探討電子儀表測量技術及其故障檢查與處理方法

徐君

摘要：電子儀表在當前社會發展中各行業有著重要的作用，工業的檢測測量與分析等都離不開電子儀表的功能。對此本文主要對電子儀表測量技術及其故障檢查與處理方法進行了探討，僅供參考。

關鍵詞：電子儀表；測量技術；故障檢查；處理方法

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

一、電子儀表測量技術概述

1、電子儀表測量技術分析

所謂的電子儀表測量主要指的是以電子儀表為基礎來進行設備電壓、電流、頻率、相位、元器件參數等內容所選擇的設備和發生器。電子儀表測量工作也被簡稱為電子測量，它是以儀器儀表為基礎進行的，無法脫離這些工具來直接進行工作。在電氣設備的測試和維修工作中，我們經常采用的電子儀器儀表主要有電平表、雜音計、示波器、線路故障測試儀等。在測量工作中，凡是利用電子技術為主要手段進行測量的工作方式都被稱之為電子測量，它是測量技術中發展最為先進的一部分，在電子測量工作中最大的特點在于測量頻率寬、里程廣、精確度高、速度決、易于實現的優勢。

2、測量最基本技術的簡單介紹

在電子儀表測量技術的應用中，其最為關鍵的技術要點主要包含了誤差測量、應用注意事項兩個方面。

2.1電子儀表誤差問題

一般來說儀器儀表在使用的過程中其本身或者是附近必然會引起誤差的現象，這些誤差問題被稱之為儀表誤差是指儀器本身所使用的電氣或者機械性能而不能完善所造成的誤差。這些誤差通常表現出零點偏移、校準不好、刻度不準確的現象，其修正值所使用的結果應當及時的給予補償。一般情況下，在測量工作的開展中，準確度都是采用容許誤差來表示的，它是根據技術條件為基礎，按照規定對某一儀器的使用誤差進行分析，使得這些誤差被控制在允許范圍內，這種現象又被稱之為極限誤差。一般來說在技術標準上我們所表明的誤差問題都是容許誤差而常采用的表示方法主要是以相對誤差為主進行的。

2.2電子儀器儀表使用注意事項

了解技術指標：電子儀表一般只在技術指標的范圍內工作，每一臺電子儀器都有其固定的技術指標，了解了技術指標后才能更好的使用該儀器。比如說STB-5示波器是不能用來測量直流電壓的，它的I軸輸入頻率通常為10Hz-10MHz.而SR-8示波器就可以測量直流電壓，并且頻率要求是15MHz之內.又如ST16型示波器的誤差不大于10%，而SR-8型就是不大于5%。而且有時用不同儀表測量相同數據得到的結果也是不相同的。用電子萬用表測出的電壓精度就遠大于用示波器測量的精度。所以根據各種儀器的不同的技術指標，并參考需要測量的參數來選擇適合的電子儀表對測量結果的準確性是有很大的幫助的。

熟悉電子儀表的使用方法：在有些情況下使用電子儀器是有順序要求的，用錯誤的順序不止引起測量上的錯誤，甚至還會損壞儀表.所以熟悉電子儀表的使用方法會對測量起到非同小可的作用.比如說使用直流電源時，必須先調整好輸出電壓才能接入電路，否則會是電路中的儀表超過其量程而出現故障，甚至損壞.或者是示波器接地端接錯等都會是測量不準確或者錯誤.

了解儀表的原理可以幫助使用者在使用儀表時注意到可以避免的問題，從而采取措施，達到避免誤差的目的。了解原理還可以更加熟悉儀表面板上各個按鈕旋鈕的作用以及該通過何種方法來調節各個按鈕或主午凌鈕，這樣才能使測量更精確。

正確的選擇儀表的功能與量程：一般的電子儀器都會有最基本的量程要求，超過該要求會造成儀表的損壞。并且量程選擇的范圍越小，所得到的測量結果一般越精確，在正確的量程范圍內，選擇最精確的儀表功能才能是測量結果達到要求。

二、電子儀表的抗干擾技術

電子儀表由于精確，所以測量結果更容易受到外界環境的影響。電子儀表受到的干擾通常有固有干擾，人為干擾以及自然干擾等。一般通過電磁藕合，公共阻抗藕合或者是靜電藕合等方式影響測量結果的，所以，進行抗干擾處理需要綜合考慮這些問題。實際上，外部干擾是不可能完全消除的，只能通過采取一些措施來抑制外部干擾的影響?，F介紹幾種常用的抗干擾方式。

1、屏蔽

屏蔽通常使用一個金屬罩將干擾信號源或者是需要使用的儀表封裝起來，并通過接地等方式來避免周圍的電磁場對電子儀表的影響。當然，屏蔽方法需要通過特定的規律來確定，這樣能最大程度的減少誤差。

2、換線

靜電藕合的產生與所使用的信號線同電網饋線的位置有很大的關系，所以，盡量避免平行的，過長的信號線，換用雙絞線，或是采用有屏蔽層的電纜線可以減少外界對儀表的干擾。常見的濾波器有RC型，LC型和雙T型等，這需要根據實際需要進行選擇。

3、濾波

通過使用電容，電阻，電感等元件制成的濾波器將儀表的輸入端和放大器的輸入端的干擾信號衰減掉，這樣可以減少之前很多人為無法控制的干擾，當然使用濾波器一般要求是將收到的干擾信號衰減100倍以下。

三、電子儀表故障檢查與處理方法

電子儀表發生故障后應立即終止使用，一般按以下順序進行處理。

1、分析判斷

拿到一塊故障表不能盲目地拆卸打開而應先進行認真的檢查、分析、判斷。

向用戶問清楚儀表的使用情況及發生故障時的現象。如：響聲、氣味、視覺信號、指示異常、調節失靈等現象，以便為判斷提供準確的依據。

一般儀表的型號、結構、工作原理。一般要求用戶帶本機使用說明書，工作原理圖紙這些都將為修理提供極大的方便。根據用戶提供的故障現象從方框圖、原理圖上進行分析，判斷故障可能出現在哪個部分，哪個區間是由于什么原因引起的。

2、故障檢查

故障檢查一般有直觀檢查法、電壓電流檢查法、比較法。直觀檢查法查出的“硬”故障較多，電壓電流法查的故障一般都是“軟”故障，即看不見摸不著，只有通過測量才能確定。

2.1直觀檢查法

即用眼看、手動的方法去對儀表故障進行檢查。此法可直觀對儀表外殼、面板、步位器、印刷電路板、電路板插座、把子線、電子元件等?？从袩o斷線、假焊、短路、銅皮脫落、端子氧化銹蝕、元器件發熱燒毀變形、變色、溫度過高機械磨損、緊固件松動、打滑等現象。觀察法直接了當簡單易行，但僅能處理一些外觀上的斷線、短路、開路等故障。對器件變質、擊穿、特性改變、電容漏電、電阻變值、變壓器絕緣不良等現象無能為力。再則，直觀檢查的現象有時并非故障的直接表現因此直觀檢查僅對部分故障有效。

2.2電壓電流檢查法

即借助儀表的測試來分析判斷故障。在修理一塊故障表之前，先根據故障現象從原理上分析引起故障的原因，可能出現在哪一部位或元件，然后再借助萬用表，逐級測試各點電位或電流情況接觸電阻情況。

2.3比較法

即用一塊好表和一塊故障表進行比較，這種方法適用于具有同類型號的情況。電子儀表的單元電路板一般都是插銷化，根據故障的大致范圍可用好表上的盤替換故障表上的盤若故障消失后，則故障就在該盤。然后再在該盤上測試輸入輸出的電壓；測試電路中各點電位，電容上的電壓，電阻上的壓降與正常電路進行比較進而確定出故障元件進行處理。

3、故障處理

當確定出故障的部位或元器件后，一般是用同型號的元器件進行更換，若手頭沒有同型號的可查找電子手冊，找性能與數據超過該型號就可更換。偏置電路一般接上電阻箱進行調試使其處于最佳狀態再接入固定電阻。如變壓器損壞，可按原匝數、線徑重新繞制。對于接插件接觸不良接點氧化銹蝕可用擦銅油或酒精棉、橡皮擦拭，以消除缺點，具體故障采取相應的辦法。

四、化工儀表的自動化及典型案例分析

1、伴隨著科學技術的迅猛發展，以自動控制理論為理論基礎，以電工技術、電子技術、傳感器技術、計算機技術為主要技術手段，以實現生產系統的運動控制和過程控制為主要目的自動化專業得到了較快的發展。由于生產連續化、大型化、復雜化，我目前所在的企業也采用了控制較好的自動化控制系統，我們除了在前期儀表的選擇上做了精心的布置外，為了使了系統高效、穩定的動行，我們在后期儀表的維護和保養上也化足夠的人力和物力，從中我們也了解和掌握了儀表處理方面的一些經驗。

2、當我們的生產出現問題，特別是涉及到工藝參數不穩時，我們往往從儀表方面著手，分析并總結出有效的解決方法，能夠避免變頻造成的數據干擾。

案例一：3000 m3儲罐液位遠傳表為一臺ASD型壓力變送器，3000 m3液位是由帶有變頻器的外輸泵控制，在ME中設定PID值，通過變頻器調整泵的轉速，調節機泵排量，從而實現液位穩定和節電的目的。

每當變頻器投用時，ME中3000 m3液位顯示明顯降低。檢查現場儀表和控制柜內儀表接線均未發現異常，將變頻器停止運行，液位值顯示恢復正常。用萬用表測量液位變送器輸出電流，變送器運行時比停用時低2 mA。因此判斷3000 m3儲罐液位波動是因為變頻器運行時產生的強電磁場干擾所致。

解決的方法：1）儀表的控制電纜更換為帶有屏蔽層的屏蔽電纜；2）屏蔽層單點接地。?通過以上兩種方法，現問題已解決，3000 m3儲罐液位顯示恢復正常。

案例二：車間現場在用的溫度表出現了指示不正常，偏高或偏低，或變化緩慢甚至不變化等情況。

經分析，溫度表在顯示正常溫度前，有一溫度變送器，它是在熱電偶工作狀態下所測得熱電勢的變化，經過溫度變送器產生不平衡信號，經放大后轉換成DC4-20mA電流信號或1-5V電壓信號給工作儀表（即溫度表），溫度表才會顯示出所對應的溫度值。

在分析排除故障過程中，首先用萬用表測量工作電源是否正常和儀表接線的正確性；其次檢查了現場溫度傳感器；最后確認為溫度變送器相應的PLC模塊輸入點不正常，導致現場溫度顯示異常。

結束語

綜上所述，要正確的運用電子儀表盡量避免對儀表造成損害。但如果一旦儀表出現故障不能正常工作時要學會檢查出儀表的故障并且解決故障。這樣才能正確的使用電子儀表，為實際工作做好基礎。

參考文獻

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