溫度變送器應用(yòng)的(de)非常廣泛,因為使用環境、現(xiàn)場、以及(jí)配套的儀表的千(qiān)差萬別,工程師、技(jì)術員或(huò)者(zhě)維修人(rén)員在使用(yòng)過程中遇到過各(gè)種各樣的問題。在此(cǐ),筆者結合(hé)多年的(de)工(gōng)作經驗,簡要地(dì)分(fēn)析一下幾個主(zhǔ)要的(de)引起溫度變送器故障的原因。
1、溫度傳感器引起的故障
這是常見的也(yě)是好判(pàn)斷的(de)故障。在使(shǐ)用過程中,一旦(dàn)出現(xiàn)溫度變送器輸出(chū)異常,首先(xiān)檢查溫度傳(chuán)感器是否出現(xiàn)故障。在(zài)溫度變送器電路正常的情況下,有以下(xià)幾種情況。
(1)溫度傳(chuán)感器斷路。溫度變送器都有溫度傳感器熔斷報警功能,此(cǐ)時無論變送器前端接的(de)是熱電阻還是熱電偶,都會表(biǎo)現為變送器輸出值小於標準信(xìn)號即(jí)小於4mA。目前標準的熔斷報警電流是3.75mA,當測試溫度變送器輸出時,萬用表(biǎo)顯示的電流值(zhí)為3.75mA,同(tóng)時變送器模塊的(de)紅燈閃爍,即可判定溫度傳(chuán)感器斷路,更(gèng)換前端的(de)探頭即(jí)可解決。
有的(de)客(kè)戶因為上位儀表的差異,對熔斷報警電流有特殊要求(qiú)的,廠家是可以(yǐ)定製的(de),比(bǐ)如(rú)要求熔斷報警電流小於3mA的,在(zài)保(bǎo)證(zhèng)精度的情況下(xià)可(kě)以做到2.95mA,甚至(zhì)更(gèng)低(dī)。
(2)溫度傳感器短路。此時溫度變送器輸出的(de)數值一般沒有規律,是個異常值,可以理(lǐ)解成(chéng)軟件(jiàn)中的(de)“亂碼”。事實上(shàng)由於溫度傳(chuán)感器短路的原因(yīn),經過恒流源激勵後流入單片機的(de)電壓有可能是個異常的(de)電壓值,再經過係列的(de)AD轉換、放大、DA轉(zhuǎn)換,輸出(chū)的就是一個非正(zhèng)常的數值。如果前端電路處理得好(hǎo),溫度變送器模塊(kuài)不(bù)會損壞,處理不好(hǎo)的電路就(jiù)會損壞模(mó)塊。
(3)溫度傳感器“虛(xū)斷虛(xū)短”。這種情況一(yī)般是溫度變送器時而正常,時而不(bù)正(zhèng)常。大多(duō)數原因屬於溫度傳感器封裝質(zhì)量的(de)問題,更(gèng)換探頭即可解決。
2、供電電源(yuán)引(yǐn)起的(de)故障
正(zhèng)常的溫度變送器供(gōng)電範(fàn)圍是9~30VDC,或者8.5~30VDC,客(kè)戶(hù)現場使用(yòng)較多(duō)的(de)是12VDC、24VDC直(zhí)流開(kāi)關電源。一般情況下,電源(yuán)不(bù)會對溫度變送器造(zào)成(chéng)損壞。如果(guǒ)電源出現(xiàn)問題,就(jiù)很有可能(néng)損壞溫度變送器。
(1)供(gōng)電電壓偏低。溫度變送器供電電路的設計一(yī)般情況是留有(yǒu)餘量的(de),如果低(dī)於標準供電電壓2~3VDC(當然,低(dī)功耗的溫度變送器根據不(bù)同(tóng)的(de)輸出,可(kě)以做到(dào)5VDC供電,甚至(zhì)3.3VDC供電),在確保(bǎo)溫度變送器正(zhèng)常功耗的情況下(xià),溫度變送器是可(kě)以正常工作(zuò)的。即使(shǐ)不(bù)能滿足溫度變送器正常工作所需的功耗,溫度變送器隻是不會正常工作(zuò),也(yě)不(bù)會損壞。
(2)供電電壓偏高。一(yī)般情況下,電圧不(bù)能超過32VDC,超過基本(běn)會損壞溫度變送器。即(jí)使僥幸(xìng)電源(yuán)電路中(zhōng)沒有(yǒu)元(yuán)件(jiàn)燒毀,也(yě)會(huì)降低其使(shǐ)用壽命(mìng)。
(3)共用電源的問題。在係統中,多(duō)數(shù)設備共(gòng)用(yòng)同一電源的現象非常普遍。一般情況下(xià),同(tóng)一(yī)功耗量級的設備基本(běn)會(huì)相安無事(shì),就怕係統中有大(dà)功率的(de)設備或(huò)者不(bù)斷起停的設備,輕則會造(zào)成(chéng)電荷堆積引起幹擾,重則會(huì)產生浪湧。因(yīn)此(cǐ),工程師在設計電路時,具體分析下所用(yòng)的設備和(hé)儀器儀表(biǎo),將不同類型的設備、儀器儀表分開(kāi)供電,做到互(hù)不(bù)幹擾、互(hù)不影響。
3、浪湧的災難
浪湧是損壞溫度變送器的(de)常見的黑手。浪湧的定義如下(xià)。浪湧也叫突波,顧名思義就(jiù)是超出正常工(gōng)作(zuò)電壓的(de)瞬間過電壓。本質上(shàng)講,浪湧是發生(shēng)在僅僅幾百(bǎi)萬分(fēn)之(zhī)一秒時間內的一種劇烈脈衝。可能引起浪湧的(de)原因有:重型設備、短路、電源(yuán)切(qiē)換或(huò)大(dà)型(xíng)發動機。而(ér)含有(yǒu)浪湧阻絕裝置的產品(pǐn)可(kě)以(yǐ)有(yǒu)效(xiào)地(dì)吸收(shōu)突發(fā)的巨(jù)大能量,以(yǐ)保護連接設備免(miǎn)於受損。
看完上(shàng)述定義,浪湧的(de)殺傷力(lì)我就不用細說了,估計您應該覺得損壞溫度變送器也(yě)是正常的吧!如果(guǒ)您的係統或者(zhě)設備中(zhōng)有(yǒu)上(shàng)述情況存(cún)在,不(bù)僅要選用隔離型的(de)溫度變送器,而且要做好(hǎo)各種接地(dì)、絕緣、屏蔽、保護電路等保(bǎo)護措施。因(yīn)為除了溫度變送器,係統中(zhōng)的(de)其(qí)他設備也可能在(zài)浪湧的災難下不(bù)能(néng)幸(xìng)免(miǎn)於難。
4、電磁幹擾的(de)麻煩
大的(de)電機、大型機械、反(fǎn)應釜、電力(lì)設備、傳輸線路、無線電、甚至偶然經過的大(dà)型(xíng)設備等能(néng)夠產生(shēng)電磁場的(de),基本都會(huì)有電磁波的傳導或者輻射,電磁幹擾種類繁多(duō),沒辦法盡述(shù)。因(yīn)此,有(yǒu)經驗的(de)工程師或者技(jì)術員在現場(chǎng)就要仔細分(fēn)析自(zì)己(jǐ)現場環(huán)境(jìng),采取(qǔ)的措施。在(zài)設計之初,就(jiù)把電磁幹擾作(zuò)為防(fáng)範,做到防患於未(wèi)然,努力(lì)減少後續使(shǐ)用(yòng)過程中的(de)麻煩。
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