感应同步器及数显表故障分析处理0电阻箱

感应同步器及数显表故障分析处理

感应同步器及数显表故障分析处理 2011年12月09日 来源： 　　感应同步器是根据电磁感应原理制成的非接触式测量元件，具有对环境适应能力强、精度高、结构简单、寿命长，响应频率高、抗干扰能力强及测量范围广的优点，被广泛应用于位移的检测中。　　我厂所使用的感应同步器及二次处理仪表是由某仪表厂设计生产的，它应用于四辊冷轧机上检测轧辊的位置，是实现各种厚度控制方式的最基本内环，一旦出现故障，将导致整个轧机停产，造成严重损失。因此，对其故障及时排除尤为重要。　　一、测量原理及构成　　位置检测系统是由一次检测元件感应同步器和二次处理仪表构成，采用鉴幅的形式进行信号处理，其工作原理为：位移给定信号由机械移动产生，由定尺的双绕组(正弦、余弦)激磁调制，在滑尺绕组产生一个偏差信号。这个信号经过滤波，放大信号处理后形成一个10kHz交流信号，经A/D转换，形成粗精控制信号脉冲。这个脉冲一方面送入逻辑控制部分，形成位置反馈信号，另一方面送入位置显示系统进行显示，当系统处于精模式时，一个脉冲当量为1μm，当系统处于粗模式时，一个脉冲当量为100μm。由D/A转换，将接收到的信号脉冲进行数模转换后送出一对励磁电压，对激磁系统进行调制，形成正、余弦调制电压，以平衡由于机械移动在滑尺上所产生的误差信号，形成闭环检测控制系统；逻辑控制部分控制整个系统有条不紊地工作，保证整个系统同步，控制粗精模式转换，计数脉冲的导通、关断、位置移动方面FX的形成；显示脉冲加减计数；+/-符号的形成、D/A转换、调制电压随位置给定变化而改变等。由于位置检测系统采用闭环控制，因此检测精度比较高，故障处理较为复杂。图1　感应同步器数显表工作原理　　二、故障的处理　　感应同步器数显系统是一种比较复杂的闭环系统，根据我们10余年的处理经验，概括为“分清机内还是机外、环内还是环外故障，利用信号注入方法，测关键点波形。”其流程图见图2。图2　故障检查流程图　　1. 分清机内还是机外　　分清机内还是机外故障，即区分是二次处理部分数显表的故障，还是一次检测元件传感器(含匹配变压器、前置放大器、感应同步器)的故障，其方法为既可以用同类数显表和传感器互换，也可以通过检查表内有无故障来排除。　　2. 分清环内还是环外　　数显表的环内有以下几个部分构成：数据转换D/A部分、数据处理A/D部分、逻辑处理部分及一次检测元件。环外部分有显示计数部分、预整定电路、+/-符号形成、加/减计数控制等。　　3. 环内部分的检查　　(1) 数据转换D/A部分的检查　　数据转换D/A部分由转换计数器、电子开关、函数变压器等组成。这一部分的故障可通过转计圆轮法测试。即将数显表的检查开关拨至“正计”或“反计”状态，将正、余弦信号分别接至示波器的x轴和y轴，两者的示波器增益调到完全相同，在示波器上可以看到一个转动的圆轮，观察转计圆轮，缺一大扇或几大扇为1/10位故障，缺一小扇或几小扇为1/100位故障，缺一根或几根是1/1000位故障。然后将正、余弦信号分别显示于示波器的两个通道上，将怀疑有故障位的开关管的基极逐对对地短路，有缺口者为坏。通过测转计圆轮可以判定数据转换部分的故障。　　(2) 数据处理部分　　数据处理部分由滤波电路，误差放大电路，粗、精门槛控制电路组成。故障检查既可以通过外注入10kHz的正弦信号，观察各电路的波形法完成，也可以通过数显表本身的检查开关来检查。即将数显表的检查开关拨到“正计”或“反计”位置，检查数据转换部分无故障后，用示波器检测前置放大器反馈回数显表的误差信号，其波形如图3示。否则可判定为机外故障，依次检查滤波器，各放大器工作是否正常，检测精门、粗门是否有脉冲波形输出。图3　前放输出波形图　　(3) 逻辑控制部分　　逻辑控制部分包括周期划分电路、方向判别、防闪门及计数脉冲门电路，粗精转换逻辑等，这一部分的故障，可在(2)的基础上测试。对于测试粗精转换时，可在前放的输出端(断开前放输出)注入10kHz，幅值可调的正弦信号，调节正弦波幅度，观看粗、精转换输出，也可以通过外接传感器，通过快速、慢速移动传感滑尺进行逻辑电平测试。　　4. 机外部分检查　　机外部分含匹配器、感应同步器和前置放大器，对于匹配器和感应同步器可通过测量线圈电阻判断，对

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