一、稱重傳感器的故障現(xiàn)象
由于受制造材料、制造工藝、安裝方式、使用條件、安裝環(huán)境等的影響,稱重傳感器作為電子衡器的關(guān)鍵部件,因傳感器故障而導(dǎo)致衡器故障的現(xiàn)象總結(jié)如下:
1.加載后無顯示。
2、空載或稱重過程中,顯示??數(shù)據(jù)不穩(wěn)定,跳變。
3、空載時顯示數(shù)據(jù)過大。
4.零漂移。
5、稱重后不歸零。
6、重復(fù)性、線性和靈敏度差。
2、稱重傳感器故障的常用檢測方法
當(dāng)電子衡器出現(xiàn)故障時,我們可以通過用眼睛觸摸它,檢查儀表來檢查儀表,確認(rèn)儀表完好,秤體完好。
對于稱重傳感器質(zhì)量的檢測,可以借助萬用表、示波器、毫伏發(fā)生器等工具測量其性能和技術(shù)參數(shù),并與廠家使用說明書提供的技術(shù)數(shù)據(jù)和維修時總結(jié)的技術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,從而找出故障傳感器,具體檢測方法有:
1、輸出信號判斷法:如果不能用阻抗法來檢測傳感器的好壞,可以用這種方法做進(jìn)一步的檢測。儀表上電后,將傳感器的輸出線一根一根拔掉。需要注意的是,在斷開過程中,要特別注意防止觸電,輸出線和輸入勵磁線不能短接。在萬用表的 DC mV 文件中測量其 mV 值。假設(shè)額定勵磁電壓為U(V),傳感器的靈敏度為M(mV/V),傳感器的負(fù)載重量為K(kg),傳感器的額定容量為F(kg),那么每個傳感器的輸出電壓應(yīng)為:U×M×K/F(mV)
同一種衡器的同類型傳感器在空載條件下輸出的mv值基本相同。如果超過傳感器的計(jì)算值或額定輸出,輸出不穩(wěn)定,則可以判斷傳感器有故障。
2、阻抗判斷方法:切斷工作電源,將傳感器的輸出和輸入線一根一根斷開。如果用萬用表測量輸出、輸入阻抗以及信號電纜各芯線和屏蔽層的絕緣性能,可以判斷只有傳感器有故障。
3、排除方法:如果以上兩種方法都不能檢測到故障傳感器,可以使用此方法。斷開所有傳感器的連接,并使用模擬器通過接線盒將信號添加到顯示器。如果刻度顯示正常,可以將傳感器與模擬器一一并聯(lián),觀察顯示情況。接上某一個后,顯示不穩(wěn)定。那么它應(yīng)該只是一個有故障的傳感器。也可以使用通電時將傳感器一個一個拆下的方法。當(dāng)一個傳感器被移除并且顯示正常時,那么剛剛移除的傳感器是有故障的。
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重量是生活中的重要單位,在工業(yè)中更是重要。生產(chǎn)過程中添加了多少公斤的原材料?產(chǎn)生了多少公斤的垃圾等等……這些數(shù)據(jù)都是支撐全廠良好運(yùn)轉(zhuǎn)的必要要素。那么工業(yè)界是如何計(jì)算重量的呢?我們需要使用稱重傳感器!稱重傳感器的原理是將被測物體上的重力按一定比例轉(zhuǎn)換成可測量的輸出信號。西門子稱重傳感器的測量采用應(yīng)變片原理,應(yīng)變片固定在彈性體上。外力使彈性體變形,彈性體上的應(yīng)變片也隨之變形。隨著應(yīng)變片外形的變化,其電阻值也隨之變化。左上和右下應(yīng)變片被壓縮,電阻膜變短,電阻值變小。右上和左下應(yīng)變片被拉伸,電阻膜變長,電阻值變大。對于每個稱重傳感器,至少有 4 個應(yīng)變計(jì)連接在一起形成惠斯通電橋。當(dāng)應(yīng)變計(jì)電阻由于傳感器上的應(yīng)力而發(fā)生變化時,電橋是不平衡的。在恒定激勵電壓的情況下,輸出信號的大小與傳感器上的力成正比。稱重傳感器通常可以連接到 PLC 或輔助表示以指示數(shù)字。常見的工業(yè)傳感器分為四線制和六線制;對于四線制傳感器,只有下圖中黑色顯示的四根電纜,其中EXC+和EXC-是稱重模塊對傳感器的激勵,SIG+和SIG-是稱重傳感器的輸出;對于一個六線傳感器,會有更多的兩條紅線,SENSE+和SENSE-,它們的作用是什么?這兩條線用于補(bǔ)償。當(dāng)傳感器與稱重模塊的距離較長時,兩條線會進(jìn)行補(bǔ)償,使測量結(jié)果更加準(zhǔn)確。在實(shí)際現(xiàn)場使用中,由于工況復(fù)雜,稱重傳感器與稱重模塊的距離較長,假設(shè)稱重模塊到傳感器的供電電壓為6V,則由于當(dāng)稱重傳感器小于6V時,在相同的應(yīng)力條件下,傳感器的輸出信號與電源電壓成正比,因此稱重模塊在傳感器上反饋實(shí)際電源電壓。傳感器端通過高阻抗回路連接到稱重模塊,稱重模塊通過內(nèi)部比較器調(diào)節(jié)輸出電源電壓。稱重模塊可以連接到四線和六線傳感器。如果連接四線制傳感器,則需要將 SENSE+ 和 EXC+ 短接,并將 SENSE- 和 EXC- 短接在接線盒或稱重模塊側(cè)。對于工廠使用PLC連接稱重傳感器,我們通常有兩種實(shí)現(xiàn)方式;1、使用稱重傳感器加二次表和PLC的模擬量輸入。為什么需要加二級表?由于傳感器被物體的重量彎曲,產(chǎn)生mv級電壓信號,PLC無法直接讀取,因此需要二次儀表進(jìn)行轉(zhuǎn)換。說到轉(zhuǎn)換,誰都知道會有損失。這個損失不是很大,但是對準(zhǔn)確測量會有很大的影響。我之前做過10g精密設(shè)備,這個損耗對結(jié)果影響很大,所以這個方法有點(diǎn)便宜,對PLC系統(tǒng)要求也不高,因?yàn)槭澜缟?8%的PLC都帶模擬量輸入功能。但缺點(diǎn)是不能在精度要求高的情況下使用。2、*準(zhǔn)確的方法,也是*昂貴的方法,就是用稱重傳感器加PLC稱重模塊進(jìn)行測量這種方法是*準(zhǔn)確的,因?yàn)镻LC連接到自己的模塊沒有損耗,而且這種方法的讀取速度也很快,可以在各種復(fù)雜的場合使用。那么它的缺點(diǎn)就是對PLC系統(tǒng)有很大的要求。首先,PLC需要使用稱重模塊,而一般稱重模塊的價格比較高,在使用新的稱重系統(tǒng)之前需要進(jìn)行校準(zhǔn)。如果稱重傳感器損壞更換,也需要重新校準(zhǔn),而且西門子各種系列稱重模塊的校準(zhǔn)不是很簡單,需要一定的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù),我們后面會講解;所以這項(xiàng)技術(shù)不適合新手。作為精密計(jì)量的單位,使用時也必須注意,否則容易造成計(jì)量不準(zhǔn)甚至損壞。