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部分厂家生产的出租车计价器采用液晶(LCD)显示，夜间营运时借助其背光源才能看清显示屏上的营运数据。下面以湖南某公司生产的HCC168型税控计价器为例介绍其背光源电路的工作原理并进行故障分析。

　　一、工作原理

　　为延长背光源使用寿命，该机背光源设计成间隙工作状态，背光源是否工作由CPU(89C52)通过检测计价器的工作状态进行控制。当计价器处于重车或按键操作状态时，背光源长亮。计价器转入空车状态后，经一定时间的延时，受控于CPU的控制电路切断振荡电路的工作电源，从而使背光源熄灭。一旦计价器转入重车状态或触动计价器面板按键等，则背光源电路立即恢复工作。具体工作过程如下:

　　1.计价器处于重车或按键操作状态时，D7(89C52)第12脚输出的背光源电源控制信号为高电位4.6V，此信号至D8(74HC14)，经D8两级串联的非门电路进行脉冲整形后，D8第6脚仍输出高电位至三极管V24(9013)b极，使V24导通。V24的导通为三极管V26(9012)提供了基极电流通路，从而V26也导通。V26的e极接在整机的12V电源正端，c极接振荡电路的工作电源输入端，因而它的导通为振荡电路提供了12V工作电源。振荡电路由三极管V25、V27和变压器T1的初级组成。振荡电路工作时，T1的次级感应出约110V的交流电压，此电压直接作为背光源的工作电压使背光源发光。

　　2.当计价器转入空车状态后，如果不进行任何按键操作，则在延时(120～150)s后，D7第12脚输出的控制信号转变为低电位0.1V，同样D8第6脚也变为低电位，使V24、V26都截上，振荡电路失去工作电源电压而停止工作，T1次级无电压输出，背光源熄灭。此时计价器若再次转入重车状态，或者触动面板按键，则D7第12脚立即转为高电位，从而控制背光源发光。

　　二、故障分析

　　1.计价器背光源不亮或亮度不够时，在计价器通电时测量背光源两脚间是否有70V左右的交流电压(此电压空载时约110V)，若电压正常则肯定是背光源损坏或老化，更换即可。

　　2.如背光源两脚间无电压，则在主电路板上测量T1次级两脚间电压。如该处电压正常，则是T1次级到背光源引脚之间的接插件、连接线或印刷电路板开路。

　　3.T1次级也无电压，则先让计价器断电，然后测量T1各引脚之间的直流电阻。正常时其1～2脚和2～3脚之间都为18Ω左右。4～7脚之间为600Ω左右。初、次级之间阻值无穷大。发现异常则为T1损坏。如T1正常但其初次级仍无交流电压，此时测量T1初级三脚对地直流电压，正常时应都为12V。如直流电压正常，则为振荡电路未工作，检查V25、V27、R32、R33、R34。如T1初级直流电压异常，则为电源控制电路故障。这时可先测量V24 b极有无0.6V直流电压，如有则需检查V24、V26、R35、R36是否正常。如V24 b极电压异常，则确认R30、V24是否正常，如都正常，则顺此支路向前逐一测量检查R24、V20、D8等元件。

　　总之，在分析和处理电路故障时，在了解其工作原理的基础上，才能做到有的放矢。

有一家氧气厂，需要一块BA1分度号，量程为(-200～50)℃的测温仪表，我们用Pt100分度号的数显表进行了改制。

　　先解决零位问题，Pt100的零位(即温度为0℃)电阻为100.00Ω，BA1的零位电阻为46.00Ω，在热电阻的输入端串上1个54.00Ω的电阻即可。当输入46.00Ω的电阻时，仪表指示为0℃。

　　再解决量程问题，当输入-100℃的电阻27.44Ω时，仪表显示“-46℃”。显然示值相差太大，只调节示值电位器是不行的，还需要改变7107集成电路35、36脚的取样电压。取样电压与显示数成反比。一般情况下，取样电压为1V左右，本仪表测的电阻值为0.99V。7107信号输入端30、31脚每输入1mV显示就是1个数，输入100mV，显示大约就是100。

　　为了提高显示值，使显示的“-46”变为“-100”，就要减小取样电压。方法之一就是在35、36脚上并上1个电阻，通过试验取1个4.7kΩ的可调电阻串上1个3kΩ电阻，焊在35、36脚上，通过调节可调电阻可使示值变为“-100”，再按BA1的分度值输入各温度点对应的电阻值，显示数基本就是所需的温度。再测改制好的仪表的取样电压为0.46V，是原来的0.46倍，这个数就是BA1分度的微分电阻与Pt100分度的微分电阻的比值。

　　总之，Pt100表改BA1表主要有两点:
　　1.在热电阻输入端串上1个54.00Ω的电阻(锰铜的)。
　　2.在取样电压端上并1个电阻，使其电压为原来的0.46倍。
　　该方法简单实用，用半个小时即可完成。

接地电阻表是一种测量各种电力系统、电器设备、避雷针等接地装置接地电阻的仪器，一般分为三端钮(E1、P1、C1)及四端钮(P2、C2、P1、C1)，其中四端钮还可以测土壤电阻率。

　　一、主要结构及简单工作原理

　　目前，我公司使用的接地电阻表以型号ZC-8居多，它是以电位计原理设计，由手摇发电机作为电源，配以相敏整流放大电路、电位器、电流互感器及检流计组成。接地电阻的测量一般都采用交流进行，这是因为土壤的导电主要依靠地下电解质的作用，如果采用直流测量就会引起化学极化作用，严重影响测量结果。当手摇发电机以120r/min的速度转动时，便产生110Hz左右的交流电流I1，I1从发电机经过电流互感器一次绕组、经被测物E1、大地、电流探测针C1而回到发电机。由电流互感器二次线圈产生的电流I2接于电位器Rs。电位器Rs的旋钮装在仪表面板上并带有读数盘，调节电位器Rs使检流计指示中心刻度线，此时如读数为N，则被测接地电阻等于N与倍率系数(有×0.1、×1、×10三档或×1、×10、×100三档)之积。

　　二、常见故障及修理

　　1.检流计无指示(检定时)或变化很小
　　(1)发电机输出无电压或输出电压很低:检查发电机的“开关”电压线圈是否短路或损坏以及输入电阻是否损坏，如是，更换或修复。注意:在使用时不要在C1和P1短路情况下摇动手摇发电机，以免发生故障。(2)发电机磁钢是否退磁。如是，可充磁。(3)与检流计并联的电容C1、C2(100μF10V)可能电解液变干，造成短路或击穿。若是，更换。(4)互感器一次线圈烧坏，在带电测量接地体时，当有大电流流入大地情况下，可将其烧坏。(5)检流计由于环境的影响，灵敏度降低。如是，对其磁钢充磁。其一般灵敏度为(±25μA30°)。(6)检流计线圈断，有条件的话，可重新更换线圈。

　　2.在检某一量程时，调节电位器检流计无法指零，总朝一个方向偏转
　　(1)此量程分流电阻损坏。如是，更换。(2)互感器二次线圈损坏。如是，更换。(3)电位器Rs与其他线路断开，使之无法起到调节作用，使得流过检流计线路的电流增大。如是，重新焊好线路。

　　3.所有量程测量误差较大
　　(1)三极管变质导致性能下降。如是，重新更换。(2)整流二极管D1、D2正向电阻阻值相差较大，因为在不同的电压下正向电阻的阻值是有变化的，所以在选二极管时正向电阻要基本相同。(3)检流计是否变位。如是，重新调整检流计轴尖与轴承之间的间隙，使其活动自如。(4)检流计可动线圈上的游丝是否变质，使得检流计变位。如是，可重新调整或更换游丝。(5)如不是以上原因，可仔细调整可调电位器W1、W2，以消除测量误差。

一、智能压力变送器

　　1.通用的智能压力变送器的原理框图(见图1)
　　在图1中，变送器由传感组件和电子组件组成。传感组件选用的电容传感器，过程压力通过隔离膜片及灌充液传送到电容中心膜片上，中心膜片与两边固定电容极板形成一差动电容，与过程压力差成正比。电容室为激光封焊，并在机械、电子和热力上立于过程介质及外部环境。电容室移到电子罩颈部，远离法兰，可达到机械和热力上的隔离。在变送器的生产过程中，所有传感器要经过压力和温度的循环测试，由此产生正确的温度校正系数，存入传感组件的存储器中。变送器工作时，传感组件将差压转换成数字量，此数字量信息连同传感器组件存储器中的校正系数一并送入电子组件模块。电子组件有一块信号板，上面有一微处理器，由微处理器对组件的信息进行处理，后由D/A输出(4～20)mA的电流信号。电子组件的另一个重要功能是完成与DCS或HART手操器的双向数字通信，使用工业标准BELL202频率移动键控(FSK)技术，即在模拟输出直流电流信号上叠加一个0.5mA的双音频信号来完成远程通信。 　2.HART协议智能压力变送器
　　(1)HART协议即(HIGHWAY ADDRESSABLE REMOTE TRANSDUCER)可寻址远程传感器高速公路。在由(4～20)mA模拟信号制标准向现场总线标准过渡的时期内，各大仪表生产企业纷纷推出一些自己制定的标准，其中HART协议具有较大的影响和市场。

　　HART协议采用频移键控FSK原理，它基于BELL202通信标准，数字信号用两个频率表示:1200Hz代表逻辑“1”，2200Hz代表逻辑“0”。由于在通信时频率信号平均分量为0，不会影响模拟信号的传输，因此可将这两个频率的正弦波叠加在(4～20)mA直流模拟信号上，同时可以利用同一电缆，用数字信号实现双向多信息传输，从而具有修改量程、阻尼时间、PID参数等功能，可提高系统的运行质量和管理效率。

　　二、智能压力变送器的检定

　　智能压力变送器的检定国家暂时没有检定规程,现在一般按照普通压力变送器的检定规程进行检定,除按国家计量检定规程所规定的项目如:外观、密封性、绝缘电阻等外，主要是在变送器的调校上。由于我厂现在使用的基本上是电动两线制变送器，其检定示意图如图2所示:　3.智能压力变送器的调校
　　(1)智能压力变送器的调校就没有传统压力变送器调校复杂，它的量程调整并不影响零位的变化，调校起来比较简单，下面以上海FOXBORO智能压力变送器IGP10-I为例简要进行介绍。假设所要校验的量程为(0～25)kPa，调校步骤如下:
　　上电显示在线模块，按NEXT键进入CALIB模块，再按ENTER键进入校验菜单。
　　当菜单显示ZERO时，对变送器输入压力信号为0(即ΔP=0kPa)，按ENTER，显示ZEROED表示完成零位调整。
　　按NEXT键进入SPAN即量程调整，在变送器的高压侧输入压力信号25kPa(即ΔP=25kPa)，按ENTER键，显示SPANED表示完成量程调整。

　　三、工作中的典型故障检修

　　智能压力变送器的故障检修由于其采用了微处理器程序化设计，往往在显示屏上直接显现出错信息。例:上海福克斯波罗公司生产的IAP和IGP系列变送器有故障时，在显示屏上显示出错信息如下:

　　1.OVER RNG表示正常计算的结果比校验量程大2%以上
　　原因分析及检修方法:
(1)过量程输入:正确输入条件；
(2)量程校验坏:重新校验量程；
(3)传感器故障或损坏:替换传感器。

　　2.UND RNG表示正常计算的结果比校验的零位大2%以下
原因分析及检修方法:
(1)低范围输出:正确输入条件；
(2)零位校验坏:重新校验量程；
(3)传感器故障或损坏:替换传感器。

　　3.BAD IN1正常压力输入超出极限
原因分析及检修方法:
(1)过范围或低范围输入:正确输入条件；
(2)校验坏:重新校验变送器；
(3)传感器故障或损坏:替换传感器。

　　4.BAD ZERO在操作ZERO、CAL LRV或EXTERNAL ZERO期间，导致超出范围值
原因分析及检修方法:
(1)在操作期间应用压力太高；
(2)不规则校验的建立。

　　5.BAD SPAN在操作CAL URV期间，导致超出范围值
原因分析及检修方法:
(1)在操作CAL URV期间应用的压力太低；
(2)不规则校验的建立。

　　四、结束语

　　就目前电子技术和仪表技术的发展方向来看，数字化是发展必然趋势；从信号的演变看，带有微处理器的智能化现场变送器是发展的必然趋势。尤其是近几年的微机械加工技术(MEMS)和微电子技术，使敏感元件与信号调理电路一体化，传感与变送功能合一成为现实。温度和压力合二为一的多参数变送器，是今后智能变送器的又一发展趋势。

本文以JC10型读数显微镜为例，对其检定方法、故障原因与调修进行分析探讨。

　　一、检定方法

　　把标准刻线尺放置在硬度计(或显微镜)的工作台上，检查时先调好焦距，使在目镜视野内或投影屏上能清晰地看到标准刻线尺的刻线，并调整到与目镜内的刻线重合，然后将读数显微镜的刻线与标准刻线尺的刻线进行比较，应至少在整个测量范围的5个间隔段进行测量，各间隔段比较3次，取3次比较结果的平均值，其相对误差W按下式进行计算:
　　W=(Li-L)/L×
　　式中:W——相对误差(mm)；Li——读数显微镜的比较段所测出的长度(mm)，(i=1～5)；L——标准刻线尺比较段的实际长度(mm)。

　　读数显微镜的刻度按上述方法逐段进行比较，其误差应不大于±0.5%。

　　二、故障原因与调修

　　1.显微镜混浊不清
　　主要原因:镜片不洁或发霉。
　　排除方法:当镜片上存有灰尘或污物时，应用毛刷、羽毛除去，继而用镜头纸或用脱脂棉蘸少许无水酒精或乙醚细心地沿环形轨迹擦拭，但不要让擦拭液体流失。

　　2.镜内不能清晰地看到压痕边缘
　　主要原因:部分镜片有松动现象。
　　排除方法:重新固紧镜片松动之处。

　　3.读数显微镜刻度值与标准尺刻度不重合
　　主要原因:物镜镜头松动或物镜镜头与镜筒连接处垫圈丢失，焦距变化所致。
　　排除方法:将物镜镜头紧固，若垫圈丢失，应经过反复调试其厚度，配上合适的垫圈，至刻度误差小的位置为止。

　　4.读数显微镜刻度值比标准尺刻度大
　　主要原因:镜筒增长，可能是镜筒接头松动。
　　排除方法:重新紧固镜筒接头。
　　读数显微镜要经常保持清洁，长期不用，可放在干燥箱内，防止发生霉点。使用过程中要轻拿轻放，以免显微镜损坏，影响测量准确度及使用寿命。

一、压力表示值变化的规律

　　1.压力表在整个行程中连杆移动和角度的大小与指针在刻度盘上偏转角度的大小成正比例关系。按要求指针在全行程中转动的角度，应与刻度盘上所刻角度的大小相等，即以270度时为佳。否则，中间刻度的两侧示值将出现快、慢变化的不同，产生非线性误差。

　　2.顺时针转机芯，刻度前半部指针走得慢，刻度后半部指针走得快。逆时针转机芯，刻度前半部指针走得快，刻度后半部指针走得慢。

　　3.改变连杆与扇形齿间夹角的大小，可以调整非线性误差。调小连杆与扇形齿间夹角，指针在前半部分刻度走得快，指针在后半部分刻度走得慢。调大连杆与扇形齿间夹角，则相反。

　　4.改变示值调整螺钉的位置，可以调整线性误差。示值调节螺钉往右(下)移，指针走得慢；示值调节螺钉往左(上)移，指针走得快。

　　5.自由端向左扳(移)，刻度前半部指针走得快，刻度后半部指针走得慢。自由端向右扳(移)，刻度前半部指针走得慢，刻度后半部指针走得快。指针处于满度时的误差，常是因为初始角小，未到满度连杆已被拉足，限制了自由端位移的变化量，一般多采用扳(移)自由端办法。扳自由端的方向，则与上面方法相反。

　　二、根据示值变化的规律对压力表示值误差进行调整

　　1.被检表误差总是增加或减少一个固定值。它是由于指针安装不正确而引起的示值误差，只要重新起针调整指针的安装位置即可解决。

　　2.被检表误差成比例地增加或减少。这类误差主要是传动比有了变化而产生的，只需要移动一下示值螺钉就能消除。被检表误差逐渐增大时，将示值螺钉往右(下)移，扩大扇形齿轮短臂的臂长，将传动比调低。误差逐渐减小时，应将示值调节螺钉往左(上)移，缩小扇形齿轮短臂的臂长，将传动比调高。这种调节方法也就是我们通常所说的“大开小合”的调节法。

　　3.被检表示值先后快慢不同，也就是产生了曲线性误差。这种误差的产生，是由于全行程中指针的转角大于或小于度盘上标度角。调整的方法是变更连杆与扇形齿间的夹角。示值先快后慢时，逆时针方向旋转机芯或将自由端向外移，扩大连杆与扇形齿间的夹角；示值先慢后快，则调法相反。另一种调整方法是，采用中间刻度起针，起针后增减一相同压力值，要求指针向左右两侧偏转的角度相等，并与中间刻度左右相邻两个带有数字的刻度相对正，经过调整后，再重检一遍或进一步调整。当机芯安装不正、度盘偏斜、指针轴不在弹簧管圆弧中心或度盘孔中心，也会出现这种快、慢不同的现象，应松开机芯固定螺钉，适当调整机芯位置或微动度盘加以解决。

　　4.仅某一点超差。让指针停在该刻度上，检查各零件间配合情况，传动轴孔是否受阻、连杆是否灵活、齿牙口啮合点有无损伤、异物等，如有，加以排除。某点出现正误差时，常是因齿牙啮合点有污物、毛刺；出现负误差时，多由于齿牙的形损或伤齿造成。齿牙损伤严重者，应更换新件。