儀表維護必備的五大工具!

作為一名專業的儀表人,我們都應該有哪些工具呢?

top1:萬用表

萬用表:基本原理是利用一隻靈敏的磁電式直流電流表(微安表)做表頭。當微小電流通過表頭,就會有電流指示。但表頭不能通過大電流,所以,必須在表頭上並聯與串聯一些電阻進行分流或降壓,從而測出電路中的電流、電壓和電阻。

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分類:

測直流電流原理: 如圖1a所示,在表頭上並聯一個適當的電阻(叫分流電阻)進行分流,就可以擴展電流量程。改變分流電阻的阻值,就能改變電流測量範圍。

測直流電壓原理: 如圖1b所示,在表頭上串聯一個適當的電阻(叫倍增電阻)進行降壓,就可以擴展電壓量程。改變倍增電阻的阻值,就能改變電壓的測量範圍。

測交流電壓原理: 如圖1c所示,因為表頭是直流表,所以測量交流時,需加裝一個並、串式半波整流電路,將交流進行整流變成直流後再通過表頭,這樣就可以根據直流電的大小來測量交流電壓。擴展交流電壓量程的方法與直流電壓量程相似。

測電阻原理: 如圖1d所示,在表頭上並聯和串聯適當的電阻,同時串接一節電池,使電流通過被測電阻,根據電流的大小,就可測量出電阻值。改變分流電阻的阻值,就能改變電阻的量程。

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測量範圍

  • 直流電壓:分5檔—0-6v;0-30v;0-150v;0-300v;0-600v。
  • 交流電壓:分5檔—0-6v;0-30v;0-150v;0-300v;0-600v。
  • 直流電流:分3檔—0-3ma;0-30ma;0-300ma。
  • 電阻:分5檔—r*1;r*10;r*100;r*1k;r*10k。

主要功能

基本功能是測量:電阻 交直流電壓 交直流電流 通斷;擴充:電容 電感 二極管 三極管。萬用表具有用途多,量程廣,使用方便等優點,是電子測量中最常用的工具。它可以用來測量電阻,交直流電壓和直流電壓。有的萬用表還可以測量晶體管的主要參數及電容器的電容量等。掌握萬用表的使用方是電子技術的一項基本技能。

使用方法

紅表筆插"+"端,黑表筆插"-COM "端。

(1) 交流電壓測量:開關旋至AC V 檔,選擇合適檔位。

(2) 電阻測量:開關旋至 W 檔,選擇適當量程的電阻檔位。紅黑表筆分別接被測電阻的兩端,測在線電阻時,線路應切斷電源,與電阻所連的電容應放電。

(3) 三極管測量:開關旋至hFE檔,將三極管插入測量孔。

(4) 直流電流測量:將開關旋至 DCma 檔,選擇合適檔位。

(5) 直流電壓測量:開關旋至DC V檔,選擇合適檔位。

使用注意事項

在使用萬用表之前,應先進行“機械調零”,即在沒有被測電量時 ,使萬用表指針指在零電壓或零電流的位置上(具體操作方法見萬用表的常規檢查部分內容)。

2、萬用表在使用時,必須水平放置,以免造成誤差。

3、萬用表在使用過程中不要碰撞硬物或跌落到地面上。

4、萬用表在使用過程中不要靠近強磁場,以免測量結果不準確。

5、在使用萬用表過程中,不能用手去接觸表筆的金屬部分,這樣一方面可以保證測量的準確,另一方面也可以保證人身安全。

6、在測量某一電量時,不能在測量的同時換檔,尤其是在測量高電壓或大電時,更應注意。否則,會使萬用表毀壞。如需換擋,應先斷開表筆,換擋後再去測量。

7、萬用表使用完畢,應將轉換開關置於交流電壓的最大檔。如果長期不使用,還應將萬用表內部的電池取出來,以免電池腐蝕表內其它器件。

維修經驗

Fluke117C維護經驗:只要U1的工作電壓不滿足,萬用表絕對不能開機,2.4V, 3V 5V, 而U1和U2電源來自U3,U3壞掉,整個儀表不能通電,所以一般掌握這個技巧,對於這種智能萬用表,電路簡化來說,比較好修。但是一般如果U1工作條件滿足的話萬用表是可以開機的,但如果功能部分出現問題,問題還是在U1集成塊上面。我的維修思路就是,功能部分的故障查U1,顯示部分的故障查U2。

top2:示波器

示波器是一種用途十分廣泛的電子測量儀器。它能把肉眼看不見的電信號變換成看得見的圖像,便於人們研究各種電現象的變化過程。示波器利用狹窄的、由高速電子組成的電子束,打在塗有熒光物質的屏面上,就可產生細小的光點(這是傳統的模擬示波器的工作原理)。在被測信號的作用下,電子束就好像一支筆的筆尖,可以在屏面上描繪出被測信號的瞬時值的變化曲線。利用示波器能觀察各種不同信號幅度隨時間變化的波形曲線,還可以用它測試各種不同的電量,如電壓、電流、頻率、相位差、調幅度等等。

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分類

按照結構和性能不同分類:

  • 普通示波器。電路結構簡單,頻帶較窄,掃描線性差,僅用於觀察波形。
  • 多用示波器。頻帶較寬,掃描線性好,能對直流、低頻、高頻、超高頻信號和脈衝信號進行定量測試。藉助幅度校準器和時間校準器,測量的準確度可達±5%。
  • 多線示波器。採用多束示波管,能在熒光屏上同時顯示兩個以上同頻信號的波形,沒有時差,時序關係準確。
  • 多蹤示波器。具有電子開關和門控電路的結構,可在單束示波管的熒光屏上同時顯示兩個以上同頻信號的波形。但存在時差,時序關係不準確。
  • 取樣示波器。採用取樣技術將高頻信號轉換成模擬低頻信號進行顯示,有效頻帶可達GHz級。
  • 記憶示波器。採用存儲示波管或數字存儲技術,將單次電信號瞬變過程、非週期現象和超低頻信號長時間保留在示波管的熒光屏上或存儲在電路中,以供重複測試。
  • 數字示波器。內部帶有微處理器,外部裝有數字顯示器,有的產品在示波管熒光屏上既可顯示波形,又可顯示字符。被測信號經模一數變換器(A/D變換器)送入數據存儲器,通過鍵盤操作,可對捕獲的波形參數的數據,進行加、減、乘、除、求平均值、求平方根值、求均方根值等的運算,並顯示出答案數字。

主要功能

用來測量交流電或脈衝電流波的形狀的儀器,由電子管放大器、掃描振盪器、陰極射線管等組成。除觀測電流的波形外,還可以測定頻率、電壓強度等。凡可以變為電效應的週期性物理過程都可以用示波器進行觀測。

使用方法

步驟一:選擇Y軸耦合方式。根據被測電信號頻率,將Y軸輸入耦合方式選擇“AC-地-DC”開關置於AC或DC;

步驟二:選擇Y軸靈敏度。根據被測電信號的峰峰值,將Y軸靈敏度選擇“V/div”開關置於適當檔級(在實際使用過程中,若無需讀取被測電壓值,則只需適當調節Y軸靈敏度微調旋鈕,使得屏幕上顯示所需高度波形即可);

步驟三:選擇觸發信號來源與極性。通常將觸發信號極性開關置於“+”或“-”檔位上;

步驟四:選擇掃描速度。根據被測信號週期,將將X軸掃描速度“t/div”開關置於適當檔級(在實際使用過程中,若無需讀取被測時間值,則只需適當調節掃描速度“t/div”微調旋鈕,使得屏幕上顯示所需週期數波形即可;

步驟五:輸入被測信號。被測信號由探頭衰減後通過Y軸輸入端輸入示波器。

使用注意事項

  • 首先是帶寬,這個通常會在探頭上寫明,多少MHz。如果探頭的帶寬不夠,示波器的帶寬再高也是無用,瓶頸效應。
  • 另外就是探頭的阻抗匹配。探頭在使用之前應該先對其阻抗匹配部分進行調節。通常在探頭的靠近示波器一端有一個可調電容,有一些探頭在靠近探針一端也具有可調電容。它們是用來調節示波器探頭的阻抗匹配的。如果阻抗不匹配的話,測量到的波形將會變形。
  • 另外就是示波器上還有一個選擇量程的小開關:X10和X1。當選擇X1檔時,信號是沒經衰減進入示波器的。而選擇X10檔時,信號是經過衰減到1/10再到示波器的。因此,當使用示波器的X10檔時,應該將示波器上的讀數擴大10倍(有些示波器,在示波器端可選擇X10檔,以配合探頭使用,這樣在示波器端也設置為X10檔後,直接讀數即可)。當我們要測量較高電壓時,就可以利用探頭的X10檔功能,將較高電壓衰減後進入示波器。另外,X10檔的輸入阻抗比X1檔要高得多,所以在測試驅動能力較弱的信號波形時,把探頭打到X10檔可更好的測量。但要注意,在不確信號電壓高低時,也應當先用X10檔測一下,確認電壓不是過高後再選用正確有量程檔測量。
  • 示波器探頭在使用時,要保證地線夾子可靠的接了地(被測系統的地,非真正的大地),不然測量時,就會看到一個很大的50Hz的信號,這是因為示波器的地線沒連好,而感應到空間中的50Hz工頻市電而產生的。如果你發現示波器上出現了一個幅度很強的50Hz信號(我國市電頻率為50Hz,國外有60Hz的),這時你就要注意下看是否是探頭的地線沒連好。由於示波器探頭經常使用,可能會導致地線斷路。

top3:手操器

HART(Highway Addressable Remote Transducer),可尋址遠程傳感器高速通道的開放通信協議,是美國RoseMount公司推出的一種用於現場智能儀表和控制室設備之間的通信協議。HART手操器是把多功能校驗儀的傳統功能和HART通訊功能結合在一起,既能完成包括電壓,電流,熱電偶,熱電阻,頻率,電阻,壓力在內的常規校驗,又能用來與所有流行HART智能變送器直接通信,作為一臺多功能手操器使用,用於維護和診斷HART儀表。使用它幾乎可用來完成所有的現場儀表檢修調試工作,包括故障診斷,日常檢修,開車調試,校準等。

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主要功能

  • 輸出/模擬電壓,電流,熱電偶,熱電阻,頻率和電阻,壓力信號,以校準變送器;
  • 雙通道顯示,可同時測量和發送兩種不同類型的信號,一臺機器就可以完成故障診斷和校準;
  • 可以迅速完成電壓/電流/溫度/壓力的一點或二點限位開關的校準;
  • 外配TN系列35種壓力模塊,可以擴展壓力功能,構成完整的壓力檢測系統;
  • 內置HART通信功能,支持流行的HART變送器,支持通用指令,一般指令,特殊指令,易於升級;
  • 可與任何新公佈的HART協議兼容,作為一個可針對所有流行的智能變送器使用的萬能手操器;
  • 可直接從HART儀表處獲得類型,製造商,型號;
  • 測量輸出電流的同時,可以閱讀HART一級變量PV和智能變送器的數字輸出信號;
  • 針對所選設備,可以自動進行HART傳感器調整和輸出調整;
  • 通過讀寫HART配置,可以調整量程,斜坡和其他一級配置;
  • 進行自動HART傳感器往復測試和輸出往復測試以及校前/校後測試;
  • 通過讀寫HART標識(HART tag)和信息域(message fields)重新標識變送器;
  • 通過讀入和存儲基本HART配置,與其他變送器相兼容;
  • 進行環路測試,同時讀出模擬和數字電流;
  • 記錄並存檔校準結果,傳送校準結果到PC機,無需手工抄寫數據,與流行的儀器管理軟件兼容;
  • 可對HART智能設備進行生產測試、診斷及檢驗等;
  • 可對HART智能設備在現場運行中組態、標定、診斷、維護、監視等;
  • 獲取現場HART儀表的生產廠商信息;
  • 瞭解HART儀表的工作狀態及故障信息;
  • 讀取儀表的輸出電流和過程變量;
  • 獲取有關傳感器的參數及輸出值;

維護經驗

  • 開不開機
  • 在使用過程中如果出現開不了機,即無法啟動現場通訊器, 首先檢查電池。如若電池有電還是啟動不了,則有可能是現場 通訊器的開關鍵已損壞。(注意:在使用過程當中請不要用堅 硬的東西去觸碰現場通訊器的按鍵貼膜,以免造成損壞。)
  • 通訊不上或通訊中斷
  • 1. 若出現通訊不上,首先檢查HART迴路中現場設備的電流 和電壓。幾乎所有的現場設備都至少需要4mA和12VDC以維 持正常運行。
  • 2. 檢查迴路中的阻抗,看回路中是否接入了250歐姆的外部 阻抗。接入250歐姆電阻,將引線接入250歐姆電阻的兩端。 再查看通訊是否正常。
  • 3. 檢查接線端子和HART通訊線纜是否損壞。
  • 4. HART通訊受到控制系統的干擾。此時停止控制系統中的 HART通訊,確認現場設備和通訊器之間的通訊。

top4:信號發生器

信號發生器是一種能提供各種頻率、波形和輸出電平電信號的設備。在測量各種電信系統或電信設備的振幅特性、頻率特性、傳輸特性及其它電參數時,以及測量元器件的特性與參數時,用作測試的信號源或激勵源。信號發生器又稱信號源或振盪器,各種波形曲線均可以用三角函數方程式來表示。能夠產生多種波形,如三角波、鋸齒波、矩形波(含方波)、正弦波的電路被稱為函數信號發生器。

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主要功能

信號發生器所產生的信號在電路中常常用來代替前端電路的實際信號,為後端電路提供一個理想信號。由於信號源信號的特徵參數均可人為設定,所以可以方便地模擬各種情況下不同特性的信號,對於產品研發和電路實驗特別有用。在電路測試中,我們可以通過測量、對比輸入和輸出信號,來判斷信號處理電路的功能和特性是否達到設計要求。

信號發生器在生產實踐和科技領域中有著廣泛的應用。各種波形曲線均可以用三角函數方程式來表示。能夠產生多種波形,如三角波、鋸齒波、矩形波(含方波)、正弦波的電路被稱為函數信號發生器。函數信號發生器在電路實驗和設備檢測中具有十分廣泛的用途。例如在通信、廣播、電視系統中,都需要射頻(高頻)發射,這裡的射頻波就是載波,把音頻(低頻)、視頻信號或脈衝信號運載出去,就需要能夠產生高頻的振盪器。在工業、農業、生物醫學等領域內,如高頻感應加熱、熔鍊、淬火、超聲診斷、核磁共振成像等,都需要功率或大或小、頻率或高或低的振盪器。

維護經驗

  • 儀器應該接地良好:使用信號源附帶的標準3芯交流電源線; 靜電會導致儀器的損壞以及使用者受到傷害。
  • 請閱讀警示標識和指標數據:不要超過指標數據的數值,或者信號源上黃色警示標識上的數值;請參考手冊有關穩定時間,儀器校準等信息。
  • 避免信號源過載:避免由於信號源輸出電平設置導致的前端損壞。
  • 保護射頻接頭:不要混淆50和75歐姆的接頭和電纜。
  • 正確維護射頻電纜和接頭
  • 避免重複彎曲電纜,彎折角度過大會導致電纜立即損壞;使用接頭之前要檢查,以發現汙垢,劃痕以及其他磨損痕跡。一個壞接頭會立即損害與之現連的好接頭;為避免接觸不良以及損壞,請清潔接頭上的汙垢。
  • 注意靜電防護:靜電會損壞電子元件。
  • 適當的通風以及溼度:定期檢查和清潔儀器冷卻排風口。
  • 正確搬運儀器
  • 運輸時使用適當的包裝:不要使用苯乙烯小球做為包裝材料。它不能充分保護儀器,並會產生靜電導致儀器損壞。

top5:多功能校驗儀

多功能校驗儀是一種集數顯式電壓、電流、頻率標準信號源、Pt100鉑電阻溫度模擬標準信號源、數字式電壓、電流、頻率測量功能於一體的高精度、高分辨率、多用途的自動化儀表校準儀器。

儀表維護必備的五大工具!

主要功能

多功能校驗儀可校驗以下各類儀表:以模擬量輸入輸出的傳感器、變送器、調節器、記錄儀、智能流量積算儀、電/氣執行器等常規的工業自動化儀表。還可以用於校驗和整定計算機一系列接口板卡,如電阻板、A/D板、D/A板等。

維護經驗

  • 校驗儀貫徹“專人負責、預防為主、經常保養,及時檢修"的原則。校驗儀的維護、保養、調試、小修是實驗員的職責。
  • 日常保養:是指按校驗儀的操作與管理規程所進行的例行保養。主要項目包括對儀器的外部清潔、潤滑、緊固和外觀檢查等。
  • 一級保養:此項目是由設備的外部進入到設備的內部(全局性的清潔、潤滑和緊固),它主要包括對一般性可解體(如拆外殼)保養的校驗儀作局部解體檢查和調整,對整個校驗儀的通電試運行或驅潮等內容。
  • 二級保養:此項目主要是指對校驗儀的內部保養,它主要包括對一般性可解體的儀器的主要部件所要進行的解體或不解體檢查、調整,更換易損零部件,同時,還包括對成套校驗儀中所有配套元器件的重新清點組合,更換其中的易損零部件。另外,還包括對各類使用時間較長(三年以上)的校驗儀進行精度檢查、校正和定標等工作。使校驗儀經常處於整潔、潤滑、安全和可用的技術狀態。
  • 在不影響工作前的提下,必須定期對自己所管理的校驗儀進行保養維護。除日常保養外,每月應進行一次對主要儀器的一級保養。對清潔度和溫、溼度要求較嚴的儀器(含特殊藥品、動植物標本等),除日常保養外,應經常檢查這些設備使用和存放環境的狀況。防塵、調溫、去溼、防腐蝕、防蟲、防震等。每學年結束前,結合對校驗儀的盤查工作,分重點地對各類儀器、材料進行一次一級或保養。



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