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温度变送器故障分析及处理办法
发布时间:2018-08-15   点击次数:113次
  温度变送器故障分析及处理办法
  温度变送器应用的非常广泛,因为使用环境、现场、以及配套的仪表的千差万别,工程师、技术员或者维修人员在使用过程中遇到过各种各样的问题。在此,笔者结合多年的工作经验,简要地分析一下几个主要的引起温度变送器故障的原因。
  1、温度传感器引起的故障
  这是常见的也是好判断的故障。在使用过程中,一旦出现温度变送器输出异常,首先检查温度传感器是否出现故障。在温度变送器电路正常的情况下,有以下几种情况。
  (1)温度传感器断路。温度变送器都有温度传感器熔断报警功能,此时无论变送器前端接的是热电阻还是热电偶,都会表现为变送器输出值小于标准信号即小于4mA。目前标准的熔断报警电流是3.75mA,当测试温度变送器输出时,万用表显示的电流值为3.75mA,同时变送器模块的红灯闪烁,即可判定温度传感器断路,更换前端的探头即可解决。
  有的客户因为上位仪表的差异,对熔断报警电流有特殊要求的,厂家是可以定制的,比如要求熔断报警电流小于3mA的,在保证精度的情况下可以做到2.95mA,甚至更低。
  (2)温度传感器短路。此时温度变送器输出的数值一般没有规律,是个异常值,可以理解成软件中的“乱码”。事实上由于温度传感器短路的原因,经过恒流源激励后流入单片机的电压有可能是个异常的电压值,再经过系列的AD转换、放大、DA转换,最终输出的就是一个非正常的数值。如果前端电路处理得好,温度变送器模块不会损坏,处理不好的电路就会损坏模块。
  (3)温度传感器“虚断虚短”。这种情况一般是温度变送器时而正常,时而不正常。大多数原因属于温度传感器封装质量的问题,更换探头即可解决。
  2、供电电源引起的故障
  正常的温度变送器供电范围是9~30VDC,或者8.5~30VDC,客户现场使用较多的是12VDC、24VDC直流开关电源。一般情况下,电源不会对温度变送器造成损坏。如果电源出现问题,就很有可能损坏温度变送器。
  (1)供电电压偏低。温度变送器供电电路的设计一般情况是留有余量的,如果低于标准供电电压2~3VDC(当然,低功耗的温度变送器根据不同的输出,可以做到5VDC供电,甚至3.3VDC供电),在确保温度变送器正常功耗的情况下,温度变送器是可以正常工作的。即使不能满足温度变送器正常工作所需的功耗,温度变送器只是不会正常工作,也不会损坏。
  (2)供电电压偏高。一般情况下,电圧不能超过32VDC,超过基本会损坏温度变送器。即使侥幸电源电路中没有元件烧毁,也会降低其使用寿命。
  (3)共用电源的问题。在系统中,多数设备共用同一电源的现象非常普遍。一般情况下,同一功耗量级的设备基本会相安无事,就怕系统中有大功率的设备或者不断起停的设备,轻则会造成电荷堆积引起干扰,重则会产生浪涌。因此,工程师在设计电路时,具体分析下所用的设备和仪器仪表,将不同类型的设备、仪器仪表分开供电,做到互不干扰、互不影响。
  3、浪涌的灾难
  浪涌是损坏温度变送器的最常见的黑手。浪涌的定义如下。浪涌也叫突波,顾名思义就是超出正常工作电压的瞬间过电压。本质上讲,浪涌是发生在仅仅几百万分之一秒时间内的一种剧烈脉冲。可能引起浪涌的原因有:重型设备、短路、电源切换或大型发动机。而含有浪涌阻绝装置的产品可以有效地吸收突发的巨大能量,以保护连接设备免于受损。
  看完上述定义,浪涌的杀伤力我就不用细说了,估计您应该觉得损坏温度变送器也是正常的吧!如果您的系统或者设备中有上述情况存在,不仅要选用隔离型的温度变送器,而且要做好各种接地、绝缘、屏蔽、保护电路等保护措施。因为除了温度变送器,系统中的其他设备也可能在浪涌的灾难下不能幸免于难。
  4、电磁干扰的麻烦
  大的电机、大型机械、反应釜、电力设备、传输线路、无线电、甚至偶然经过的大型设备等能够产生电磁场的,基本都会有电磁波的传导或者辐射,电磁干扰种类繁多,没办法尽述。因此,有经验的工程师或者技术员在现场就要仔细分析自己现场环境,采取必须的措施。在设计之初,就把电磁干扰作为防范的重点,做到防患于未然,努力减少后续使用过程中的麻烦。

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