云南省電子信息高級(jí)技工學(xué)校 云南 昆明 650000

一、前言

電子秤的儀表以及傳感器屬于電子類產(chǎn)品,常常會(huì)出現(xiàn)不同的故障問題,比如傳感器故障、秤體故障等等。因此,必須在了解其基本原理的基礎(chǔ)上,分析其可能的故障類型,才能更好地進(jìn)行維修。

二、電子秤稱重儀表的結(jié)構(gòu)與基本原理

(一)電子秤的分類。伴隨科技進(jìn)步,誕生了很多種類的電子秤。根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn),目前的電子秤共分五大類:按照稱重傳感器原理分為電容式、電阻應(yīng)變式、振弦式、電感式、壓電式電子秤;按照放置位置分為電子臺(tái)秤、桌面電子秤、地磅;按照稱量狀態(tài)分為動(dòng)態(tài)電子秤和靜態(tài)電子秤;按照稱重精度分為Ⅰ級(jí)特種天平、Ⅱ級(jí)高級(jí)精度天平、Ⅲ級(jí)中精度衡器、Ⅳ級(jí)普通秤;按照用途分為商用零售秤、吊秤、貿(mào)易(工業(yè))用臺(tái)秤、連續(xù)累計(jì)秤、定量包裝秤、檢驗(yàn)秤。

(二)電子秤的基本原理。電子秤通常由秤臺(tái)、秤體、顯示儀表、外設(shè)組成,其中秤體內(nèi)主要是重量傳感器、測速傳感器和接線盒。

其基本原理是:由稱重傳感器將重量信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)比例的電信號(hào)輸出,輸出模擬電信號(hào)經(jīng)過放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換以及數(shù)字處理后顯示在顯示屏上。

(三)電子秤稱重儀表的分類。以信號(hào)源種類為依據(jù),電子秤稱重儀表分為兩類:模擬稱重儀表和數(shù)字稱重儀表。前者的基本原理是,利用重量誘使電阻應(yīng)變計(jì)阻值發(fā)生變化,通過模擬傳感器轉(zhuǎn)化為相應(yīng)比例的電信號(hào)輸出;后者是在傳統(tǒng)應(yīng)變式稱重傳感器的基礎(chǔ)上,結(jié)合微處理技術(shù)、電子技術(shù)、數(shù)字補(bǔ)償技術(shù),依托計(jì)算機(jī)對(duì)重量進(jìn)行計(jì)算然后顯示、存儲(chǔ)、打印以及傳輸。

三、電子產(chǎn)品常見故障維修方法

無論是維修儀表還是其他的電子產(chǎn)品一般都有兩種思路,一種是針對(duì)故障現(xiàn)象來判斷出問題的電路,這是常用的方法,而且往往是有效的。如果是較復(fù)雜一點(diǎn)的電路,這種方法往往會(huì)造成誤解,結(jié)果反而事倍功半。這時(shí)需要我們用第二種方法——排查法。排查法就是按照正常的檢測手段逐一排查,最后找到問題的所在。排查法的步驟如下:

1.首先要檢測電源。電源是整個(gè)電路工作的主要激勵(lì),在檢查電路之前我們首先要檢查供電電源是否正常。

2.其次檢查輸入部分,也就是小信號(hào)放大部分。將信號(hào)輸入端接至信號(hào)源,調(diào)節(jié)信號(hào)源的輸入大小,看放大之后的電壓是否按照規(guī)律化。

3.檢查處理器是否工作。用示波器測試晶振有沒有起振,測試各個(gè)點(diǎn)的輸出是否正常。

4.檢查驅(qū)動(dòng)電路和其他輸出電路。

在維修過程中,我們要用到目測、部件排除、確認(rèn)維修等方法的相互結(jié)合運(yùn)用來完成我們的維修工作。只要確認(rèn)了哪部分電路出現(xiàn)故障、損壞程度,我們就可以進(jìn)行下一步方案解決問題,經(jīng)過這些步驟基本上能夠找出問題的所在。

四、電子秤常見故障及其維修方法

電子秤有很多故障現(xiàn)象,其誘發(fā)原因也不限于一種。與此同時(shí),即便是故障現(xiàn)象相同,其誘因也可能不同。能否順利排除故障,關(guān)鍵在于能否通過正確的方法順利找到故障位置。

(一)外部環(huán)境故障。振動(dòng)、供電電源變化、雷電以及風(fēng)力等外部環(huán)境變化均可能是電子秤運(yùn)行不穩(wěn)的原因。所以,要盡可能使電子秤免于在惡劣天氣條件下開機(jī),且要加強(qiáng)避雷與接地保護(hù)。比如,可增加隔離溝與緩沖裝置等減震方法降低振動(dòng)影響;還可通過單獨(dú)增加電子秤接線、加裝參數(shù)穩(wěn)壓器等方式凈化供電電源。

(二)傳感器故障。電子秤中,稱重傳感器可謂核心部件,其作用是轉(zhuǎn)變重力為電信號(hào)。稱重傳感器故障會(huì)帶來電子秤稱重極大的誤差,或者是秤不能回零,等等。

1.傳感器故障的維修處理措施

(1)靜態(tài)測量法:使用萬用表的歐姆檔,分別測量傳感器的E+對(duì)S+、S-(或是E-對(duì)S+、S-也可)阻值是否相同,一般而言誤差在0.5Ω以上就需做補(bǔ)償,如誤差過大(2Ω以上)則建議更換傳感器。

(2)動(dòng)態(tài)測量法:將傳感器接線正確接回主機(jī)板,使用數(shù)位電表(四位半以上較佳)之DCV檔上,量測S+對(duì)地與S-對(duì)地之電壓是否相等(最好是0誤差),如不相等需做傳感器補(bǔ)償。

(3)傳感器補(bǔ)償:傳感器輸出信號(hào)過高,可加一電阻器在傳感器的“E+—S-”之間,使信號(hào)值到正常范圍(電阻值越低,傳感器輸出信號(hào)越低)。

傳感器輸出信號(hào)過低或-ERR,可加一電阻器在傳感器的“E+—S+”之間,使信號(hào)值到正常范圍(電阻值越低,傳感器輸出信號(hào)越高)。

2.電子秤傳感器故障的常見現(xiàn)象及維修方法

(1)電子秤稱重誤差大。對(duì)此,需要觀測的一是內(nèi)碼值的穩(wěn)定性;而是傳感器各部位摩擦性;三是穩(wěn)壓電源的穩(wěn)定性;四是運(yùn)放電路的狀態(tài);五是運(yùn)用砝碼秤盤四腳秤量平均與否進(jìn)行測試。而后再參照說明書指示針對(duì)儀表進(jìn)行局部分析,或是重量校正。

(2)電子秤不能回零。檢查傳感器信號(hào)輸出值是不是在標(biāo)準(zhǔn)值內(nèi),信號(hào)值超標(biāo)時(shí),就要對(duì)傳感器可調(diào)電阻進(jìn)行調(diào)節(jié),使信號(hào)值處于標(biāo)準(zhǔn)值內(nèi),無法補(bǔ)償時(shí),就要針對(duì)傳感器問題進(jìn)行檢查,傳感器輸出正常時(shí),可判斷出應(yīng)是儀表故障,常見的是放大電路及A/D轉(zhuǎn)換電路問題,再參照電路原理逐一測試分析,可先查供電電源,再接信號(hào)輸入端到信號(hào)源,對(duì)信號(hào)源輸入大小進(jìn)行調(diào)節(jié),觀察放大后電壓規(guī)律,此后,用示波器對(duì)晶振起振進(jìn)行測試,測試各點(diǎn)輸出正常與否,最后針對(duì)驅(qū)動(dòng)電路以及其他輸出電路進(jìn)行檢查,以最終確認(rèn)故障點(diǎn)。

(3)電子秤偏載誤差大或重復(fù)變差。最可能的原因是小信號(hào)輸入范圍變化。參照不能回零檢測法無法發(fā)現(xiàn)問題時(shí),則要先對(duì)供電電源、A/D電路進(jìn)行檢測,而后要針對(duì)傳感器輸出進(jìn)行檢測?；蛲ㄟ^動(dòng)態(tài)測量檢測傳感器故障:把傳感器接線正確的接回主機(jī)板,用數(shù)位電表的DCV檔,測量S+對(duì)地與S-對(duì)地電壓相等與否(0誤差最好),不等就要做傳感器補(bǔ)償:傳感器輸出信號(hào)過高時(shí),在傳感器“E+—S-”間加一電阻器,使信號(hào)值歸于正常;反之,就要在傳感器“E+—S+”間加一電阻器,使信號(hào)值歸于正常。

(三)秤體機(jī)械故障。秤體機(jī)械故障主要有幾類:一是秤體受力變形,二是秤體被異物頂住,三是限位裝置故障,四是稱重傳感器支撐頭故障。長期使用中,電子秤頻繁上下物料,物料不斷散落,機(jī)械部件長期受力磨損,易損壞機(jī)械部件,通常,此類故障能可肉眼直接觀察出來,也可通過秤體晃動(dòng)與否進(jìn)行判斷而有效解決。

(四)其他故障

1.電子秤無法開機(jī)。檢查供給電源環(huán)節(jié),諸如電源線、電源開關(guān)、電壓切換開關(guān)等,無問題時(shí)再檢查變壓器是否有交流電壓輸入與輸出。儀表附帶電池時(shí),要將其取下再以AC電源開機(jī),以免因電池電壓不足產(chǎn)生故障,最后檢測的是整流電路、穩(wěn)壓電路、顯示驅(qū)動(dòng)電路,上述問題排除時(shí),就要檢測是否是處理器與附屬電路燒壞。

2.電子秤顯示器亂碼。拆下原顯示電路,換一正常顯示電路,顯示正常則說明電路存在問題。反之,就要檢查驅(qū)動(dòng)電路,而后再對(duì)處理器顯示輸出引腳范圍合理與否進(jìn)行檢查。

3.按鍵失靈。檢查順序是:按鍵部位有無進(jìn)水,是否短(斷)路;按鍵插頭、插座接觸,有無松動(dòng);檢查按鍵插座焊接;電子秤插座與CPU連接線有無短(斷)路;測量按鍵與CPU回路上的二極管、電阻等有無短(斷)路。

4.無法稱到滿載。和無法回零的情況差不多,多半是由于小信號(hào)輸入范圍發(fā)生了改變。按照無法回零的方法檢測,如果找不出問題,就先檢測供電電源、A/D電路是否正常,再檢測傳感器輸出。