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智能温控仪表常见故障分析

2016-11-24 13:42:20 温州海得利电气 阅读

一、智能仪表显示正常时的故障

  1.仪表显示正常,但仪表没有(4~20)mA电流输出

  首先检查三极管5609、二极管4148及贴片电阻是否正常,若有损坏则更换;若正常,检查DC24V电源是否正常,若不正常,电源供电电路坏。其次检查信号输出是否正常,若正常,检查单片机控制信号,若有信号而TL5615cp无输出信号,则TL5615cp坏;若TL5615cp正常,而放大器无输出,则放大器坏。

  2.仪表显示正常,但内部时钟不走或走时缓慢(假设有打印机接口)

  ①测量供电电池是否为3.6V,若低于2.0V则电池已坏。

  ②测量32.768kHz晶振是否正常。可用试电笔接入火线,捏住晶振一管脚,用另一脚去碰试电笔尾部,若试电笔亮则晶振完好,不亮则晶振损坏。

  ③若电池晶振均正常,则DS1302损坏。

  3.仪表显示正常,但是实际控制温度时超差

  若有PID控制,这类故障多是PIV控制参数设置不当造成的。对于这类故障,笔者认为应根据实际的温度控制系统,把PIV参数先固定在一个数值上,然后观察升温曲线再继续调整数值,直到找到合适的PID控制参数。观察升温曲线时,如果第一次过冲很大,则减少P的设置,反之则增大P的设置。如果升温很缓慢,则减少I的设置,反之则增大I的设置;如果曲线在设定目标值附近震荡,则减少D的设置。


二、智能仪表显示异常时的故障

  1.短接热电偶信号输入端,室温显示过高或过低

  造成这类故障主要有以下两种原因:

  (1)仪表内部冷端补偿参数的设置过大或过小,导致仪表接信号输入时出现故障。

  (2)当参数设置正常时,则可能是重点补偿电路三极管9014损坏。

  2.仪表工作时,测量值无规律跳变

  (1)温度传感器接线处虚连或测量端开焊(测量桥路正常)。

  (2)仪表受到震动、噪声、磁场等干扰产生此故障。解决办法:使信号输入端远离动力线或感性负载,不要与动力线平行架设,应适当接地、屏蔽等。

  (3)确认无干扰源,则A/D转换器ICL7135CN损坏。

  (4)以上3项均正常,则单片机AT89C55内部程序混乱。

  三、智能仪表无显示时的故障

  1.通电后,仪表内部没有任何动作声音(正常内部继电器动作)

  这类故障多是由于开关电源损坏,具体原因如下:

  (1)保险管熔断。

  (2)整流桥2CW06损坏,导致直流输出端无300V直流电压。

  (3)直流输出侧滤波电容漏电,导致电压输出达不到300V。

  (4)开关三极管TOP222Y损坏,不能产生高频脉冲电压。

  (5)脉冲变压器损坏。

  2.通电无显示,面板上4个工作指示灯长亮,继电器动作(开关电源正常)

  此类智能仪表的显示原理框图如图1所示。

热流道加热圈

图1  智能仪表显示原理框图

  原理:AT89C55送出每一时刻要显示信息的二进制代码,同时送出编码信息到74LS156进行译码,控制驱动电路。从测量值显示的最低位到设定值显示的最高位轮流进行显示。程序控制以高于人眼分辨率的速度进行刷新,从而实现信息的完整显示。

  修理过程:

  (1)先用数字万用表二极管挡(此电压约为3V)测量各笔段LED,正常时各笔段二极管应发光。

  (2)显示正常,测量驱动电路的供电电压及驱动三极管是否正常,若正常则后极故障。

  (3)测量译码电路,判断控制端是否为正常的低电平。若不是则为单片机故障。正常时,认为送入编码信息,测量是否输出相应的译码信息。74LS156作为3-8译码器时的真值表,如表1所示。

热流道加热圈  

表1  真值表

  如果输出相应的信息,74LS156正常,否则损坏。

  (4)用示波器观察AT89C55送出的编码信息波形,正常时C、B、A的波形如图2所示。

热流道加热圈

图2  波形图

  只是三者不一定在同一时刻出现高低变化的电平,如果没有出现这种波形,则AT89C55损坏。

  当然,智能仪表在使用时还有很多故障(如开焊、短路、虚连等),需维修人员认真仔细地查找,才能排除故障。


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