SCS—80汽车衡雷击损坏故障分析处理

某白云石矿粉加工厂建在海拔 1091.8米山旁的一座山的半山腰。汽车衡的东面是山峰，汽车衡正上方是一条架空的通信电缆。电缆用电缆钩吊挂在钢丝绳上。钢丝绳离地面大约  5米高。汽车衡的西边是小型水库。2016年  7月在雷电暴雨中遭到雷电闪击损坏。该汽车衡型号为 SCS-80型(80吨数字式地磅)。汽车衡结构组成:汽车衡主要由承载器、称重显示仪表、称重传感器、连接件、限位装置及接线盒等组成。

汽车衡工作原理:被载重物或载重汽车置于承载器台面上，在重力作用下，通过承载器将重力传递至称重传感器，使称重传感器弹性体变形，贴附于弹性体上的应变计桥电路失去平衡，输出与重量数值成正比例的电信号，经线性放大器将信号放大，再经 A/D转换为数字信号，由称重显示仪表的微处理器(CPU)对重量信号进行处理后，直接显示重量数据。称重仪表重量数字信号通过 RS232数据线传送到打印机。数字式传感器是在传统电阻应变式传感器基础上，结合现代微电子技术、微型计算机技术集成而发展起来的一种新型电子传感器。数字式称重传感器由模拟传感器(电子应变式)和数字化转换模块两部分组成的。数字模块由高度集成的电子电路、采用 SMT表面贴装技术制成。它主要包括放大器、A/D转换器、微处理器(CPU)、存储器、接口电路。接线盒是汽车衡连接称重传感器与称重仪表的中间部件 (示意图见附图所示)。出于抗干扰和坚固耐用考虑，接线盒的外壳均由金属材料制成。接线盒共有 n+1个传感器电缆接口，n是称重传感器个数，1是总电缆，连接接线盒与称重仪表。数字式接线盒是将多只数字式称重传感器并接成传感器接口总线。本文数字式传感器为四线制:白线(A)、绿线(B)、红线(5V)、黑线 0V、屏蔽线(地)。

故障现象:送上称重物后仪表 LCD屏数码乱显；打印机也损坏。在承载钢板一侧找到接线盒。

打开接线盒，准备在接线盒测试汽车衡的称重传感器。因为 10只称重传感器   4根同颜色电线并联在一起，再与总电缆并在一起。把这  10只称重传感器的白线拆开，用数字式万用表测白线对绿线、红线的电阻。测试结果如下:①、②、③、④、⑤、⑥、⑨、⑩号传感器白线对绿线电阻 R白绿=8.2kΩ，白线对红线电阻   R白红=9.8kΩ。而⑦号传感器白线对绿线电阻  R白绿=2.2kΩ，白线对红线电阻 R白红=3.5kΩ。⑧号传感器白线对绿线电阻  R白绿=330kΩ，白线对红线电阻 R白红=385kΩ。判断⑦号、⑧号传感器已遭雷击损坏。更换⑦号、⑧号传感器后该汽车衡恢复正常。

汽车衡遭击分析:该汽车衡遭遇的是直接雷击。⑦号、⑧号传感器位于山峰一侧。该汽车衡迁遇雷击与其所处地理环境有关:它处于半山腰中，山峰本易引雷和形成雷电集结区。

在汽车衡正上方还有一根通信电缆钢索，由于它末接地，起了雷电接闪器作用，它放电之地是易释放的地方，15米×5米的承载钢板是放电处。在汽车衡的旁边还有一个小型水库，水库也是引雷区。针对该汽车衡特殊的地理环境，笔者向业主提出防雷建议:对通信电缆钢索、承载器钢板、接线盒均接地，增设避雷针。在称重仪表的电源进线加装 AC220V/AC220V隔离变压器，加装浪涌保护器(SPD)。