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第四章录井仪传感器培训手册

一．CAN总线型传感器系统使用要点

1. 总线通讯稳定性问题

按CAN规范以125Kbps通讯速率，主干电缆长度可达到500m,接入的CAN节点可达到64只。

综合录井仪接入的CAN节点在23只左右，主干电缆长度在300m以下。如果出现通讯不稳定现象(指某些节点时不时出现超时，或搜索节点时某些节点时有时无，甚至同一节点搜索到一次以上)，一般应注意以下几点：

a.是否正确配接了终端电阻

终端电阻应有两个，其一接在主干电缆的末端三通上，另一个已焊接在CAN 适配卡上。

终端电阻的作用是吸收信号线上电脉冲的多余能量，防止反射形成信号混淆，而信号混淆将导致通讯错误。频繁的通讯错误，会导致CAN总线重置。如此循环将使CAN总线根本无法正常通讯。

具体检查方法为：断开CAN总线与适配卡的连接，用万用表200Ω档测量YD20的4、5脚，应在125Ω左右。未接终端电阻，将导致通讯不稳定。如正常，还应检查YD20五个芯脚之间是否互相绝缘(万用表2MΩ应溢出)。

b.主干电缆有无分支(即总线拓扑结构是否正确)

CAN总线主干电缆应从头至尾为一根“直肠子”，不允许分支。具体来讲，三通左右两端用于连接主干电缆，丁字端只能连接CAN节点，而不能接入主干电缆。尤其在主干分支达到相当长度时，CAN总线必定出现通讯不稳定现象。此时只能取消主干电缆分支。

正确的做法是：首先将三通接头布置在应安装的CAN节点附近，然后将主干电缆走线至各三通接头互连，而所有三通丁字端只用于连接CAN节点。

c.总线工作电压

CAN规范规定总线工作电压为24V。由于电流传输存在压降损失，当总线上某一CAN节点获得工作电压低于19V时，也会导致总线通讯不稳定的现象，此时可将向总线供电的开关电源输出电压调高，但不应超过26V。

d.主干电缆是否有螺丝松动，引起接触不良现象

主干电缆的芯线与插头的连接是靠小螺丝固定的，如果某一根线螺丝未上紧，接触不良也会出现总线通讯超时或某一个传感器超时现象，此时通讯时好时坏，当出现某一个传感器超时现象时，应注意检查对应节点的插头，有无线头螺丝未上紧的现象，并排除故障。

2. 总线接插件防护等级

CAN总线接插件防护等级为IP65，接插件插拨可达10000次。

实际使用发现密封不好，分析原因认为是现场总线未固定，而在频繁移动造成的。井场油污、泥沙等脏物进入接插件密封部位，将导致接插件防护等级下降。对此在保证电气连接正常的情况下，建议将三通等接插件用防水材料包裹好。但仍应注意包扎前接头应是干燥的。

3. CAN节点保险丝问题

为满足防爆强制规定，节点内装有三个快速熔断保险丝，其规格不得任意变更。不能靠增大保险丝电流规格来追求不烧保险丝，而无视可能引起的危险气体的爆燃事故。

由于自复保险丝等效参数不满足CAN通讯要求，也无法应用于CAN节点中。

4. 三通连接的注意事项

井场传感器比较集中的地方，通常会出现几只三通连用。由于三通外壳为软性塑料，如果连接超过三只，总线又未固定好，可能造成三通内插针接触不良或骁断。因此，建议使用时，相互连接的三通（中间无总线）不超过三只。

为了防止传感器接头进水、泥浆或其他污染物，在安装或更换时，需用保护套对其进行保护。

5. 关于CAN总线隔离栅型号的说明

目前我们使用的防爆隔离栅共分三种，请在使用时注意区分：

a.SK-9N01CAN总线绞车隔离栅，俗称C型节点，用于绞车传感器；

b.SK-9N02CAN总线泵冲隔离栅，俗称B型节点，用于泵冲、转盘转速传感器；

c.SK-9N03CAN总线模入量隔离栅，俗称A型节点，用于所有4-20mA输出信号传感器；

A型节点又分为二线制和三线制二种，出厂时在防爆隔离栅外壳不锈钢标牌上有所标识，三线制A节点仅用于SK-8N07电扭矩传感器，SP1102总烃检测传感器和H2S传感器（格林通），其余均为二线制。值得注意的是，安路、雪格产H2S传感器为二线制。

6. CAN总线仪器泵冲回零太慢调滤波时间的操作

a.退出CAN服务程序，只接一个泵冲节点传感器。

b.在盘符：\SK-SOFT1.40.4\DLS\PUMP STROKE TAO目录下,运行5016bd程序弹出

c.输入节点序列号 B########。修改滤波时间TAO 一般为20-60之间，〈数值越大泵冲越稳定，但泵冲回零太慢〉，按数据下载按钮,计算机显示成功后退出程序.

7. CAN总线仪器绞车倒向程序使用的操作

a.在：\SK-SOFT1.40.4\DLS\DrawWork reverse的目录下,运行5016cs程序。

b.输入MAC ID 节点序列号。

c.按读计数方向按钮，查看方向值是0或1，然后输入原读计数方向值相反的值。

d.按读计数值按钮，查看通信是否正常。

二．传感器原理及标定

1．压力传感器

1.1工作原理

SK-8Y2X A系列合金薄膜传感器，由离子束溅射合金薄膜压力传感器与信号调

制电路组成，适用于流体压力、差压或液位的检测，采用现代薄膜设备与刻蚀技术制造，其技术独特、性能优越，由此组成的SK-8Y2X A系列传感器，具有精度高，能长期在恶劣环境下稳定工作的特点。

液体介质压力/差压，作用于耐蚀不锈钢弹性膜片，使膜片产生变形，如应变原理图所示。在膜片上制作了组成惠斯登电桥的合金薄膜应变电阻，膜片变形使电阻的几何尺寸和阻值发生改变，电桥输出相应的电信号。电子电路，将电桥输出的信号放大，并转换成标准4~20mA电流信号输出。

1.2零点调校

用于连续调节量程的电位器，位于电路的元件侧，有“S”标记，如下图所示。电位器上的调节螺钉可旋转25圈，超出25圈继续转动时无效。

零点调节电位器位于电路的元件侧，有“Z”标记，调节圈数25圈

1.3 一般故障判断和排除

传感器无信号输出时，应首先检查加长电缆的断线或短路或传感器的工作电压是否正常

怀疑压力传感器出故障，可用下列方法检查判断

折下压力传感器，使其与压力计相连，根据压力传感器量程，分别测定零位、1/2和满量程时的输出值，用万用表mA流档测量2脚和3脚输出电流信号应为4mA、10mA、20mA即为正常，否则传感器有故障

压力读数不正确首先检查是否缺液压油，如缺油应用加油。