■穆亞娟

〔陜西省機(jī)械研究院，陜西咸陽712000〕

MBS-Z智能升級(jí)型棉包回潮率測(cè)定儀的故障維修分析

■穆亞娟

〔陜西省機(jī)械研究院，陜西咸陽712000〕

MBS-Z無線棉包回潮率測(cè)定儀是在有線棉包回潮率測(cè)定儀基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步的技術(shù)改進(jìn)，主要針對(duì)整包棉樣進(jìn)行水分測(cè)試的新一代設(shè)備。該儀器根據(jù)不同回潮率的棉纖維具有不同的電阻值，且棉包內(nèi)回潮率的變化過程呈現(xiàn)的是大慣量系統(tǒng)的特性。在測(cè)試電壓、測(cè)水傳感器結(jié)構(gòu)等試驗(yàn)條件一定的情況下，棉花的電阻與其回潮率呈負(fù)相關(guān)，通過測(cè)量棉包中某一位置的電阻的大小，求得棉包的回潮率（定點(diǎn)測(cè)量）。

一、主要組成部分和使用方法

儀器由主機(jī)、1號(hào)探測(cè)器和2號(hào)探測(cè)器三個(gè)基本單元組成。主板包括MSP430F149單片機(jī)，它是一種新型混合信號(hào)處理器；CD4066芯片，一種四雙向模擬開關(guān)，主要用作模擬或數(shù)字信號(hào)的多路傳輸，在儀器中進(jìn)行高低水轉(zhuǎn)換；74LV40522路四選一模擬開關(guān)芯片和SP3232EEP組成了通訊電路。1號(hào)探測(cè)器主要通過用電壓比較器LM239進(jìn)行電壓比較，實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓值的準(zhǔn)確定位；MC33063是一種用于DC-DC電源變換的集成電路，可實(shí)現(xiàn)升壓和降壓，在儀器中主要用于30V的電壓；2號(hào)探測(cè)器主要通過TLC2252和模擬采樣電阻進(jìn)行測(cè)試，以確保測(cè)試值的準(zhǔn)確性；用ADS7841進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換；通過藍(lán)牙模塊BF10-I和單片機(jī)89C2051進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)射連接和傳輸。

在使用過程中首先打開主機(jī)、1、2號(hào)探測(cè)器的電源，在測(cè)試之前插入棉包的探測(cè)器之間的距離不能超過10m，當(dāng)主機(jī)和2號(hào)探測(cè)器的紅燈由閃爍變?yōu)楹懔良纯蛇M(jìn)入測(cè)試。固定1號(hào)探測(cè)器的磁力搭扣與2號(hào)探測(cè)器上吸盤相連，蜂鳴器設(shè)于2號(hào)探測(cè)器內(nèi)。提示音響起，儀器進(jìn)入測(cè)試狀態(tài)，2秒后主機(jī)顯示屏上可讀出本次測(cè)量的回潮率數(shù)據(jù)并語音報(bào)數(shù)。

整機(jī)的外觀簡(jiǎn)潔，攜帶方便，特別適宜于棉農(nóng)大量交售棉花時(shí)使用，可以快速測(cè)定回潮率，節(jié)省時(shí)間，測(cè)試準(zhǔn)確。

二、故障診斷的理論分析

依據(jù)技術(shù)人員的維修統(tǒng)計(jì)，其中20%的故障與主板相關(guān)，而主板又是該儀器的主要組成部分。故障分為軟故障和硬故障，軟故障首先是由濕度和溫度造成的儀器測(cè)試數(shù)據(jù)不穩(wěn)定；其次是一些電子元件出現(xiàn)軟擊穿（即元件沒有徹底失靈，只不過參數(shù)性能下降，而儀器使用不受影響）；再次是由軟件導(dǎo)致的軟故障，屬于計(jì)算機(jī)病毒，時(shí)常干擾和破壞電腦的正常工作。重要的系統(tǒng)文件損壞也會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常運(yùn)行。例如，一些程序編輯軟件有質(zhì)量問題或者與操作系統(tǒng)不兼容，此類故障解決難度較大，自診斷功能較難診斷故障原因。而硬件故障雖出現(xiàn)頻繁，但此類故障維修簡(jiǎn)單，一般為元器件錯(cuò)接、錯(cuò)焊等，通過經(jīng)驗(yàn)分析法和電壓測(cè)量法可以較容易診斷故障原因。

三、故障實(shí)例分析

1.MBS-Z氣流儀在進(jìn)行自檢時(shí)一直出現(xiàn)溫度讀取失敗字樣。

此類問題是自診斷功能有缺陷，致使儀器測(cè)量出現(xiàn)虛數(shù)。首先對(duì)儀器進(jìn)行硬件檢查，包括元器件是否焊接正確、連線是否正確、各參數(shù)是否設(shè)定正確等。檢查無誤后，再進(jìn)行軟故障的查詢，依據(jù)檢測(cè)儀器最終檢查出芯片CD4066和RS232在同一溫度和濕度下不兼容，測(cè)試數(shù)據(jù)與理論值偏差較大。MBS-Z智能升級(jí)型棉包回潮率測(cè)定儀在不同溫度下有不同的回潮率值，理論值的計(jì)算公式為：

以上公式參與運(yùn)算的溫度為正值，W0為標(biāo)準(zhǔn)溫度20℃時(shí)的回潮率值，依據(jù)該值查找對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫的位置。利用反復(fù)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)得出正確的結(jié)論，重新?lián)Q取另一批次的零件，測(cè)試數(shù)據(jù)正常。

目前的傳輸元件類型很多，在選用時(shí)要提前選擇好型號(hào)，考慮電壓值以及帶負(fù)載能力。本儀器選用的74LV4052是4路多通道通訊芯片和數(shù)據(jù)傳輸芯片，在選用時(shí)應(yīng)考慮是否受到強(qiáng)電或小信號(hào)干擾以及在傳輸路徑上的選擇是否正確。

2.2 號(hào)探測(cè)器在進(jìn)行測(cè)試時(shí)，沒有高的回潮率，回潮值一直是8.0%或9.0%。

首先從電源端開始進(jìn)行檢測(cè)，用萬用表檢查是否有5V電壓。TLC2252起到小信號(hào)的放大作用，所有涉及小信號(hào)的放大電路都可以使用運(yùn)算放大器。如果沒有電源則懷疑該芯片燒壞，更換新芯片則測(cè)試正常。棉檢儀器進(jìn)行高低回潮值的轉(zhuǎn)換過程中都會(huì)用到該芯片，該芯片具有滿電源電壓幅度輸出性能，被大家普遍使用。

3.主顯示器出現(xiàn)黑屏。

首先檢查與顯示器連接的線有無松動(dòng)，是否有虛焊現(xiàn)象，與之連線的元器件電壓值是否正常，從電源端依次進(jìn)行測(cè)量電壓，最終測(cè)量R24（10K）電阻的兩端無3.3V，更換R24（10K）或者C42（1μF）電容后，顯示屏正常。

4.搭扣連接后不發(fā)射信號(hào)。

搭扣連線的功能是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)探頭中電氣線路的底線連接，在地線連通之后自動(dòng)觸發(fā)測(cè)試開關(guān)。在測(cè)試中會(huì)出現(xiàn)搭扣未能觸發(fā)時(shí)，若采用使搭扣脫開再次搭接的方式解決問題，則易于在脫開期間出現(xiàn)誤觸發(fā)現(xiàn)象，這時(shí)由于搭扣連線的脫開使得兩個(gè)探頭的電氣連接斷開，導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果出錯(cuò)。正確的改動(dòng)方法是，當(dāng)出現(xiàn)未觸發(fā)時(shí)不得脫開重搭，而改用2號(hào)探頭面板上的測(cè)試按鍵觸發(fā)或在搭扣不脫離的情況下在底座上微微滑動(dòng)亦可使其進(jìn)入觸發(fā)。

總結(jié)以上的實(shí)例，在實(shí)際的維修中還會(huì)出現(xiàn)很多故障，所以在遇到實(shí)際問題時(shí)，要多觀察、多思考、多分析，必要時(shí)可以借助一些檢測(cè)設(shè)備，快速地找出故障根源，解決問題。另外，在實(shí)踐中多總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，做好維修筆記，進(jìn)行逆推導(dǎo)或者假設(shè)故障點(diǎn)從而自我排障，逐步提高解決故障的能力。本文為一線儀器檢修人員提供了較好排障參考方法，有利于在實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中提高工作效率，從而提高整體棉花驗(yàn)收及檢測(cè)工作?！?/p>