温度变送器调试与检测
实施手册
一． 项目描述
在工业现场，需要对温度、压力、速度、角度、湿度、流量等各类非电物理量进行测量，测量这些非电物理量时，首先需要转换成模拟量电信号，然后通过导线传输到几百米外的控制中心或显示设备上。这种将物理量转换成标准信号4～20mA或（1～5V）的仪表称为变送器。工业上主要有电压、电流两种变送器，但最广泛采用的是用4～20mA电流来传输模拟量。本项目可以将工业现场采集的温度转换成标准信号4～20mA和（1～5V）。
1． 项目的功能和性能 1） 具有过流、过压保护功能。 2） 输出一路标准信号4～20mA 3） 输出一路标准信号1～5V
4） 能把采集的温度使用LCD显示出来 5） 温度测量范围
2. 温度变送器的主要技术参数 1） 额定工作电压：＋24V±20%。 2）最小工作电压：>12V。 3） 极限工作电压：≤30V。
4）额定输出过流保护：内部25mA＋10%。 5）两线端口接错保护：电源反接保护。 6）工作温度：－30C～＋80C。 3、已具备资料
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（1）相关学习资料
（2）变送器调试与检测工艺文件 （3）电路板、元器件及配件
二、项目资讯
1.温度变送器的使用场合？
2.温度变送器的结构组成？
3. 画出电源处理电路的电路图并分析工作原理？
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4. 画出采集电路的电路图并分析工作原理？
5. 画出放大电路的电路图并分析工作原理？
6. 画出校准电路的电路图并分析工作原理？
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7. 画出1-5V输出电路的电路图并分析工作原理？
8. 画出V/I变换电路的电路图并分析工作原理？
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9. 画出单片机接口电路的电路图并分析工作原理？
三、项目计划
1、根据电路原理图，列出材料清单。
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2、查阅手册和网络资料，制定一个温度变送器费用预算计划表。
3、确定本项目需要使用的工具和辅助设备，填写下表。
项目名称 各工作流程
4、本任务需要选择哪些仪器仪表？为什么？
5、文字阐述变送器单板调试与检测工艺流程。
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使用的工具 辅助设备 备注
6、文字阐述变送器整机调试与检测工艺流程。
7、制作项目进程表。
四、项目决策
1、分小组讨论，分析阐述各自计划和调试、检测流程，确定方案。 2、老师指导确定最终流程图、调试与检测方案。 3、每组选派一位成员阐述方案。
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五、项目实施
1. 单板调试与检测
1.1调试前准备
1.1.1调试人员的培训
技术部门组织调试、测试人员熟悉整机工作原理、技术条件及有关指标，仔细阅读调试工艺卡，使其明确调试内容、方法、步骤、设备使用及注意事项。
1.1.2技术文件的准备
产品调试之前，调试人员应准备好产品技术条件、技术说明书、电原理图、检修图和调试工艺卡等技术文件。 1.1.3仪器、仪表的准备
按照技术条件的规定，准备好测试所需要的各类仪器设备。要求所用仪器、仪表应是符合计量标准和调试要求，并在有效期之内，符合技术文件的规定，满足测试精度范围的需要，并按要求放置好。 1.1.4被调物件的准备
准备好需要调试与检测的电路板。 1.1.5场地的准备
调试场地应整齐、清洁、按要求布置，要避免高频、高压、强电磁场的干扰。如调试高频电路应在屏蔽间进行。 1.1.6个人准备。
调试人员应按安全操作规程做好上岗准备，调试用图纸、文件、工具、备件等都应放在适当的位置上。
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2．调试安全操作规程
2. 1测试环境的安全措施：无裸露的带电导体（如电源线、插头、电源开关等）。 2. 2 测试仪器的安全措施：
①仪器及附件的金属外壳应接地良好。 ②仪器地线必须与机壳相连。
2. 3 操作安全措施：
①在接通被测电路的电源前，应检查其电路及连线有无短路等不正常现象；接通电源后，应观察电路板有无冒烟、打火、异常发热等情况。如有异常现象，立即切断电源，查找故障原因。
②禁止调试人员带电操作，当补焊、焊接元件时， 一定断开电源。
③如有高压测试调整，调试前应做好绝缘安全准备，如穿戴好绝缘工作鞋、绝缘工作手套等。
④使用和调试MOS电路时必须佩戴防静电腕套。
⑤强电调试时至少应有两人在场，以防不测。其他无关人员不得进入工作场，任何人不得随意拨动总闸、仪器设备的电源开关及各种旋钮，以免造成事故。
⑥调试工作结束或离开工作场所前，应关掉调试用仪器设备等电器的电源。
3. 板调工艺流程
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通电前检查电源调试空载调试加载调试软件调试放大电路调试校正电路调试放大电路调试校正电路调试下载程序测试与优化V/I电路调试V/I电路调试固化程序1-5V输出电路调试1-5V输出电路调试 板调工艺流程图
4．单板调试
2. 调试前准备
1.1调试人员的培训
技术部门组织调试、测试人员熟悉整机工作原理、技术条件及有关指标，仔细阅读调试工艺卡，使其明确调试内容、方法、步骤、设备使用及注意事项。 1.2技术文件的准备
产品调试之前，调试人员应准备好产品技术条件、技术说明书、电原理图、检修图和调试工艺卡等技术文件。 1.3仪器、仪表的准备
按照技术条件的规定，准备好测试所需要的各类仪器设备。要求所用仪器、仪表应是符合计量标准和调试要求，并在有效期之内，符合技术文件的规定，满足测试精度范围的需要，并按要求放置好。 1.4被调物件的准备
准备好需要调试与检测的电路板。
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1.5场地的准备
调试场地应整齐、清洁、按要求布置，要避免高频、高压、强电磁场的干扰。如调试高频电路应在屏蔽间进行。 1.6个人准备。
调试人员应按安全操作规程做好上岗准备，调试用图纸、文件、工具、备件等都应放在适当的位置上。
2．调试安全操作规程
2. 1测试环境的安全措施：无裸露的带电导体（如电源线、插头、电源开关等）。 2. 2 测试仪器的安全措施：
①仪器及附件的金属外壳应接地良好。 ②仪器地线必须与机壳相连。
2. 3 操作安全措施：
①在接通被测电路的电源前，应检查其电路及连线有无短路等不正常现象；接通电源后，应观察电路板有无冒烟、打火、异常发热等情况。如有异常现象，立即切断电源，查找故障原因。
②禁止调试人员带电操作，当补焊、焊接元件时， 一定断开电源。
③如有高压测试调整，调试前应做好绝缘安全准备，如穿戴好绝缘工作鞋、绝缘工作手套等。
④使用和调试MOS电路时必须佩戴防静电腕套。
⑤强电调试时至少应有两人在场，以防不测。其他无关人员不得进入工作场，任何人不得随意拨动总闸、仪器设备的电源开关及各种旋钮，以免造成事故。
⑥调试工作结束或离开工作场所前，应关掉调试用仪器设备等电器的电源。
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3. 板调工艺流程
通电前检查电源调试空载调试加载调试软件调试放大电路调试校正电路调试放大电路调试校正电路调试下载程序测试与优化V/I电路调试V/I电路调试固化程序1-5V输出电路调试1-5V输出电路调试 图10 板调工艺流程图
4．调试
调试仪器和工具：数字万用表（精度为3位半），双踪示波器，信号源（30MHz以上），调试台，放大镜，螺丝刀，镊子，电烙铁等。
4.1 通电前检查
4.1.1目测：焊装好的电路板主板应清洁、无锡渣，无明显的错焊、漏焊、虚焊和短路。比如：电解电容、二极管是否焊反。参数是否按清单提供的标号位置焊接，芯片方向是否正确，保险管是否装入等。 4.1.2电路板电阻测试指标
表2电路板电阻测试指标值
序号 名称 测试点1 IC1的21 VCC 脚 渐升至＞0.5 脚 正向电阻指标【kΩ】 测试点2 GND：J1的1备注 12
VZ（基准2 源） IC2的31.2～2.7 脚 IC1的33 +24V 脚 1.2～2.7 4 5 电压输出端 J5的1脚 电流输出端 J6的1脚 ＞10 ＞10 J5的2脚 J6的2脚 电阻测试方法
用数字万用表的200kΩ档测试表1和表2中测试点1对测试点2间的电阻值。
4.2电源调试与检测
设备：万用表或示波器。
表3 电源电路电压指标
纹序号 名称 测试点1 直流电压指标【V】 测试点2 波备注 （mV） 1 VCC IC1的2脚 +4.9~+5.2 GND：J1的1脚 ≤100mV 2 +5V IC2的3脚 +4.95~+5.05 GND：J1的1脚 ≤100mV 13
