Temperatuurtransmitters worden veel gebruikt. Vanwege de grote verscheidenheid aan bedrijfsomgevingen, veldomstandigheden en ondersteunende instrumenten, komen ingenieurs, technici en onderhoudspersoneel tijdens het gebruik vaak met verschillende problemen in aanraking. Op basis van jarenlange praktijkervaring analyseert de auteur kort enkele belangrijke oorzaken van storingen in temperatuurtransmitters.
I. Storingen veroorzaakt door temperatuursensoren
Dit zijn veelvoorkomende en gemakkelijk-te-storingen. Wanneer er abnormale output van de temperatuurtransmitter optreedt, controleer dan eerst of de temperatuursensor defect is. Ervan uitgaande dat het zendercircuit normaal is, kunnen de volgende situaties van toepassing zijn:
1. Open circuit van de temperatuursensor
Temperatuurtransmitters zijn uitgerust met een sensor-doorbrandalarmfunctie. Of de voorkant nu is aangesloten op een RTD of een thermokoppel, de zenderuitgang zal onder het standaardsignaal vallen, dat wil zeggen onder de 4 mA. De standaard doorbrandalarmstroom is 3,75 mA. Als de multimeter een uitgangsstroom van 3,75 mA aangeeft en de rode LED op de zendermodule knippert, is de temperatuursensor open-circuit. Het probleem kan worden opgelost door de sonde aan de voorkant-.
Voor klanten met speciale eisen aan de burn-outalarmstroom vanwege verschillende hostinstrumenten kunnen fabrikanten maatwerk leveren. Als bijvoorbeeld een burn-outalarmstroom van minder dan 3 mA vereist is, kan deze worden ingesteld op 2,95 mA of zelfs lager, terwijl de nauwkeurigheid wordt gegarandeerd.
2. Kortsluiting van de temperatuursensor
In dit geval is de output van de temperatuurtransmitter meestal onstabiel en abnormaal, vergelijkbaar met "verminkte gegevens" in software. Als gevolg van de kortsluiting wordt de spanning die in de MCU wordt gevoerd na constante- stroomexcitatie abnormaal. Na een reeks AD-conversie, versterking en DA-conversie zal de uiteindelijke output een abnormale waarde hebben. Als het front-end-circuit goed- is ontworpen, zal de zendermodule niet worden beschadigd; anders kan de module vernietigd worden.
3. Losse verbinding/virtueel open/virtueel kortsluiting van de temperatuursensor
Dit type fout zorgt ervoor dat de zender met tussenpozen werkt. In de meeste gevallen wordt dit veroorzaakt door een slechte verpakkingskwaliteit van de temperatuursensor. Het vervangen van de sonde zal het probleem oplossen.
II. Storingen veroorzaakt door stroomvoorziening
Het normale voedingsbereik voor temperatuurtransmitters is 9–30 VDC of 8,5–30 VDC. In het veld worden doorgaans schakelende voedingen van 12 VDC en 24 VDC gebruikt. Onder normale omstandigheden zal de voeding de zender niet beschadigen. Problemen met de voeding zijn echter een veel voorkomende oorzaak van zenderstoringen.
1. Lage voedingsspanning
De voedingscircuits van zenders zijn over het algemeen ontworpen met marges. Als de spanning 2-3 VDC onder de nominale waarde ligt (zenders met een laag-vermogen kunnen zelfs werken op 5 VDC of 3,3 VDC, afhankelijk van het uitgangstype), kan de zender normaal werken zolang er aan het stroomverbruik wordt voldaan. Als de voeding onvoldoende is, zal de zender niet goed functioneren maar niet beschadigd raken.
2. Hoge voedingsspanning
Over het algemeen mag de spanning niet hoger zijn dan 32 VDC. Het overschrijden van deze waarde zal vrijwel zeker de zender beschadigen. Zelfs als componenten niet onmiddellijk doorbranden, zal de levensduur aanzienlijk worden verkort.
3. Problemen met gedeelde stroomvoorziening
Het is gebruikelijk dat meerdere apparaten dezelfde stroomvoorziening in een systeem delen. Normaal gesproken werken apparaten met een vergelijkbaar stroomverbruik zonder interferentie. Apparatuur met een hoog- vermogen of vaak gestarte/gestopte apparaten kunnen echter ladingsaccumulatie (interferentie) of zelfs spanningspieken veroorzaken. Daarom moeten technici tijdens het circuitontwerp de gebruikte apparatuur en instrumenten analyseren en de verschillende soorten apparaten afzonderlijk van stroom voorzien om wederzijdse interferentie te voorkomen.
III. Schade veroorzaakt door pieken
Overspanningen zijn een veelvoorkomend verborgen gevaar dat temperatuurtransmitters beschadigt.
Surge-definitie:Een piek of piek is een tijdelijke overspanning die de normale bedrijfsspanning overschrijdt. In wezen is een piek een scherpe puls die binnen slechts enkele microseconden optreedt. Veelvoorkomende oorzaken zijn onder meer zware machines, kortsluiting, stroomschakeling of grote motoren. Producten die zijn uitgerust met overspanningsonderdrukkingsapparatuur kunnen plotselinge hoge energie effectief absorberen om aangesloten apparatuur te beschermen.
Gezien de destructieve aard van overspanningen is het begrijpelijk dat ze vaak temperatuurtransmitters beschadigen. Als dergelijke omstandigheden in uw systeem of apparatuur voorkomen, moet u niet alleen geïsoleerde temperatuurtransmitters gebruiken, maar ook de juiste aarding, isolatie, afscherming en beveiligingscircuits implementeren. Andere apparatuur in het systeem is ook kwetsbaar voor overspanningsschade.
IV. Problemen veroorzaakt door elektromagnetische interferentie (EMI)
Grote motoren, zware machines, reactoren, elektrische apparatuur, transmissielijnen, radioapparatuur en zelfs passerende grote apparatuur kunnen elektromagnetische velden genereren, wat resulteert in geleide of uitgestraalde elektromagnetische interferentie. EMI-typen zijn divers en moeilijk volledig op te sommen.
Ervaren ingenieurs en technici moeten de omgeving ter plaatse- zorgvuldig analyseren en de nodige maatregelen nemen. Elektromagnetische interferentie moet tijdens de ontwerpfase als een belangrijk preventiepunt worden beschouwd om problemen vooraf te voorkomen en problemen tijdens later gebruik te verminderen.