A. 必佳乐TSF8.5-BSB传感器如何维修
比佳乐TSF8.5-BSB型张力传感器用于织机上检测织造过程中经纱张力的变化。拆解后发现该张力传感器是内部含有直流放大器的传感元件。在所有的维修实例中证实损坏的部位都是直流放大器电路所致。直流放大器电路是由三级运算放大器组成。(见图1)第一级由OP177运放构成。有超过100倍的电压放大倍数。第二级有1/2的LM358构成8.25倍的电压放大。第三级由另外1/2的LM358构成电压电流转换电路,输出电流以驱动270Ω负载电阻。
第一级由OP-177 精密运算放大器及R1,R2,R3,R4构成。OP-177的特点是:具有最高精度的运算放大器、共模抑制比(CMRR)高于130DB、电源抑制比(PSRR)优于115DB、在室温中补偿电压只有25uV、极低的漂移电压0.1uV/C等。OP-177在电路中作为前置直流放大。从图2中可以看出电路呈典型的差分输入比例减法运算。根据电路中的参数R3=1M,R4=300K,R2=10K,输出电压关系式可列为Vo=Vi1+130(Vi1-Vi2)。计算得出第一级差分电压放大为130。由此可见,R2,R3,R4为第一级放大器之关键性元件,R2,R3,R4的变化直接影响到Vo。当怀疑故障存在时是优先检查的部位。20K可变电阻是用来调整传感器静态零点电压。当输出电压有过多的偏移时,应当注意750K以及1M电阻的阻值有无发生变化。如果输出电压偏移不大可以考虑适当的调整一下20K的电位器。元件位置分布见图8红点。
第二级放大器由1/2的LM358及R1,R2,R3,R4构成。(见图3)对前级的信号再次进行差分输入的比例减法运算。输出电
压关系可列为:根据电路条件R1=R2,R3=R4。可简化为: 。
电路参数为R1=R2=100K,R3=R4=825K。计算得出Vo=8.25(Vi2-Vi1),二级放大的倍数为8.25。从关系式中看出R1,R2,R3,R4任一电阻的阻值变化必将影响到Vo的变化。因此当检查二级放大电路时,R1,R2,R3,R4的电阻是需要留心一下的。
第三级放大器由另外的1/2的LM358与R1,R2,R3,R4,R5,R6一同构成电流源驱动电路。(见图4)输入电压Vi进行变换为电流的形式输出。因此该电路为V-I转换电路。由于传感器是运用在现场控制中,环境的干扰噪音对信号具有一定的“破坏”作用。采用电流源输出的方式可以有效的减少外界噪音对信号的干扰。根据电路的结构可将关系式列出: 。 由于R1=R2=100K,R3=R4=22.6K,R5=49.9Ω,R6=270Ω(R6为负载电阻在MCB板上)。可进一步简化为: 。Vo2既为张力传感器的输出电压值。由电路参数计算得:Vo2≈1.22284 Vi 。又因为Vo2=Ir* R6,所以Ir=R3* Vi/(R1*R5)。计算得Ir≈0.0045 Vi。Ir既为1/2的LM358转换后输出的电流值,单位为毫安。通过关系式可以看出R1,R2,R3,R4,R5任一电阻的阻值变化必将影响到Ir的变化。因此这些电阻都是要引起注意的。经验表明,有故障的张力传感器Vo2大多含有噪音的成分,这一点在示波器上观察是显而易见的。噪音的源头就来自于这些电阻的劣变。
张力传感器放大板除了放大电路外还有内部的供电电路,提供给运放正负电源。分别是+6.20V,-4.2v---6.00V见图5。输入电源为26VDC,内部含有稳压电路,由LM317和7660组成,提供LM358,OP177,和应变电阻的工作电源,LM317是一片三端可调稳压集成电路。输出电压由1K,4.02K电阻分压决定。在电路中固定输出电压为+6.20V。7660是一片充电泵DC/DC转换集成电路,大多数应用场合来产生小功率的电源。在该电路中用来产生一路-4.2v---6.00V电压以提供LM358的负电源。对于电源电路的检查应该说非常简单,一切可能的疑点将会反映在示波器的屏幕上。事实上电源电路的故障率几乎为零,至今本人还未遇见故障出现在电源电路的。
B. 丰田610喷气织机的维修手册
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