一、引言

电子称重系统一般由称体、传感器、接线盒、显示仪表、打印机等组成, 这些部件都可能发生故障,要排除故障, 主要是设法找到产生故障的原因 , 一旦找到原因, 排除故障则不是难事, 因为机械方面的故障较直观, 容易发现, 所以本文下面主要介绍电气方面的称重显示仪表常见故障的判断方法。

二、称重显示仪表的工作原理

称重显示仪表的工作原理如原理框图所示, 由传感器输出的信号经接线盒汇总后进入仪表, 对称重信号进行放大、滤波、 A/D 变换, 然后再进行数字处理, 把称重信号显示到数字屏幕上。 除此之外, 为了使实际使用更方便, 还有许多其他的功能, 如设定 / 校正、零点跟踪、自动去皮、预置值设置等。

三、称重显示仪表故障的判断方法

由于称重显示仪表的故障现象多种多样, 引发故障的原因也很多, 所以要查找故障的原因必须要熟悉称重显示仪表的工作原理和称重显示仪表的各个组件、元器件、接插件等的作用!查找故障源, 应主要根据故障现象和仪表各个组件、元器件、接插件之间的联系, 通过多种方法手段逐一排除, 从而确定故障产生的部位。

( 1 ) 观察法:

“观察法”就是利用眼、耳、手、鼻等人体器官进行直观检查从而寻找故障原因的方法!眼看, 就是观察仪表内部有无烧焦、虚焊、脱焊、断线、错装、变色、短路、碰接、杂物、发霉、击穿、冒烟、跳火等现象; 耳听, 听仪器内部有无异常的声响; 手摸, 就是摸变压器、线包、滤波电容、大功率管等元器件是否温度失常; 鼻闻, 闻机内有无烧焦气味等。

例如, 读数不稳定, 不准确, 用模拟器检查仪表发现仪表正常, 再检查秤体、接线盒等, 发现接线盒中较潮湿, 取下, 用酒精擦洗再用电吹风吹干燥后,接好, 系统正常。

又如, 开机后显示值末 3 位数字跳字, 检查后发现该仪表变压器输入连接器第 9 针向外侧呈直角弯曲造成接地不良, 扳直后, 显示稳定。

又如, 开机, 自检未完保险丝熔断, 打开前盖取出印制板发现, 背面变成焦黄色, 检查发现有一电容短路。

( 2 ) 插拔法

“ 插拔法”是拔去某个部件再插上模拟部件, 看故障在哪里, 寻找故障原因的方法。

例如, 显示读数不稳定, 则拔下接线盒到显示仪表的连接电缆, 接上模拟器, 如果此时仪表的读数稳定, 则表明问题在传感器或接线盒, 而不在仪表。反之, 则表明问题在仪表。

又如, 读数不回零, 则拔下接线盒到显示仪表的连接电缆! 检查仪表设定等均正常, 那么故障原因在传感器秤体方面, 可检查传感器的限位间隙是否过大, 连接件旁是否有异物杂物, 妨碍秤体复位。

( 3 ) 替代法

“ 替代法”是用正常的元器件、电路板等代替有故障疑点的部件, 替代后是否正常, 从而查找出故障原因。

例如: 通电后仪表不自检, 怀疑可擦可编程序只读存储器可能损坏, 换上正常的可擦可编程序只读存储器后故障排除。

又如: 按键中部分键按下时不起作用, 换上正常的面板后, 原来不正常的键仍不正常, 检查插座发现其中有一脚虚焊。

( 4 ) 比较法

“ 比较法”是利用万用表、示波器等仪器对怀疑有故障的部件测量电压、电阻、波形等数值与正确的相比较来寻找故障原因的方法。

例如: 仪表显示负超载 , 且无法校正 , 经测量激励电压正常 , 但两只前置运放的输入端电压全都为 5伏 , 与正常的 6.25 伏不符 , 估计电源有问题, 结果更换 15 伏电源集成块后故障排除。

( 5 ) 静态特征测量法 ( 简称测量法)

“ 测量法”是把仪表某一特定状态下的各点的电平, 用万用表测出, 然后根据逻辑原理分析判断故障原因的一种方法。

例如: 一仪表键盘部分按键无响应, 换正常面板, 故障仍存在 , 换 8741 协处理器及 8243 输入输出扩展器后故障仍存在, 查 74LSl38 译码器当 A 、B 、C ( 1 、 2 、3脚) 为低电平时,Y0 ( 15脚)仍不翻转, 换74LSl38 译码器后故障解除。

又如, 一仪表的某些参数不能设定, 检查译码器集成块各脚电位, 发现有一脚电平偏高, 更换该译码集成块后, 仪表能正常设定。

 ( 6 ) 原理法

“ 原理法”是根据电子称重仪表的工作原理, 从原理上进行分析来查找故障原因的方法。

例如, 一仪表读数不稳定, 但并不是无规则的乱跳, 因此可排除数字逻辑电路的问题。查传感器输出电压, 发现此电压偏高, 由此推测激励电压偏高, 根据原理图分析得出电压不稳, 主要是负责稳压的集成块出现问题, 更换该集成块故障消失。

又例: 一仪表, 按 PRINT 键后, 不能打印, 用 “ 试探法”换一键盘, 按 PRINT 键后, 能打印。说明问题在键盘上, 根据原理图, 用万用表测量键盘, 引出电缆 7 脚与 9 脚之间的电阻, 未按 PRINT 键时为开路, 按下时为 32KΩ而正常情况应为 38Ω , 说明此键接触不良。

( 7 ) 升温法

有时, 仪表工作较长时间后, 或环境温度升高后会出现故障, 这主要是由于某个元件质量不好所引起的。

“ 升温法”是用人为的方法将环境温度或局部温度升高, 使质量不好的片子暴露出来, 来帮助寻找故障的方法。

例如: 一仪表工作一段时间后, 显示精度变差,切断仪表电源, 待仪表内部温度下降后,再接通电源, 此时故障尚未出现, 用电烙铁烘烤其中一放大器未出现异常, 再烘烤另一个放大器出现数字翻转, 更换该放大器故障消除。

注意: 采用升温法, 目标要明确, 温升不要过高。

( 8 ) 电源拉偏法

有时, 仪表会出现一些偶然的异常现象, 间隔时间很长, 为缩短故障出现的间隔, 可人为地制造恶劣的条件, 即人为地改变某些集成电路的工作电压, 来确定故障的方法, 如将 5V 电源可拉至 4- 6V , 但上拉应尽量避免过高, 防止造成电路的损坏。

例如: 一仪表显示有时不稳定, 检查传感器(接线盒均未见异常, 采用 ’ 电源拉偏法%把 5V 电源降至 4.5V , 显示出现连续不稳, 换 8031 微处理器后故障消失。

( 9 ) 敲击法

若仪表等有虚焊或接触不良, 金属化孔接触电阻增大时可用敲击法来进行检查。

所谓 “ 敲击法”是用 “ 比较法”、 “ 替代法”等进行检查时用小橡皮锤或手指轻轻敲击仪表某些部位, 使异常情况能再现, 而找到故障的方法。

例如: 一仪表显示末位时有翻动, 用手敲击外壳, 翻动现象随之再现, 经检查发现接壳螺栓上的螺母松动。

又例: 一仪表的打印机时有中途不打印的现象,经一阵敲击后, 有时又能继续打印, 经检查发现仪表连接打印机的电缆中, 靠近打印机插头处已有一根导线断开, 接好后, 打印正常。

( 10 ) 分割法

“分割法” 是将故障范围分割开, 由部件或印刷板, 到某一确定部位的线或点, 根据分割的两部分分别表现的情况, 来确定故障所在的部分。

例如: 一仪表一开机即烧保险, 用手摸之, 发现电源部分的集成块 LM340T - 15 很烫, 用万用表测得该集成块输出短路, 焊下该集成块再测, 仍短路,割断通集成运算放大器的铜箔, 测之, 仍短路, 再割断另一通集成运算放大器通路, 测之, 短路仍存在,此时实际上已只有一电容跨接在 15V 二端、焊下该电容, 测集成块 LM340T - 15 输出已不再短路, 换该电容后故障消除。

( 11 ) 代码诊断法

“ 代码诊断法”是利用仪表自动诊断显示的错误代码来找出故障仪表本身的一些故障, 仪表经过处理能自动给出错误代码, 然后检查一下错误代码表,就可以查出故障的原因-下图为托利多产的 8142 型称重显示仪表部分错误代码表:

当采用上述故障诊断方法检查均无效或无法实施时, 可采用更换主 PCB 板的方法-

 

四、结束语

寻找故障首先要克服盲目性, 不能无根据的乱找-在故障现象弄清楚之后, 应从仪表的整机原理来推断产生故障的原因。例如首先判断故障是出在模数转换部分?还是计数部分或者是逻辑控制部分?应该通过检测手段将大的部位确定- 然后通过相同的办法, 一步一步地缩小范围, 直到最后找出损坏的元部件-所以故障的寻找是一个从仪表的原理出发, 对故障不断进行分析判断测试的过程。范围从小到大,循序渐进, 耐心细致地进行, 切不可盲目乱找- 高超的故障判断技术需要丰富的理论知识和实践经验 ,作为一名技术人员必须了解电路每一部分的功能和作用-在处理称重显示仪表故障时, 我们要认真分析故障的现象和原因, 仔细检查可能产生故障的每一个环节, 掌握必要的故障判断方法, 才能快速、准确的将故障排除。

 

 

 

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