的故障的情況。對(duì)相對(duì)值的變化進(jìn)行測(cè)試的第三種方法使之有可能把分析細(xì)化為不同故障情況與正常運(yùn)行之間的阻抗的不太明顯的變化。第三種方法的好處是它消除了發(fā)電機(jī)4所采用的電子元件的制造公差。一旦可以通過(guò)相對(duì)阻抗測(cè)量值識(shí)別出中繼裝置的故障，則所述方法適用，但情況并非總是這樣。通常，這三種方法可以互補(bǔ)，以便能夠恰當(dāng)?shù)貙?duì)中繼裝置的故障的所有情況進(jìn)行完整的分析。

將對(duì)這三種情況分別進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)理解的是，本發(fā)明可以利用這些方法之中任何一種方法或者將其中兩種方法相結(jié)合或者將這三種方法相結(jié)合來(lái)實(shí)施。

第一種方法包括步驟62至68。

在步驟62中，將針對(duì)特征頻率f1所確定的阻抗z1與至少一個(gè)閾值作比較。在所闡釋的實(shí)例中，將阻抗z1與針對(duì)該特征頻率f1所定義的較低的閾值s1^b和較高的閾值s1^h作比較。較低的閾值s1^b和較高的閾值s1^h定義了阻抗變化的范圍。較低的閾值s1^b和較高的閾值s1^h是在分析步驟50中通過(guò)考慮各個(gè)中繼裝置的運(yùn)行狀態(tài)與非運(yùn)行狀態(tài)中的曲線(xiàn)40、42和44的演變而確定的。圖2闡釋了一例針對(duì)特征頻率f1和f2所定義的較低的閾值和較高的閾值的實(shí)例。

在步驟64中，處理器18將步驟62進(jìn)行的比較結(jié)果分配到以下三個(gè)類(lèi)別之中的一類(lèi)：

-第一類(lèi)：阻抗z1低于較低的閾值s1^b和較高的閾值s1^h，

-第二類(lèi)：阻抗z1高于較低的閾值s1^b并低于較高的閾值s1^h，

-第三類(lèi)：阻抗z1高于較低的閾值s1^b和較高的閾值s1^h。

在步驟68中，針對(duì)所有阻抗zi重復(fù)步驟62和64，所述阻抗zi是針對(duì)特征頻率fi，例如，針對(duì)頻率f2至f6所定義的。

在步驟66中，處理器18將所分配的類(lèi)別與參考表中的參考類(lèi)別作比較。

作為選擇，在步驟64結(jié)束時(shí)，處理器18生成基于比較結(jié)果的邏輯代碼。然后，在步驟66中，處理器18將步驟64中針對(duì)每個(gè)頻率所生成的邏輯代碼與參考表中的參考類(lèi)別作比較。處理器可能連結(jié)步驟64針對(duì)每個(gè)頻率所生成的不同邏輯代碼。

第二種方法包括步驟70至78。

在步驟70中，處理器計(jì)算步驟58所確定的兩個(gè)阻抗之差。最好，針對(duì)以連續(xù)頻率所確定的阻抗來(lái)計(jì)算該差。例如，計(jì)算差z2–z1。

在步驟72中，將該差z2–z1與至少一個(gè)絕對(duì)閾值作比較。在該實(shí)例中，把該差與針對(duì)一對(duì)特征頻率f1、f2所定義的較低的絕對(duì)閾值s12^ab和較高的絕對(duì)閾值s12^ah作比較。

在步驟74中，處理器18將步驟72所進(jìn)行的比較結(jié)果分配到以下三個(gè)類(lèi)別之中的一類(lèi)：

-第一類(lèi)：阻抗之差z2–z1低于較低的絕對(duì)閾值s12^ab和較高的絕對(duì)閾值s12^ah，

-第二類(lèi)：阻抗之差z2–z1高于較低的絕對(duì)閾值s12^ab并低于較高的絕對(duì)閾值s12^ah，

-第三類(lèi)：阻抗之差z2–z1高于較低的絕對(duì)閾值s12^ab和較高的絕對(duì)閾值s12^ah。

在步驟78中，針對(duì)阻抗zi重復(fù)步驟70至74，所述阻抗zi是針對(duì)成對(duì)的特征頻率fi、fi-1所定義的。

在步驟76中，處理器18將步驟74所分配的不同的類(lèi)別與參考表中的參考類(lèi)別作比較。

作為一個(gè)變體，在步驟74結(jié)束時(shí)，處理器18生成基于比較結(jié)果的邏輯代碼。然后，在步驟76中，處理器18將步驟74針對(duì)每個(gè)頻率所生成的邏輯代碼與參考表中的參考類(lèi)別作比較。處理器可能連結(jié)步驟64針對(duì)每個(gè)頻率所生成的不同邏輯代碼。。

第三種方法包括步驟80至86。

步驟80與步驟70相似，不同之處在于確定阻抗之差的相對(duì)值。實(shí)施這第三種方法使之有可能消除電子元件制造公差對(duì)測(cè)量鏈以及對(duì)處理器18的電壓發(fā)生器鏈的影響。這就消除了處理器功能的硬件增益并且使測(cè)試值對(duì)于電子元件數(shù)值的變化更具魯棒性。

因此，在步驟80中，兩個(gè)阻抗之差zi–zi-1除以阻抗zi或者除以阻抗zi-1。例如，計(jì)算商。

在步驟82中，將商與至少一個(gè)相對(duì)閾值作比較。在所闡釋的實(shí)例中，把商與針對(duì)一對(duì)特征頻率f1、f2所定義的較低的相對(duì)閾值s12^rb和較高的相對(duì)閾值s12^rh作比較。

在步驟84，處理器18將步驟82所進(jìn)行的比較結(jié)果分配到以下三個(gè)類(lèi)別之中的一類(lèi)：

-第一類(lèi)：商低于較低的相對(duì)閾值s12^rb和較高的相對(duì)閾值s12^rh，

-第二類(lèi)：商高于較低的相對(duì)閾值s12^rb并低于較高的相對(duì)閾值s12^rh，

-第三類(lèi)：商高于較低的相對(duì)閾值s12^rb和較高的相對(duì)閾值s12^rh。

在步驟85中，針對(duì)阻抗zi重復(fù)步驟80和步驟82，所述阻抗zi是針對(duì)每一對(duì)的特征頻率fi、fi-1所定義的。

在步驟86中，處理器18將步驟84所分配的類(lèi)別與參考類(lèi)別作比較。

在步驟88中，處理器18根據(jù)第一種方法和/或第二種方法和/或第三種方法所進(jìn)行的比較結(jié)果識(shí)別出中繼裝置是否有故障。

在步驟90中，處理器18識(shí)別出有故障的中繼裝置，意味著它根據(jù)第一種方法和/或第二種方法和/或第三種方法所進(jìn)行的比較結(jié)果來(lái)確定是否第一個(gè)中繼裝置10有故障或者是否第二個(gè)中繼裝置12有故障。

在步驟92中，處理器18進(jìn)一步通過(guò)第一種方法和/或第二種方法和/或第三種方法所進(jìn)行的比較結(jié)果識(shí)別出步驟72所識(shí)別出的中繼裝置的故障類(lèi)型。

通常，故障類(lèi)型的檢測(cè)需要確定更多特征頻率fi或者結(jié)果更詳細(xì)的分析。

本發(fā)明可以用于識(shí)別有故障的中繼裝置或者在不用于識(shí)別是否存在故障的情況下識(shí)別故障類(lèi)型。

本發(fā)明還可以用于識(shí)別待供電的裝置中的故障或故障類(lèi)型。在這種情況下，當(dāng)前專(zhuān)利申請(qǐng)書(shū)中所用的術(shù)語(yǔ)“中繼裝置”還可以包括由天線(xiàn)和調(diào)諧電容器所構(gòu)成的待供電的裝置。