开关量传感器经典故障浅析
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电子电路中常见的传感器故障问题电子电路中的传感器是探测和感知物理量的设备,广泛应用于各种电子设备和系统中。
然而,在使用传感器时,我们经常会遇到各种故障问题。
本文将介绍电子电路中常见的传感器故障问题,并提供相应的排除方法。
一、传感器无法工作当传感器无法正常工作时,可能是由于以下原因导致的:1. 供电问题:传感器没有得到足够的电源供应。
解决方法是检查电源电压是否正常,检查供电线路是否接触不良,以及确保电源开关处于打开状态。
2. 连接问题:传感器与控制电路之间的连接可能存在问题。
检查传感器的连接线路,确保连接插头和插座没有松动或脱落。
此外,还要检查传感器引脚与控制电路之间的连接是否正确。
3. 传感器损坏:传感器可能因为长时间使用或其他原因而损坏。
若传感器经过检查后仍无法正常工作,可能需要更换新的传感器。
二、传感器输出异常传感器输出异常可能表现为输出信号不稳定、波形失真或跳变等情况。
以下是常见的传感器输出异常及其处理方法:1. 信号干扰:传感器输出的信号受到干扰,可能是因为周围电磁场干扰或电源噪声等原因。
解决方法是增加屏蔽措施,使用屏蔽电缆,并确保传感器电源稳定。
2. 信号失真:传感器输出的信号可能因为信号线路或放大电路存在问题而失真。
检查信号线路的接触情况,确保信号线路没有受到损坏或断路。
此外,还可以尝试调整放大电路的增益和偏置,以消除信号失真。
3. 温度漂移:某些传感器在不同温度下工作时,可能出现输出信号漂移的问题。
在这种情况下,可以使用温度补偿电路,或者根据传感器的温度特性进行相应的校准。
三、传感器灵敏度降低传感器的灵敏度降低可能是由以下原因引起的:1. 传感器老化:长时间使用后,一些传感器的性能可能会下降。
如果发现传感器的灵敏度明显下降,可能需要更换新的传感器。
2. 污染问题:传感器可能会受到杂质、灰尘或油污的影响,导致灵敏度降低。
解决方法是定期清洁传感器,保持传感器的表面清洁,并避免传感器暴露在有害环境中。
地铁屏蔽门接近开关传感器常见故障及影响作者:江坤来源:《科学与财富》2017年第01期摘要:屏蔽门系统中大量应用接近开关传感器,对行车安全和乘客保护都起到了重要的作用。
本文介绍了接近开关传感器的选型、安装位置、机械动作及电气原理和故障产生的影响,并针对常见故障就日常维修保养提出了建议。
关键词:地铁;屏蔽门;接近开关传感器1概述随着轨道交通行业的快速发展以及轨道交通事故的频繁发生,屏蔽门系统已逐渐在各城市地铁普及开来。
屏蔽门系统由门体、电源系统、驱动系统、控制系统、网络监控系统等组成。
安装在地铁站台,将站台区间和隧道区域隔离开来,有利于节约车站空调系统运行的能耗,减少区间粉尘、噪音对车站的影响。
同时,更好的保护乘客,防止掉入轨道。
屏蔽门系统应用接近开关来检测各类门体的开启和关闭,尽量减少站台周围的安全风险。
安全回路是屏蔽门控制系统的核心,接近开关传感器是安全回路的重要组成部分。
每档门体的检测开关都串联到安全回路当中,滑动门、应急门关闭到位是安全回路导通的必要条件,所有门体关闭锁紧后,屏蔽门系统安全继电器把关闭锁紧信号传给信号ATP系统,列车方可正常进出车站。
2地铁屏蔽门接近开关传感器2.1接近开关传感器的选型方形接近开关传感器方形接近开关选用松下方形CX-6型接近传感器(GX-F15A型号)。
最大工作距离为5mm,稳定检测范围在0-4.2mm。
NPN开路集电极晶体管低电平输出,输出动作接近时ON。
凹槽型接近开关传感器凹槽型接近开关选用欧姆龙凹槽型接近传感器(EE-SPX303N型号)。
检测距离为13mm,标准检查物体2.2×0.5mm以上不透明物体。
NPN开路集电极晶体管低电平输出,输出动作遮光时ON。
圆柱型接近开关传感器圆柱型接近开关选用欧姆龙圆柱型接近传感器(E2E-X5E1型号)。
检测距离为5mm。
NPN开路集电极晶体管低电平输出,输出动作接近时ON。
2.2接近开关传感器安装位置屏蔽门接近开关传感器设置共有五处,左滑动门到位开关(DL)、右滑动门到位开关(DR)、左应急门接近开关(EED1)、右应急接近开关(EED2)、端门接近开关(MSD)。
传感器的问题解决方案标题:传感器的问题解决方案引言概述:传感器在现代科技领域中扮演着重要的角色,但在使用过程中常常会遇到各种问题。
本文将从传感器常见问题的角度出发,提出相应的解决方案,帮助读者更好地应对传感器问题。
一、传感器无法正常工作的原因及解决方案1.1 传感器供电问题:检查传感器供电是否正常,可以通过更换电源或检查供电线路解决问题。
1.2 传感器连接问题:检查传感器与控制器之间的连接是否良好,确保连接端口无杂质或松动。
1.3 传感器设置问题:检查传感器的参数设置是否正确,根据传感器说明书调整参数以确保正常工作。
二、传感器数据异常的原因及解决方案2.1 传感器校准问题:进行传感器校准操作,校正传感器输出数据。
2.2 环境干扰问题:排除外部环境因素对传感器数据的影响,如电磁干扰或温度变化。
2.3 传感器老化问题:检查传感器是否老化,如有老化现象需及时更换传感器。
三、传感器精度不高的原因及解决方案3.1 传感器灵敏度问题:调整传感器的灵敏度,提高传感器的测量精度。
3.2 传感器校准问题:进行定期校准传感器,确保传感器输出数据的准确性。
3.3 传感器选型问题:根据实际需求选择合适的传感器型号,提高传感器的测量精度。
四、传感器工作环境不适的原因及解决方案4.1 温湿度问题:保持传感器工作环境的稳定温湿度,避免温度变化对传感器的影响。
4.2 振动问题:避免传感器长时间处于高强度振动环境,选择适应振动环境的传感器。
4.3 腐蚀问题:防止传感器受到化学物质腐蚀,选择耐腐蚀性能好的传感器。
五、传感器维护保养不当的原因及解决方案5.1 清洁问题:定期清洁传感器表面,避免尘埃或杂质影响传感器的正常工作。
5.2 维护问题:定期检查传感器的工作状态,及时更换损坏的部件或传感器。
5.3 存储问题:妥善存放传感器,避免受潮或受到外部物体碰撞,延长传感器的使用寿命。
总结:通过以上对传感器常见问题的解决方案的详细介绍,读者可以更好地理解传感器问题的原因及解决方法,提高传感器的使用效率和准确性。
光电开关的工作原理和故障分析光电开关工作原理光电开关的工作原理和故障分析光电开关工作原理由振荡回路产生的调制脉冲经反射电路后,由发光管GL辐射出光脉冲。
当被测物体进入受光器作用范围时,被反射回来的光脉冲进入光敏三极管DU。
并在接收电路中将光脉冲解调为电脉冲信号,再经放大器放大和同步选通整形,然后用数字积分或RC积分方式排出干扰,后经延时(或不延时)触发驱动器输出光电开关掌控信号。
光电开关一般都具有良好的回差特性,因而即使被检测物在小范围内晃动也不会影响驱动器的输出状态,从而可使其保持在稳定工作区。
同时,自诊断系统还可以显示受光状态和稳定工作区,以随时监视光电开关的工作。
光电开关的特点MGK系列光电开关是现代微电子技术进展的产物,是HGK系列红外光电开关的升级换代产品。
与以往的光电开关相比具有本身显著的特点:●具有自诊断稳定工作区指示功能,可适时告知工作状态是否牢靠;●对射式、反射式、镜面反射式光电开关都有防止相互干扰功能,安装便利;●对ES外同步(外诊断)掌控端的进行设置可在运行前预检光电开关是否正常工作。
并可随时接受计算机或可编程掌控器的停止或检测指令,外诊断与自诊断的适当组合可使光电开关智能化;●响应速度快,高速光电开关的响应速度可达到0.1ms,每分钟可进行30万次检测操作,能检出高速移动的微小物体;●接受专用集成电路和先进的SMT表面安装工艺,具有很高的牢靠性;●体积小(小仅203112mm)、重量轻,安装调试简单,并具有短路保护功能。
1. 工作原理:检测线上用的光电开关紧要是为了判定机动车是否到位(即是否驶上检测台)。
光电开关为成对使用,其中一个为发射端,一个为接收端。
发射端的光电开关有两根线,只要供上12V~240V直流或24V~240V的交流电即可正常工作,正常工作的表现为光电开关上的红色指示灯亮;接收端有五根线;其中两根线的颜色和发射端的两根线的颜色一样为电源供电;另外三根线中有一根为公共端(检测线上接+5V电源),一根为常开端,一根为常闭端,视光电开关的型号而定。
光电开关常见故障实例光电开关是传感器大家族中的成员,它把发射端和接收端之间光的强弱变化转化为电流的变化以达到探测目的。
由于光电开关输出回路和输入回路是电隔离的(即电缘绝),所以它可以在许多场合得到应用。
采用集成电路技术和SMT表面安装工艺而制造的新一代光电开关器件,具有延时、展宽、外同步、抗相互干扰、可靠性高、工作区域稳定和自诊断等智能化功能。
这种新颖的光电开关是一种采用脉冲调制的主动式光电探测系统型电子开关,它所使用的冷光源有红外光、红色光、绿色光和蓝色光等,可非接触,无损伤地迅速和控制各种固体、液体、透明体、黑体、柔软体和烟雾等物质的状态和动作。
接触式行程开关存在响应速度低、精度差、接触检测容易损坏被检测物及寿命短等缺点,而晶体管接近开关的作用距离短,不能直接检测非金属材料。
但是,新型光电开关则克服了它们的上述缺点,而且体积小、功能多、寿命长、精度高、响应速度快、检测距离远以及抗光、电、磁干扰能力强。
这种新型的光电开关已被用作物位检测、液位控制、产品计数、宽度判别、速度检测、定长剪切、孔洞识别、信号延时、自动门传感、色标检出、冲床和剪切机以及安全防护等诸多领域。
此外,利用红外线的隐蔽性,还可在银行、仓库、商店、办公室以及其它需要的场合作为防盗警戒之用。
在维修开关电源的时候可以采用降压检修法。
其方法是:将显示器的电源插头接在一个交流调压器上,再把调压器的输出电压调到100V左右,然后通电检修,并逐次提高电源电压来检修。
故障实例一:开机便烧坏保险,输出电压为零。
这种情况一般是由于开关管被击穿,发射极和集电极短路所造成的。
此时可先将开关管拆下,测其发射极和集电极对地电阻,如为零或很小,则换掉即可。
但也要检查下其它元器件有无问题后方能开机。
故障实例二:光栅出现“S”形的扭曲。
这种问题应重点检查滤波电路和稳压电路,一般是因为有一只二极管断路,由全波整流变成半波整流,这也可能是其滤波电容容量减少所致。
故障实例三:交流220V整流滤波电路出现短路性故障,且开机烧保险。
传感器常见故障诊断方法传感器故障主要包括:完全失效故障、固定偏差故障、漂移偏差故障和精度下降四类。
如图1所示。
图1 传感器的故障类型失效故障是指传感器测量的突然失灵,测量值一直为某一常数;偏差故障主要是指传感器的测量值与真实值相差某一恒定常数的一类故障,从图中可见,有故障的测量与无故障的测量是平行的;漂移故障是指传感器测量值与真实值的差值随时问的增加而发生化的一类故障;精度下降是指传感器的测量能力变差,精度变低。
精度等级降低时,测量的平均值并没有发生变化,而是测量的方差发生变化。
固定偏差故障和漂移故障都是不容易发现的故障,在故障发生的过程中会引起一系列的无法预计的问题,使控制系统长期不能正常发挥作用。
传感器的故障分类方式1、按传感器故障程度分类按传感器故障程度的大小可分为硬故障和软故障。
硬故障泛指结构损坏导致的故障,一般幅值较大,变化突然;软故障泛指特性的变异,幅值较小,变化缓慢。
硬故障也称完全故障,完全故障时测量值不随实际变化而变化,始终保持某一读数。
通常这一恒定值一般是零或者最大读数。
故障测量值大致是一条水平直线。
软故障包括数据偏差、漂移、精度等级下降等。
软故障相对较小,难于被发现,因此,从某种意义上来讲,软故障危害比硬故障危害更大,其危害逐渐引起了人们的重视。
2、按故障存在的表现分类按故障存在的表现可分为间歇性故障和永久性故障。
间歇性故障时好时坏;永久性故障失效后,不能再恢复正常。
3、根据故障发生、发展的进程分类根据故障发生、发展的进程可分为突变故障和缓变故障。
突变故障信号变化速率大;缓变故障信号变化速率小。
4、按故障的原因分类按故障原因可分为偏差故障,冲击故障,开路故障,漂移故障,短路故障,周期性干扰,非线性死区故障。
偏差故障的故障原因为:偏置电流或偏置电压等;冲击故障的故障原因是:电源和地线中的随机干扰,浪涌、电火花放电,D/A变换器中的毛刺等;开路故障的故障原因:信号线断、芯片管脚没连上等;漂移故障的故障原因:温等;短路故障的故障原因:污染引起的桥路腐蚀、线路短接等;周期性干扰的故障原因:电源50 Hz干扰等;非线性死区故障的故障原因:放大器饱和、含有非线性环节等。
接近开关常见应用问题及故障案例接近开关传感器——应用中常见问题来源:深圳市多凯科技有限公司-- 技术部深圳市多凯科技有限公司在对接近开关、光电传感器多年的生产与销售中,关于广大客户和使用者在使用与安装电感式接近开关所遇到的常见问题总结整理有以下几点,供各位朋友在初期使用,或新产品选型时作为初步参考.一、常见问题及故障现象1、接近传感器无法确认到被检测物体的距离范围有多远。
2、开关安装在检测距离范围内,实际检测中信号时有时无(有时可检测到,有时无法检测到)。
3、实际检测距离与传感器所标示的标准检测距离不同。
(或小于检测距离,或大于检测距离)。
4、指示灯有信号提示,但无信号输出;或信号指示灯常亮无信号变化;或信号等不停闪烁等。
5、电源接通后无任何动作反应,或无信号反馈。
6、能否同时连接多个传感器等等(设备可区别不同传感器反馈信号,就可同时连接多个传感器)。
在实际应用中的各种问题该如何解决,首先应了解所购买的开关属于哪种类型,其特有的产品特性和基本应用原理、安装方法、注意事项等。
关于我司所生产的电感是接近开关传感器产品信息如下。
二、电感式接近开关的检查方式电感式接近开关属于无触点型开关(即开关型传感器),一般应用在对定位要求精度高,使用寿命长,响应速度快,安装便捷的机械自动控制设备中,主要作为限位、复位、行程定位、计数、自动保护、替代微动开关等作用。
电感式接近开关传感器被检测物体必须为金属物体,对于非金属物体,电感式接近开关则无动作。
具有防水、防震、防油、防尘、耐腐蚀等特点,对环境恶劣的适用性强。
三、电感式接近开关的输出信号接近开关是无触点传感器的一种泛称,它的种类有:电感式、电容式、霍尔式。
对本次说明的电感式接近开关输出信号主要为:开或关的开关量信号(即在接近开关的感应头到产品所检测到的最大范围以内任何一个位置有金属物体存在,就会给出一个开关信号,当物体不在检测距离范围以内,传感器开关信号与动作时相反)。
衡器基本知识介绍一.自动衡器自动衡器是一种在称量过程中不需要操作者参与,并按照预定的程序自动工作的衡器。
我们部门生产的包装秤、散料秤、灌装秤、定量给料机等都是属于自动衡器。
自动衡器的准确度分静态准确度和使用中的相对误差。
自动衡器的静态准确度是按非自动衡器检定方法检定时应达到的准确度。
自动衡器的准确度级别按使用中的相对误差,通常分为4级,其要求见下表二. 称重模块的配置及安装要求(a) 圆筒形容器半浮动浮动固定浮动(b) 长方形容器(a 径向安装(b) 切向安装(c) 矩形安装三.传感器电缆芯线色标四.判断仪表好坏的方法方法一:用模拟器接上仪表,观察示值变化情况,例如是否有漂移,有无显示等,如果示值稳定则说明仪表是好的方法二:用备用的PCB板换上,将原参数输入新的PCB板,用同样的方法,观察示值变化情况,从而判断仪表有无故障。
五.判断传感器(模拟式)好坏的方法·测电阻值:±EX之间(380±2)Ω,±SI之间(350±1)Ω,±SE之间(380±2)Ω,(不接电源)·测电源值:±SI之间一般为0~25mv。
·测传感器绝缘性能:将万用表置在20MΩ挡上,表棒一头搭在外壳或屏蔽线上,另一头搭在(±EX、±SI、±SE)中任一根上,如果万用表显示1,则说明绝缘电阻无穷大,传感器是好的,反之是坏的。
·观察传感器的导线有无断裂、搭线等现象。
·观察传感器的密封盖有无脱落。
·检查秤的每一角有无角差,如果有的话能否调整,经调整还有角差,则要更换传感器。
·将秤的传感器一只一只地分别脱开,观察示值变化情况。
例如原来显示漂移,现在示值稳定,则说明被脱开的传感器损坏。
·检查传感器的连接件六.判断接线盒故障首先打开接线盒,观察是否受潮?有无脏物?如果受潮或有脏物则用电吹风把接线盒吹干,将酒精棉球把接线盒擦干净,经上述处理后,还不能解决问题,则更换接线盒板。
开关量传感器经典故障浅析
【摘要】本文通过对开光量传感器中的接近开关、光电开关、行程开关的结构和经典故障进行分析,提出故障原因和预防方法。
【关键词】开光量传感器;经典故障;故障原因;预防方法
0.概述
在现代化钢铁企业里,开光量传感器大量使用,尤其是接近开关:钢厂大量使用电感式接近开关,用于检测接近的金属物体;光电开关:钢厂使用最多的是标准对射型光电开关,用于检测生产线上是否有钢坯或带钢通过;行程开关:用于检测移动物体如小车的行程位置,本文对单杆行程开关进行研究。
1.接近开关经典故障剖析和预防
1.1电感型接近开关工作原理
接近开关通电后,通过高频振荡器使线圈发出高频磁场,铁和吕等金属材质的被检测物体接近磁场时,表面产生涡电流,涡电流又引发反向的感应磁场,振荡器受到反向的感应磁场影响,逐渐减弱并停止振荡,通过振荡器振荡信号的有无,控制输出on/off。
1.2接近开关经典故障
酸轧轧机接近开关使用易福门2线交直流两用型接近开关,电源为220vac,检测距离10mm,plc输入模块使用日立的数字量输入模块,220acv输入。
正常使用一段时间后,部分位置的档铁靠近接近开关时,极限尾部工作指示灯变换动作正常,但plc远程数字量输入模块输入点动作状态无变换,plc程序监控中也无反应。
1.3接近开关故障原因
电感式接近开关电源使用交直流两用型时,一般为20v~270v,属于宽电压范围,一般工业上电压为24v或220v,当电压较低时,能够正常动作。
日立plc开光量输入模块,输入电压范围230v-175v 左右,低于电压范围时,无法驱动模块内部点动作。
由于接近开关端子箱位于轧机牌坊上,虽然做了密封,但是乳化液蒸汽还是能够顺着接近开关保护线管内部钻到端子箱内部,在端子和端子箱体内部凝露积水。
端子受潮后,原来220v电压漏电到165-170v,此时的电压可使接近开关正常动作,但返回plc输入模块的170v电压无法驱动输入模块,导致plc不能检测到接近开关的状态。
1.4接近开关故障预防
对于潮湿位置(比如轧机,乳化液或水蒸气较大)安装的接近开关应选用带有防水功能开关,端子盒位于潮湿环境较近或接近水源的,常用防潮处理方法有:(1)使用不锈钢材质端子盒,防止水或水蒸气腐蚀端子盒;(2)端子盒立面安装,有效防止锁紧螺丝处进水;(3)对于蒸汽环境安装的端子盒,盒盖和极限进端子盒端口采用密封处理;(4)乳化液蒸气或潮气较大(比如轧机)位置,可将干燥压缩风引入端子盒,使端子盒内产生负压,阻止蒸汽进入。
2.光电开关经典故障剖析和预防
2.1标准对射型光电开关工作原理及特点
对射型光电开关发射器和接收器位于独立的两个客体中,发射器发送的光直接被接收器接收,如果物体遮住了光束,开光功能将触
发。
对射型光电开关具有稳定性高,能量强,远距离检测等特点,但光轴对合比较困难。
2.2光电开关经典问题
钢厂光电开关多半安装在生产线两侧或生产线上下,一般发射器与接收器相距2米-3.5米,在实际使用中,光电开关故障率最高的问题是接收器信号的闪断或突然丢失,调节光轴对正时间较长,且调整后的精度无法判定。
2.3光电开关问题原因
对射型光电开关发射器和接收器的轴线对正与距离和两个器件的位置偏差有绝对关系,经过验证胡得到它们之间的关系,关系表见表2-1,说明图见图2-1:
图2-1
表2-1 对射型光电开关发送器和接收器检测距离和偏差关系表表1说明,如果发射器不动,接收器轴线调整到一定范围内,即可接收到信号,使本体上的工作指示灯点亮和信号输出。
当调节后偏差位于偏差内临界时,光电开关安装支架轻微的振动将导致信号丢失;但支架振动停止时,信号恢复稳定。
2.4光电开关故障预防
光电开关的调整工作应该在检修时进行,并使用一些辅助工具进行轴线对正,垂直安装可以利用吊线的方法,平行安装和倾斜安装可以使用激光手电辅助进行轴线对正,这时不推荐使用拉线方法,因为此时稳定性不强。
无论使用何种方法,要保证辅助工具与发射
器和接收器本体保持平行,否则调整没有意义。
找正后,对光电开关支架地脚进行防松固定。
3.行程开关经典故障和预防
3.1滚轮驱动杆型行程开关安装特点和构造
滚轮驱动杆型属于行程开关的通用型开关,此种开关一般安装在机械行程的终端,起到碰触后停车作用,可在具有油污、腐蚀地点安装。
滚轮驱动杆型行程开关的结构见图3-1。
3.2行程开关经典故障
按照说明书描述,行程开关的动作次数为30000次,但有些部位使用的行程开关使用次数到达10000次左右,行程开关的弹簧就已失效,动作后不能正常回弹。
更换后,使用10000次左右,行程开关弹簧再次失效无法使用。
而其它位置行程开关已正常使用20000次。
3.3行程开关故障原因
通用型行程开关动作接近行程为45度,滚轮大小一般为
17.4mm-17.5mm,从图3-2可知,驱动杆动作45度时,滚轮上表面与驱动杆在原位时滚轮的中心点在同一水平线。
如果撞铁与行程开关在初始位置接触时,撞铁的下表面低于行程开关滚轮的中心点,见图3-3,相撞后设备没有立即停止(比如设置了延时停止,或机械行程停止有延迟),滚轮驱动杆受压超出45度的接近行程,到达过行程区域,使驱动杆弹簧受损。
在驱动杆初始位置,撞铁下表面低于滚轮中心点多少,受压后过行程即为多少。
长此以往,必将降
低行程开关的使用寿命。
3.4行程开关故障预防
滚轮驱动杆的接近行程为45度,动作位置大约在接近行程的1/2左右,及滚轮的1/4位置。
所以调整通用型滚轮驱动杆型行程开关时,撞铁的下表面应该在滚轮的1/4-1/2位置为宜。
4.结论
开关量传感器是实现冶金自动化的重要组成部分,也是事故发生最多的元件,此篇文章只是分析了一些比较特别的故障,还有许多故障原因比较容易查找的例子,再次不在一一列举,通过对现场自动化设备的研究分析,可避免许多设备故障的重复发生,有利于我们对设备的有效掌握,也有利于提高维护人员的维护水平。
【参考文献】
[1]2回路限位开wl 2013.欧姆龙自动化(中国)有限公司.
[2]接近开关产品选型手册2010.上海倍加福工业自动化贸易有限公司.
[3]光电传感器产品选型手册2010.上海倍加福工业自动化贸易有限公司.
[4]易福门电子有限公司产品目录.易福门公司.。