中煤科工集团重庆研究院

传感器维修技巧及常见故障分析
重庆研究院测控分院
唐学江
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一、传感器PCB板讲解
二、传感器常见故障处理 三、常用维修技巧 四、主要传感器介绍
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二、传感器常见故障处理
传感器遥控不灵 故障现象：用遥控器对传感器进行设置，传感器无反应 故障原因：红外接收头、三极管9013、遥控接收解码器 9149损坏 处理方法：先检查红外接收头（SFH），用遥控板对传感器 进行设置，用示波器观察红外接收头（SFH）输出端是否有方 波输出，如没有方波输出，则更换红外接收头。 检查9013的集电极是否有方波输出，若无则更换 9013；接着依次按遥控板的：选择、上升、下降，分别观察 9149的3、4、5脚，是否有方波输出，如果没有，则更换9149。
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二、传感器常见故障处理
传感器异常显示L.LL 传感器显示乱码 传感器无电源 传感器遥控不灵 传感器无频率输出信号 传感器通气无反应或通气低 传感器显示窗出现闪烁不定 传感器报警时有光无声或声音嘶哑 传感器报警时无声无光 正常使用情况下显示H.HH 自检时传感器显示2.AA或2.bb
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一、传感器PCB板讲解
显示驱动电路 该电路由芯片74HC373和4位数码管组成，74HC373内有8个 相同的D型锁存器，由两个控制端（11脚G或EN；1脚OUT、 CONT、OE）控制。当OE接地时，若G为高电平，74HC373 接收由CPU输出的地址信号;如果G为低电平，则将地址信号锁 存。 复位电路 该电路由MAX813构成微处理监控电路，SOT封装低功耗电源 失效比较器，低电压工作，用于监视低至1.8V的电源，监视电 压可低至0.62V。
三、常用维修技巧
代换法
是把假设可能引起故障的元器件，用好元件 代替，从而判断假设是否成立。
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三、常用维修技巧
比较法
是用工作正常的电路与故障机，进行电压、 电流、电阻等参数的对比，对比的前提是， 两机器的工作状态要一致 代换法、比较法 这两种，适用于任何电路，很容易掌握。
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四、主要传感器介绍
KG9701A型低浓度甲烷伟感器
采用载体催化原理测量甲烷浓度。载体催化 元件与金属膜电阻、调节电位器组成传感探 头。工作时，被测环境中的甲烷以按扩散方 式进入传感器探头气室与敏感元件发生反应 并产生与甲烷浓度相应的电信号。该信号经 放大进入A/D转换器进行模数转换，然后送 往中央处理单元89C52单片机进行数据处理 后发往与之相连的井下监控分站以及地面中 心站，实现井下联网监测、监控及就地数字 显示和声光报警。
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二、传感器常见故障处理
传感器无频率输出信号 故障原因： 发光二极管D7是否损坏 电阻R53（100欧姆）和三极管N13（8550）是否 损坏 处理方法： 用万用表的导通档去测量发光二极管D7是否 损坏，如果正常就检查三极管N13（8550）和电阻R53（100 欧姆）。 传感器通气无反应或通气低 故障原因： 传感器的元件损坏或者元件老化 传感器电路板的数据采集电路有问题 处理方法： 更换新的元件，进行通气测试，以确定元件是 否出了问题。如果元件是好的，则就检查元件3V供电电压是否 正常，如果没有则检查IC2（17358）和N1（8550）。如果有 3V电压则应检查IC9（7109）、6MHZ的晶振外围采集电路。
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一、传感器PCB板讲解
存储电路 该电路由AT24C02组成 存储器的内部结构为512X8位，芯片 具有写保护，可靠性高，擦写次数可达100万次，数据断电保 存100年不变。
模数A/D转换器
单片机电路 单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。

负电源电路 该电路由IC4 ICL7660组成，将+5V电压转换为—5V电压， 负电压供给A/D转换器IC9 ICL7109.
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提升生命保障重庆煤科院一、传感器PCB板讲解
红外遥控接收电路 该电路由红外接收头HH0038A2，芯片9149以及电容C11和 C12等组成。 该接收头集成度高，无需外围元件通电即可工作。 芯片用户码是通过C11和C12来设置的，以便与发射电路相对 应。C11和C12内部分别设计有20K上拉电阻，故在接地时为 “0”，悬空时为“1”。 声光报警电路 该电路由单片机P89V52第15脚高电平控制声光报警电路， 发出间歇式光信号和80分贝声音信号。
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四、主要传感器介绍
GTH500（B）一氧化碳传感器
采用电化学CO敏感元件。实际测量时，当敏感元件 接触到环境中扩散的CO气体通过过滤尘罩经CO敏 感元件透气膜扩散进入到具有恒定电位的电极上， 在电极催化剂作用下，与电解液中水发生阳极氧化 反应。在工作电极上所释放的电子产生与CO浓度成 正比的电流，经检测电路温度补偿，再经A/D转换器 转换后进入单片机处理成与被测一氧化碳一致的频 率（电流）信号送往井下分站，同时实现本机就地 一氧化碳数字显示，送达分站的一氧化碳信号经专 用通信接口装置和电缆送到地面控制中心站实现井 下一氧化碳的连续实时监控。
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二、传感器常见故障处理
传感器异常显示L.LL
故障原因是：a、传感器的催化元件或热导元件断丝 b、传感器的元件与电路板连接出现断线 处理方法： 打开传感器后盖，检查传感器元件与电路板的连 线是否断开。如果正常，检查元件是否断丝。用万用表电阻档 检查G、r12、V2之间的电阻值，一般在7、8欧姆左右，若其 中电阻无穷大，则说明元件断丝，应更换新的催化元件。
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二、传感器常见故障处理
传感器无电源 故障原因：①、传感器的18V电源保护模块是否损坏 ②、传感器电路板的芯片可能短路，导致传感器不能 正常工作 ③、给单片机提供的5V电压是否正常 处理方法：打开传感器后盖，检查航空插头与电路板的两根 电源线是否断开。如连接无误，检查18V的电源保护模块是否 有18V的电源输出。如达不到18V输出，应更换新的模块。18V 供电时，正常电流约为70毫安左右，如上电时电流很大，则有 可能是器件或PCB有短路，应先排除短路故障后再上电；如有 18V正常输出，应依次检查IC1（34063）、78L05、IC2 （LM358）这几点的稳压是否正常。
一、传感器PCB板讲解

开关电源电路 二次稳压电路 负电源电路 红外遥控接收电路 声光报警电路

显示驱动电路 复位电路 存储电路 数模A/D转换器 单片机电路
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一、传感器PCB板讲解
开关电源电路 该电路为串联降压式开关稳压电源，核心由IC1MC34063芯片 组成。主要作用是恒功率转换，调整电阻R2和R3的比例 输出电压产生变化。电感L1和电容E2为储能元件，二极管 D2起蓄流作用。输出稳压值为3.4V左右。 MC34063是一单片双极型线性集成电路，专用于直流-直流变 换器控制部分。片内包含有温度补偿带隙基准源、占空比 周期控制振荡器、驱动器和大电流输出开关，。使用最少 的外接元件构成开关升压变换器、降压式变换器和电源反 向器。特点：能在3.0-40V的输入电压下工作； 输出开关电流可达1.5A（无外接三极管） 有短路电流限制； 输出电压可调
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二、传感器常见故障处理
正常使用情况下显示H.HH 故障原因： 在该状态下表明该传感器进入保护状态，因甲烷 浓度超过其测量范围。 处理方法：将该传感器断电，使该传感器重新初始化，进入正 常工作状态后重新进行调校。 自检时传感器显示2.AA或2.bb 自检时，如传感器出现显示2.AA或2.bb符号，说明传感器的测 量桥路零点偏移过大，需对传感器进行硬件调零。具体步 骤如下：取下传感器带回地面。打开传感器后盖并接通电 源数分钟后，同时按下遥控器或传感器电路板上的三个按 键数秒钟，并看到数码管有闪烁。然后立即按动选择键， 使传感器显示窗内的小数码管显示为"1"，再用螺丝刀调节 电路板上的电位器P1，使传感器数字显示为零。
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三、常用维修技巧
断开法
是一种很常用的维修方法，断开法也叫排除 法，其核心思想是；把有可能造成故障的电 路分离出来，独立的进行分析，断开法适用 于相对独立，之间又存在联系的电路。
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二、传感器常见故障处理
传感器显示窗出现闪烁不定 故障原因：可能是复位电路IC5：MAX813芯片损坏 处理方法： 给单片机P89V52的第9脚提供一个5V的触发 电压，然后观察传感器显示窗是否工作正常，如果正常则更换 IC5芯片。 传感器报警时有光无声或声音嘶哑 处理方法： 观察传感器电路板与蜂鸣器之间的连线有无断线， 如果没有应该是蜂鸣器的故障，重新更换蜂鸣器片。 传感器报警时无声无光 故意原因： 报警发光二极管D3和D4损坏 传感器上电路板的芯片IC12（4011）损坏 处理方法： 用万用表的导通档检查报警灯是否损坏。如 正常则应检查报警时蜂鸣器是否有18V电压输出，如没有应更 换IC12（4011）。