一、引言

電子稱重係統一般由稱體、傳感器、接線盒、顯示儀表、打印機等組成, 這些部件都可能發生故障,要排除故障, 主要是設法找到產生故障的原因 , 一旦找到原因, 排除故障則不是難事, 因為機械方麵的故障較直觀, 容易發現, 所以本文下麵主要介紹電氣方麵的稱重顯示儀表常見故障的判斷方法。

二、稱重顯示儀表的工作原理

稱重顯示儀表的工作原理如原理框圖所示, 由傳感器輸出的信號經接線盒匯總後進入儀表, 對稱重信號進行放大、濾波、 A/D 變換, 然後再進行數字處理, 把稱重信號顯示到數字屏幕上。 除此之外, 為了使實際使用更方便, 還有許多其他的功能, 如設定 / 校正、零點跟蹤、自動去皮、預置值設置等。

三、稱重顯示儀表故障的判斷方法

由於稱重顯示儀表的故障現象多種多樣, 引發故障的原因也很多, 所以要查找故障的原因必須要熟悉稱重顯示儀表的工作原理和稱重顯示儀表的各個組件、元器件、接插件等的作用!查找故障源, 應主要根據故障現象和儀表各個組件、元器件、接插件之間的聯係, 通過多種方法手段逐一排除, 從而確定故障產生的部位。

( 1 ) 觀察法:

“觀察法”就是利用眼、耳、手、鼻等人體器官進行直觀檢查從而尋找故障原因的方法!眼看, 就是觀察儀表內部有無燒焦、虛焊、脫焊、斷線、錯裝、變色、短路、碰接、雜物、發黴、擊穿、冒煙、跳火等現象; 耳聽, 聽儀器內部有無異常的聲響; 手摸, 就是摸變壓器、線包、濾波電容、大功率管等元器件是否溫度失常; 鼻聞, 聞機內有無燒焦氣味等。

例如, 讀數不穩定, 不準確, 用模擬器檢查儀表發現儀表正常, 再檢查秤體、接線盒等, 發現接線盒中較潮濕, 取下, 用酒精擦洗再用電吹風吹幹燥後,接好, 係統正常。

又如, 開機後顯示值末 3 位數字跳字, 檢查後發現該儀表變壓器輸入連接器第 9 針向外側呈直角彎曲造成接地不良, 扳直後, 顯示穩定。

又如, 開機, 自檢未完保險絲熔斷, 打開前蓋取出印製板發現, 背麵變成焦黃色, 檢查發現有一電容短路。

( 2 ) 插拔法

“ 插拔法”是拔去某個部件再插上模擬部件, 看故障在哪裏, 尋找故障原因的方法。

例如, 顯示讀數不穩定, 則拔下接線盒到顯示儀表的連接電纜, 接上模擬器, 如果此時儀表的讀數穩定, 則表明問題在傳感器或接線盒, 而不在儀表。反之, 則表明問題在儀表。

又如, 讀數不回零, 則拔下接線盒到顯示儀表的連接電纜! 檢查儀表設定等均正常, 那麽故障原因在傳感器秤體方麵, 可檢查傳感器的限位間隙是否過大, 連接件旁是否有異物雜物, 妨礙秤體複位。

( 3 ) 替代法

“ 替代法”是用正常的元器件、電路板等代替有故障疑點的部件, 替代後是否正常, 從而查找出故障原因。

例如: 通電後儀表不自檢, 懷疑可擦可編程序隻讀存儲器可能損壞, 換上正常的可擦可編程序隻讀存儲器後故障排除。

又如: 按鍵中部分鍵按下時不起作用, 換上正常的麵板後, 原來不正常的鍵仍不正常, 檢查插座發現其中有一腳虛焊。

( 4 ) 比較法

“ 比較法”是利用萬用表、示波器等儀器對懷疑有故障的部件測量電壓、電阻、波形等數值與正確的相比較來尋找故障原因的方法。

例如: 儀表顯示負超載 , 且無法校正 , 經測量激勵電壓正常 , 但兩隻前置運放的輸入端電壓全都為 5伏 , 與正常的 6.25 伏不符 , 估計電源有問題, 結果更換 15 伏電源集成塊後故障排除。

( 5 ) 靜態特征測量法 ( 簡稱測量法)

“ 測量法”是把儀表某一特定狀態下的各點的電平, 用萬用表測出, 然後根據邏輯原理分析判斷故障原因的一種方法。

例如: 一儀表鍵盤部分按鍵無響應, 換正常麵板, 故障仍存在 , 換 8741 協處理器及 8243 輸入輸出擴展器後故障仍存在, 查 74LSl38 譯碼器當 A 、B 、C ( 1 、 2 、3腳) 為低電平時,Y0 ( 15腳)仍不翻轉, 換74LSl38 譯碼器後故障解除。

又如, 一儀表的某些參數不能設定, 檢查譯碼器集成塊各腳電位, 發現有一腳電平偏高, 更換該譯碼集成塊後, 儀表能正常設定。

 ( 6 ) 原理法

“ 原理法”是根據電子稱重儀表的工作原理, 從原理上進行分析來查找故障原因的方法。

例如, 一儀表讀數不穩定, 但並不是無規則的亂跳, 因此可排除數字邏輯電路的問題。查傳感器輸出電壓, 發現此電壓偏高, 由此推測激勵電壓偏高, 根據原理圖分析得出電壓不穩, 主要是負責穩壓的集成塊出現問題, 更換該集成塊故障消失。

又例: 一儀表, 按 PRINT 鍵後, 不能打印, 用 “ 試探法”換一鍵盤, 按 PRINT 鍵後, 能打印。說明問題在鍵盤上, 根據原理圖, 用萬用表測量鍵盤, 引出電纜 7 腳與 9 腳之間的電阻, 未按 PRINT 鍵時為開路, 按下時為 32KΩ而正常情況應為 38Ω , 說明此鍵接觸不良。

( 7 ) 升溫法

有時, 儀表工作較長時間後, 或環境溫度升高後會出現故障, 這主要是由於某個元件質量不好所引起的。

“ 升溫法”是用人為的方法將環境溫度或局部溫度升高, 使質量不好的片子暴露出來, 來幫助尋找故障的方法。

例如: 一儀表工作一段時間後, 顯示精度變差,切斷儀表電源, 待儀表內部溫度下降後,再接通電源, 此時故障尚未出現, 用電烙鐵烘烤其中一放大器未出現異常, 再烘烤另一個放大器出現數字翻轉, 更換該放大器故障消除。

注意: 采用升溫法, 目標要明確, 溫升不要過高。

( 8 ) 電源拉偏法

有時, 儀表會出現一些偶然的異常現象, 間隔時間很長, 為縮短故障出現的間隔, 可人為地製造惡劣的條件, 即人為地改變某些集成電路的工作電壓, 來確定故障的方法, 如將 5V 電源可拉至 4- 6V , 但上拉應盡量避免過高, 防止造成電路的損壞。

例如: 一儀表顯示有時不穩定, 檢查傳感器(接線盒均未見異常, 采用 ’ 電源拉偏法%把 5V 電源降至 4.5V , 顯示出現連續不穩, 換 8031 微處理器後故障消失。

( 9 ) 敲擊法

若儀表等有虛焊或接觸不良, 金屬化孔接觸電阻增大時可用敲擊法來進行檢查。

所謂 “ 敲擊法”是用 “ 比較法”、 “ 替代法”等進行檢查時用小橡皮錘或手指輕輕敲擊儀表某些部位, 使異常情況能再現, 而找到故障的方法。

例如: 一儀表顯示末位時有翻動, 用手敲擊外殼, 翻動現象隨之再現, 經檢查發現接殼螺栓上的螺母鬆動。

又例: 一儀表的打印機時有中途不打印的現象,經一陣敲擊後, 有時又能繼續打印, 經檢查發現儀表連接打印機的電纜中, 靠近打印機插頭處已有一根導線斷開, 接好後, 打印正常。

( 10 ) 分割法

“分割法” 是將故障範圍分割開, 由部件或印刷板, 到某一確定部位的線或點, 根據分割的兩部分分別表現的情況, 來確定故障所在的部分。

例如: 一儀表一開機即燒保險, 用手摸之, 發現電源部分的集成塊 LM340T - 15 很燙, 用萬用表測得該集成塊輸出短路, 焊下該集成塊再測, 仍短路,割斷通集成運算放大器的銅箔, 測之, 仍短路, 再割斷另一通集成運算放大器通路, 測之, 短路仍存在,此時實際上已隻有一電容跨接在 15V 二端、焊下該電容, 測集成塊 LM340T - 15 輸出已不再短路, 換該電容後故障消除。

( 11 ) 代碼診斷法

“ 代碼診斷法”是利用儀表自動診斷顯示的錯誤代碼來找出故障儀表本身的一些故障, 儀表經過處理能自動給出錯誤代碼, 然後檢查一下錯誤代碼表,就可以查出故障的原因-下圖為托利多產的 8142 型稱重顯示儀表部分錯誤代碼表:

當采用上述故障診斷方法檢查均無效或無法實施時, 可采用更換主 PCB 板的方法-

四、結束語

尋找故障首先要克服盲目性, 不能無根據的亂找-在故障現象弄清楚之後, 應從儀表的整機原理來推斷產生故障的原因。例如首先判斷故障是出在模數轉換部分?還是計數部分或者是邏輯控製部分?應該通過檢測手段將大的部位確定- 然後通過相同的辦法, 一步一步地縮小範圍, 直到最後找出損壞的元部件-所以故障的尋找是一個從儀表的原理出發, 對故障不斷進行分析判斷測試的過程。範圍從小到大,循序漸進, 耐心細致地進行, 切不可盲目亂找- 高超的故障判斷技術需要豐富的理論知識和實踐經驗 ,作為一名技術人員必須了解電路每一部分的功能和作用-在處理稱重顯示儀表故障時, 我們要認真分析故障的現象和原因, 仔細檢查可能產生故障的每一個環節, 掌握必要的故障判斷方法, 才能快速、準確的將故障排除。

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