溫度變送器故障分析及處理辦法

溫度變送器故障分析及處理辦法

溫度變送器應用的非常廣泛，因為使用環(huán)境、現場(chǎng)、以及配套的儀表的千差萬(wàn)別，工程師、技術(shù)員或者維修人員在使用過(guò)程中遇到過(guò)各種各樣的問(wèn)題。在此，筆者結合多年的工作經(jīng)驗，簡(jiǎn)要地分析一下幾個(gè)主要的引起溫度變送器故障的原因。

1、溫度傳感器引起的故障

這是常見(jiàn)的也是好判斷的故障。在使用過(guò)程中，一旦出現溫度變送器輸出異常，首先檢查溫度傳感器是否出現故障。在溫度變送器電路正常的情況下，有以下幾種情況。

（1）溫度傳感器斷路。溫度變送器都有溫度傳感器熔斷報警功能，此時(shí)無(wú)論變送器前端接的是熱電阻還是熱電偶，都會(huì )表現為變送器輸出值小于標準信號即小于4mA。目前標準的熔斷報警電流是3.75mA,當測試溫度變送器輸出時(shí)，萬(wàn)用表顯示的電流值為3.75mA,同時(shí)變送器模塊的紅燈閃爍，即可判定溫度傳感器斷路，更換前端的探頭即可解決。
有的客戶(hù)因為上位儀表的差異，對熔斷報警電流有特殊要求的，廠(chǎng)家是可以定制的，比如要求熔斷報警電流小于3mA的，在保證精度的情況下可以做到2.95mA，甚至更低。

（2）溫度傳感器短路。此時(shí)溫度變送器輸出的數值一般沒(méi)有規律，是個(gè)異常值，可以理解成軟件中的“亂碼”。事實(shí)上由于溫度傳感器短路的原因，經(jīng)過(guò)恒流源激勵后流入單片機的電壓有可能是個(gè)異常的電壓值，再經(jīng)過(guò)系列的AD轉換、放大、DA轉換，終輸出的就是一個(gè)非正常的數值。如果前端電路處理得好，溫度變送器模塊不會(huì )損壞，處理不好的電路就會(huì )損壞模塊。

（3）溫度傳感器“虛斷虛短”。這種情況一般是溫度變送器時(shí)而正常，時(shí)而不正常。大多數原因屬于溫度傳感器封裝質(zhì)量的問(wèn)題，更換探頭即可解決。

2、供電電源引起的故障

正常的溫度變送器供電范圍是9~30VDC,或者8.5~30VDC，客戶(hù)現場(chǎng)使用較多的是12VDC、24VDC直流開(kāi)關(guān)電源。一般情況下，電源不會(huì )對溫度變送器造成損壞。如果電源出現問(wèn)題，就很有可能損壞溫度變送器。

（1）供電電壓偏低。溫度變送器供電電路的設計一般情況是留有余量的，如果低于標準供電電壓2~3VDC（當然，低功耗的溫度變送器根據不同的輸出，可以做到5VDC供電，甚至3.3VDC供電），在確保溫度變送器正常功耗的情況下，溫度變送器是可以正常工作的。即使不能滿(mǎn)足溫度變送器正常工作所需的功耗，溫度變送器只是不會(huì )正常工作，也不會(huì )損壞。

（2）供電電壓偏高。一般情況下，電圧不能超過(guò)32VDC，超過(guò)基本會(huì )損壞溫度變送器。即使僥幸電源電路中沒(méi)有元件燒毀，也會(huì )降低其使用壽命。

（3）共用電源的問(wèn)題。在系統中，多數設備共用同一電源的現象非常普遍。一般情況下，同一功耗量級的設備基本會(huì )相安無(wú)事，就怕系統中有大功率的設備或者不斷起停的設備，輕則會(huì )造成電荷堆積引起干擾，重則會(huì )產(chǎn)生浪涌。因此，工程師在設計電路時(shí)，具體分析下所用的設備和儀器儀表，將不同類(lèi)型的設備、儀器儀表分開(kāi)供電，做到互不干擾、互不影響。

3、浪涌的災難

浪涌是損壞溫度變送器的常見(jiàn)的黑手。浪涌的定義如下。浪涌也叫突波，顧名思義就是超出正常工作電壓的瞬間過(guò)電壓。本質(zhì)上講，浪涌是發(fā)生在僅僅幾百萬(wàn)分之一秒時(shí)間內的一種劇烈脈沖?？赡芤鹄擞康脑蛴校褐匦驮O備、短路、電源切換或大型發(fā)動(dòng)機。而含有浪涌阻絕裝置的產(chǎn)品可以有效地吸收突發(fā)的巨大能量，以保護連接設備免于受損。
看完上述定義，浪涌的殺傷力我就不用細說(shuō)了，估計您應該覺(jué)得損壞溫度變送器也是正常的吧！如果您的系統或者設備中有上述情況存在，不僅要選用隔離型的溫度變送器，而且要做好各種接地、絕緣、屏蔽、保護電路等保護措施。因為除了溫度變送器，系統中的其他設備也可能在浪涌的災難下不能幸免于難。

4、電磁干擾的麻煩

大的電機、大型機械、反應釜、電力設備、傳輸線(xiàn)路、無(wú)線(xiàn)電、甚至偶然經(jīng)過(guò)的大型設備等能夠產(chǎn)生電磁場(chǎng)的，基本都會(huì )有電磁波的傳導或者輻射，電磁干擾種類(lèi)繁多，沒(méi)辦法盡述。因此，有經(jīng)驗的工程師或者技術(shù)員在現場(chǎng)就要仔細分析自己現場(chǎng)環(huán)境，采取必須的措施。在設計之初，就把電磁干擾作為防范的重點(diǎn)，做到防患于未然，努力減少后續使用過(guò)程中的麻煩。