DYYZII型自动站中温度值异常的分析及故障的排除

　　在DYYZII型自动站中共有10路温度信号(包括气温和0~320cm地温),由于负责传输这些温度信号的传感器、传输设备和线缆都被安装到室外,环境比较恶劣,容易出现问题,造成温度值异常。那么如何对温度值异常进行分析并找出故障原因呢?找到后又如何排除故障呢?要了解这些首先要清楚温度信号传送流程。

　　1　温度信号传送流程

　　温度信号传送流程可以分为5个单元,如图1所示。分别为温度传感器(温度传感器采用PT100铂电阻四线制测量,其原理可以在参考文献中查到这里不再介绍);外转接盒;传输温度信号的7芯电缆; A, B, C, D四根控制信号选通的信号线;采集器。

　　因为在DYYZII型气象自动站中共有10路温度信号,所以不可能每路信号各走1条信号线,只能共用1根主信号线(7芯电缆)。那么采集器怎样区分这10路信号呢?这就要使10路温度信号有选择的通过,完成信号选通由控制命令信号和负责信号选通的元件协同完成。控制命令信号由采集器中的CPU产生,通过19芯电缆中的4根控制信号线控制外转接盒中的3片16选1模拟开关CD4067进行信号的选通。比如采集器要得到气温信号,由采集器中的恒流源输出恒定电流,经过4052BF双4选2模拟开关N7切换后通过7芯电缆传到外转接盒上的CD4067B16选1模拟开关N1上,同时采集器发出控制信号打开3片CD4067上连接气温信号的通道,恒定电流通过带*号线加在气温传感器上产生一个电压信号。此电压信号从+端和-端传回外转接盒上的另外2个CD4067 N2、N3上,经打开的信号通道送到输出端后,从7芯电缆传回采集器的4052BF开关N7后,经过放大运算电路再进行A/D转换,送CPU计算后得到气温值。值得注意的是防雷管,它们起到保护芯片和电路的作用。但是一旦过压被击穿后会影响信号的传输。

　　下面通过4个在实际工作中遇到的故障来说明温度值异常的分析及故障的排除方法。

　　2　故障分析和排除方法

　　2·1　故障现象一:分析及排除方法

　　2·1·1　故障现象与分析

　　2006年10月14日05时辽阳市观测组10路温度数值(如图2)通过与辽阳市观测组2006年10月份13时温度平均数值(如图3)比较,不符合温度变化规律。其中5cm、80cm、160cm、320cm的数值说明传送温度的7芯电缆没有损坏,因为如果7芯电缆损坏那么所有温度信号不能送到采集器进行运算,温度数值均显示-67·9℃。那么问题就集中在信号选通上,由图1可见一共有3个单元中的元件涉及信号选通:外转接盒中的3片CD4067和4条控制信号的防雷管T482T51; 19芯信号线中条控制信号线;采集器中4条控制信号的防雷管T192T22和负责产生控制信号的DYYZII采集器上层数字板。分析出可能出现故障的3个地方,可以用排除法确定故障出在哪里。