一、信号输出异常类故障
1. 输出信号偏差 / 漂移
典型现象:测量值与实际电位值偏差超过量程的 ±1%(如输入 10V 时输出对应电流偏差>0.2mA),或随时间逐渐偏移。
核心原因:
传感器老化:电位器(如碳膜电位器)长期使用后电阻膜磨损,接触电阻增大,温漂系数从初始 50ppm/℃升至 100ppm/℃以上。
电路元件漂移:运算放大器(如 LM358)温漂电压随使用时间增加,从 ±50μV/℃恶化至 ±100μV/℃,导致零点偏移。
环境影响:安装位置温度超过额定范围(如>70℃),电容(如电解电容)容量衰减,滤波效果下降。
排查步骤:
用高精度万用表直接测量传感器输入值,对比传送器输出,若偏差超阈值,更换传感器或校准电路。
模拟温度变化(如用热风枪加热外壳),观察输出波动,确认是否为元件温漂问题。
2. 输出信号跳变 / 不稳定
典型现象:4~20mA 信号在短时间内波动>0.5mA,或数字信号(如 RS485)出现 CRC 校验错误。
核心原因:
电磁干扰:附近变频器运行时产生高频谐波,通过线缆耦合至信号端(如未使用屏蔽电缆或接地不良)。
接触不良:端子排螺丝松动(如 M3 螺丝扭矩不足 0.5N・m),或内部焊接点虚焊(如芯片引脚脱焊)。
线缆问题:屏蔽层接地断裂,或电缆绝缘层破损导致漏电(如室外场景紫外线老化)。
排查步骤:
用示波器监测信号线缆,若存在高频噪声(>100kHz),加装 LC 滤波器(如 10μF 电容 + 100Ω 电阻)或重新接地。
晃动传送器外壳,观察输出是否跳变,确认内部连接是否松动。
二、环境适配性故障
1. 温湿度导致的性能下降
典型现象:在高温(如>60℃)或高湿(湿度>90% RH)环境中,输出误差突然增大。
核心原因:
高温影响:电解电容 ESR 值随温度升高而增大(如 105℃时 ESR 是 25℃的 3 倍),导致滤波失效,信号纹波增加。
潮湿影响:电路板表面凝露,绝缘电阻下降(如从 100MΩ 降至 1MΩ),引发漏电流干扰。
排查步骤:
在环境舱内模拟温湿度变化,监测输出精度,若高温下误差超阈值,需加强散热(如增加风扇)或更换耐高温元件。
用绝缘电阻表测量电路板绝缘性,若低于 10MΩ,需进行防潮处理(如喷涂三防漆)。
2. 振动导致的结构故障
典型现象:安装在泵组附近的传送器,输出信号随振动频率周期性波动。
核心原因:
机械松动:电位器转轴固定螺丝松动,振动时电阻值周期性变化;线缆接头因振动磨损,导致接触电阻波动。
共振问题:传送器固有频率与振动源频率(如泵的 100Hz 振动)一致,引发元件位移。
排查步骤:
用振动测试仪测量安装位置振幅,若超过 0.5g,需加装减震垫(如橡胶硬度 50 Shore A)。
拆解后检查元件焊点是否开裂(如电位器引脚焊盘),重新焊接并加固。