熱電偶信號轉換器用于將熱電偶輸出的 mV 級熱電勢信號轉換為標準信號(如 4-20mA、0-5V),便于儀表接收與遠程傳輸,其功能、故障及排查方法如下:
一、核心功能
信號轉換與放大:將熱電偶微弱熱電勢(如 K 型熱電偶在 100℃時僅 4.095mV)放大并轉換為標準電流或電壓信號,提升抗干擾能力與傳輸距離(標準信號可傳輸 1000m 以上,mV 級信號僅能傳輸 50m 以內)。
冷端溫度補償:部分集成冷端補償功能的轉換器,可實時檢測冷端溫度并補償,無需額外配置冷端補償器,簡化系統結構,補償精度可達 ±0.1℃(普通補償器為 ±0.5℃)。
故障診斷與報警:轉換器具備斷線檢測、超溫報警功能,若熱電偶絲斷裂或測溫超量程,會輸出報警信號(如電流信號>22mA 或<3.8mA),便于及時發現故障。
二、常見故障與排查修復
輸出信號無變化(如始終顯示 4mA 或 20mA)
故障原因:①熱電偶線路斷線(如鎧裝管斷裂導致絲體斷開);②轉換器供電電源故障(如 24VDC 電源無輸出);③轉換器內部芯片損壞(如運算放大器燒毀)。
排查修復:用萬用表測量熱電偶線路通斷,若斷線需更換熱電偶;檢查供電電壓,確保電源正常(電壓偏差≤±5%);測量轉換器輸入熱電勢,若輸入正常但輸出無變化,需更換轉換器芯片或整體轉換器。
輸出信號波動大(如 4-20mA 間隨機波動 ±1mA 以上)
故障原因:①輸入信號受電磁干擾(如轉換器靠近變頻器、電機);②轉換器接地不良(接地電阻>10Ω);③熱電偶接觸不良(如接線端子松動)。
排查修復:將轉換器遠離干擾源(距離≥2m),或加裝金屬屏蔽罩(屏蔽層接地);重新檢查接地線路,確保接地電阻≤4Ω;緊固接線端子,用砂紙打磨端子去除氧化層,確保接觸電阻≤0.1Ω。
輸出信號偏差超差(如實際溫度 100℃,對應輸出電流偏差>0.5mA)
故障原因:①轉換器校準參數漂移(如長期使用后放大倍數變化);②冷端補償精度下降(如補償用溫度傳感器老化);③熱電偶分度號與轉換器設置不匹配(如 K 型熱電偶接 J 型轉換器)。
排查修復:用標準信號源(如 mV 信號發生器)校準轉換器,調整放大倍數與補償參數,使偏差控制在 ±0.2mA 以內;更換老化的溫度傳感器;確認轉換器分度號設置與熱電偶一致,重新設置參數(如通過按鍵或軟件調整)。