Механические или электрические неисправности тензодатчиков приводят к неправильной работе весоизмерительных систем или полному выходу их из строя. К счастью, большинство проблем можно определить с помощью нескольких простых тестов, которые описаны ниже в этой статье.
Прежде чем начать проверку, нужно убедиться, что выполняются следующие условия:
- Необходимо использовать стабилизированный источник питания. Если напряжение источника будет «гулять», то говорить о стабильных показаниях датчика не приходится. Обычно используется напряжение питания 5 или 10 вольт. Обязательно сверьтесь со спецификацией тензодатчика на предмет необходимого напряжения возбуждения.
- Обязательно используйте высокоточный мультиметр, имеющий минимум 2 знака после запятой в диапазоне измерения милливольт (мВ). Многие магазинные мультиметры не обладают достаточно высокой чувствительностью.
- Демонтируйте тензодатчик из весовой системы, открутив все болты и монтажные приспособления. Если это невозможно, необходимо учитывать дополнительный вес при проверке баланса нуля.
Визуальный осмотр
При оценке тензодатчика первым шагом всегда необходимо проводить визуальный осмотр. Часто, наметанным глазом, проблема может быть обнаружена до проведения каких-либо измерений. На что обратить внимание:
- Нарушение формы или деформация любой части тензодатчика указывает на то, что он испытал недопустимые воздействия, скорее всего произошло превышение максимально допустимой нагрузки, ударная нагрузка или боковая нагрузка. В данном случае рекомендуется полная замена датчика.
- Поврежденная сварка: Сварные швы не должны иметь трещин, глубоких выбоин или других аномалий. Нарушения целостности сварного шва может привести к попаданию влаги и пыли в тензодатчик.
- Много ржавчины: небольшое количество ржавчины на внешней стороне корпуса не оказывает существенного влияния на работу тензодатчика, но при этом ржавчина может указывать на возможное повреждения внутренней части влагой. Этой проблемы можно избежать если для влажных сред использовать тензодатчики из нержавеющей стали. Обязательно внимательно осмотрите места герметизации, чтобы увидеть, нет ли признаков ржавчины.
- Чрезмерная коррозия: воздействие химических веществ, будь то порошок, газ или жидкость, может привести к коррозии корпуса тензодатчика и его электрических компонентов. В отличие от ржавчины, химическая коррозия может образоваться даже в тензодатчиках из нержавеющей стали. Как и в случае с ржавчиной, обязательно осмотрите корпус, чтобы увидеть, есть ли признаки повреждений.
- Повреждение кабеля. Кабель тензодатчика необходимо проверить по всей его длине, начиная с того места, где он соединяется с датчиком. Поврежденный или оборванный кабель может вызвать множество проблем.
Тест нажатием
Тест нажатием можно выполнить, просто наблюдая за показаниями индикатора веса, слегка постукивая по датчику ручкой отвертки или резиновым молотком (никогда не используйте молоток или другой металлический предмет), силу удара подбирайте исходя из номинала предельной нагрузки датчика. Нормальный тензодатчик должен быстро возвращаться в нулевое значение, без скачков показаний. Если тензодатчик уже отсоединен от индикатора, то этот текст можно выполнить с помощью мультиметра во время проверки нулевого баланса.
Баланс нуля тензодатчика
Баланс нуля (выражается в процентах от номинальной мощности) - это значение выходного сигнала тензодатчика при номинальном напряжении питания и отсутствии нагрузки.
- Отсоедините тензодатчик от индикатора.
- Убедитесь, что на датчик не подается весовая нагрузка и что провода питания подключены к источнику напряжения, подающему рекомендуемое для этого датчика питание, указанное в техническом описании. (Это напряжение можно подать с весоизмерительного прибора, оставив подключенными только соответствующие провода)
- Подключите мультиметр к сигнальным проводам тензодатчика и измерьте его.
- Примечание: Тензодатчики имеют параметр который называется «Рабочий коэффициент передачи (РКП)», который указывается в паспорте в единицах мВ на В; напряжения питания и выходного сигнала в Вольтах. При использовании питания 5 В тензодатчик, имеющий РКП равное 2 мВ / В, выдает на сигнал в 10 мВ при полной нагрузке на датчик.
- Отклонение нулевого баланса, превышающее допуск, указанный в паспорте тензодатчика (обычно от 1%), свидетельствует о том, что датчик поврежден.
Пример: на основании вышесказанного: при питании 5В, и РКП 2мВ/В, при полной нагрузке на датчик напряжение на сигнальных проводах будет 5В x 2мВ/В = 10мВ. Следовательно, без нагрузки напряжение на выходе не должно превышать один процент от 10мВ, т.е. на выходе будет не больше чем 0.1мВ.
Проверка баланса моста
Используя мультиметр измерьте сопротивление на плечах резистивного моста датчика.
- Убедитесь что тензодатчик отключен от цепи питания, и на него не оказывается воздействие.
- Закоротите сигнальные провода, скрутив их.
- Измерьте и запишите сопротивление между сигнальным выходом и выводом отрицательного питания.
- Измерьте и запишите сопротивление между сигнальным выходом и выводом положительного питания.
- Оба показания обычно должны отличаться не более чем на 1 Ом друг от друга. Отличие более чем на 1 Ом, почти всегда указывает на неисправность датчика.
Входное и выходное сопротивление тензодатчика
Используя мультиметр (в режиме измерения сопротивления), сравните входное и выходное сопротивление моста тензорезистора.
- Чтобы измерить входное сопротивление моста, поместите щупы мультиметра между выводами +Exc и -Exc.
- Чтобы измерить входное сопротивление моста, поместите щупы мультиметра между выводами + Sig и -Sig.
- Оба показания должны соответствовать значениям указанным в спецификации тензодатчика.
Сопротивление моста:
Способом указаным выше, выполните следующие измерения сопротивлений:
- Между +Exc и +Sig
- Между -Exc и +Sig
- Между +Exc и -Sig
- Между -Exc и -
- В большинстве случаев эти показания не должны различаться более чем на 1 Ом, но старые модели тензодатчиков могут быть исключением.
Для более точной диагностики рекомендуется обратиться либо в сервисный центр, либо к производителю тензодатчика.