新型自動站溫濕度分采集器故障分析

李秀英

摘 要：新型自動站采用“主/分采集器”結(jié)構(gòu)方式，具有CAN總線接口，溫濕度分采集器通過CAN 總線接入主采集器，與CAWS600的溫濕度傳感器的接入方式不同，結(jié)合實際工作實踐總結(jié)溫濕度分采集器故障的判斷和分析方法。

關(guān)鍵詞：新型自動站 溫濕度分采集器 故障判斷

中圖分類號：P415.12 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）06（a）-0062-01

新型自動氣象站建設(shè)是推進地面氣象觀測自動化、縣級氣象機構(gòu)綜合改革的重要步驟，穩(wěn)步推進了地面氣象觀測自動化進程。根據(jù)溫濕度分采集器不同故障現(xiàn)象分析其故障原因，進而總結(jié)排除方法，保障自動氣象站正常運行，確保資料的正確性和完整性。

1 溫濕度分采集工作原理

溫濕度分采集系統(tǒng)由溫濕度分采、溫度傳感器、濕度傳感器等三部分組成，目前新型自動站有兩種型號DZZ4型和DZZ5型，所使用的溫濕度分采集器的型號也不同，但其工作原理基本相同。

1.1 分采的工作原理

（1）新型站溫度及濕度測量通過溫濕度分采完成；（2）溫濕分采同時測量溫度及濕度；（3）溫濕分采與主采之間通過CAN總線連接；（4）溫濕分采供電從主機箱引出。

1.2 溫度傳感器工作原理

鉑電阻溫度傳感器采用PT-100鉑電阻作為感應(yīng)元件，其阻值隨溫度變化而變化，根據(jù)測出電阻值，經(jīng)變換計算處理可變成溫度示值。鉑電阻值范圍：80～120 Ω。鉑電阻為100 Ω時，溫度為0 ℃，溫度每升高1 ℃，電阻增大0.385 Ω。

1.3 濕度傳感器工作原理

濕敏電容是濕度測量單元的關(guān)鍵器件，用于感知環(huán)境濕度的變化。采用高分子薄膜電容作為濕敏電容。當(dāng)環(huán)境濕度發(fā)生改變時，濕敏電容的介電常數(shù)發(fā)生變化，使其電容量也發(fā)生變化，其電容變化量與相對濕度具有比例關(guān)系。濕度信號輸出為0～1 V的電壓信號，線性對應(yīng)相對濕度為0%～100%。

2 故障判斷與分析

自動氣象站的故障可以分為軟件故障和硬件故障，所謂軟件故障為業(yè)務(wù)軟件中該要素的傳感器沒有掛接，或者關(guān)閉；硬件故障包括傳感器故障、線路故障及端子故障等。

2.1 軟件故障

（1）故障現(xiàn)象：ISOS業(yè)務(wù)軟件中該要素顯示為“-”；DZZ4型終端命令SAMPLES該要素顯示為“-”；DZZ5型終端命令DMGD中該要素不顯示。

（2）判斷方法：查看ISOS業(yè)務(wù)軟件SMO中該要素是否掛接，如已掛接查看其狀態(tài)是否顯示為停用；或通過終端命令SENST 查看是否將傳感器關(guān)閉，如SENST T0，如回執(zhí)為“0”，怎說明已將溫度傳感器關(guān)閉。

（3）故障恢復(fù)：在SMO參數(shù)設(shè)置中掛接該要素，或?qū)⑵錉顟B(tài)改為啟用；用終端命令SENST開啟傳感器，如SENSTT01，開啟溫度傳感器。

2.2 硬件故障

如果軟件設(shè)置正常，該要素顯示為“/”或為異常數(shù)據(jù)，則可以判斷為硬件故障。

2.2.1 CAN總線故障

（1）故障現(xiàn)象：溫度、濕度記錄均缺測，首先判斷CAN總線是否出現(xiàn)故障。

（2）判斷方法：首先用萬用表20 V電壓檔測量CAN總線的供電電壓是否為12 V左右，否則斷電后用萬用表蜂鳴檔檢測相應(yīng)線路及端子連接是否正常；

用萬用表20 V電壓檔測量CAN總線H、L兩端的電壓，如不相等則CAN總線H、L線路故障；此時如果H端電壓低于L端的電壓，則說明CAN總線H、L兩端接反，如果H端電壓高于L端的電壓，則說明線路故障，斷電后用萬用表蜂鳴檔，依次檢查線路故障點；

用萬用表電阻200 Ω檔測量溫濕分采集CAN的H、L端，如果有120 Ω電阻，說明從主采集器到分采集CAN的H、L線路正常，相反如測不到120 Ω電阻，說明從主采集器到分采集CAN的H、L線路故障，此時再有萬用表蜂鳴檔，依次檢查線路故障點。

2.2.2 溫度故障

（1）故障現(xiàn)象：如濕度正常，溫度顯示“/”或異常數(shù)據(jù)。

（2）判斷方法：用萬用表電阻檔200 Ω測量1腳（或者2腳）與3腳（或者4腳）之間的電阻值R1，測量1腳與2腳（或者3腳與4腳）之間的電阻值R2，R1減去R2求得鉑電阻的電阻大小R，利用公式：T=（R-100）/0.385算出測量時的溫度值，并與標(biāo)準(zhǔn)溫度對比，對溫度傳感器的狀況進行初步判斷。如R1不在80～120 Ω之間，或R2不在0～8 Ω之間，判斷為溫度傳感器故障。

2.2.3 濕度故障

（1）故障現(xiàn)象：如溫度正常，濕度顯示“/”或異常數(shù)據(jù)。

（2）判斷方法：首先用萬用表電壓20 V檔測量濕度傳感器的供電電壓，正常為12 V左右，否則斷電后用萬用表蜂鳴檔檢測相應(yīng)線路及端子連接是否正常；

用萬用表電壓2 V檔測量濕度傳感器信號輸出，正常在0～1 V之間，否則斷電后用萬用表蜂鳴檔檢測相應(yīng)線路及端子連接是否正常；如線路及連接端子均正常，則判斷為濕敏電容故障，更換濕敏電容。

3 結(jié)語

隨著新型自動站的應(yīng)用，數(shù)據(jù)從采集到傳輸逐步實現(xiàn)了自動化，2014年縣級綜合業(yè)務(wù)改革后，業(yè)務(wù)人員的職責(zé)從以原始觀測信息獲取為主向觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量把關(guān)、觀測系統(tǒng)運行保障和觀測產(chǎn)品加工制作轉(zhuǎn)變，這就需要業(yè)務(wù)人員熟悉掌握自動站工作原理，提高自動站故障判斷及維護能力，做到故障及時排除，保障自動站正常運行，進一步提高自動站數(shù)據(jù)質(zhì)量。

參考文獻

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