不同批次板子采集到的传感器压力值不同

问题描述：

M340B空压机主控板在接正常压力气源时，显示屏显示压力值过高并报警。

问题排查：

确认可能的故障点：压力传感器、硬件电路（供电电路、分压电路、ADC采样电路等）、单片机、软件；

排查过程：

为排除软件的影响，与软件工程师检查与传感器相关的代码和公式，将4051并将所有主控板程序烧写成最终版代码原供电方案为DC-DC，考虑可能纹波较大，影响传感器，导致输出有差异。

排查时，从同一气源使用三通分别给新旧两个传感器供气；

从同一线性电源并联接到DC-DC转换的输出5V上，保证所有接入源一致；

1. 差异性对比

首先将三块产线发回的板子依次接到机器上观察差异性，发现压力值及各功能均正常，故分别编号，取一号板与空压机上旧控制板做对比；

机器出气口接三通并入机械压力表，机械表读数与三块产线返回的主板不同压力对应如下，单位：kPa

结论：三块产线同一批次的电路板压力值基本一致，均比实际电压高，可以任选其一与机器原装旧主控板做对比测试。

1. 传感器电压值对比 单位：V

本以为排查到了问题，是因为传感器输入电压值高，导致单片机AD采样值大，所以经换算后的显示值高。但用万用表测量新旧两个板子传感器的供电电压后发现，旧板电压4.95V，新板电压5.05V，故经粗略计算，①板传感器电压超出旧板传感器的部分为电源电压不同引起的，并不能说明是传感器输出电压问题。

1. 传感器受压特性

由于传感器需要采集的压力大，故设计了如下图的结构件，通过气动接头连接高压气源，故考虑是否在固定结构件时，螺丝过紧，施加的压力过大，导致传感器变形，使得零点变化。

故将新旧两板的传感器结构件缓缓拧松，拆下，放置一会以释放传感器应力后，直接通5V电，测量两板传感器零点电压；

再装回结构件，以相同力矩拧紧螺丝，接通5V电，测量两板传感器输出电压。结果见下表：

通过换算，得到通气后的压力如下表：

由表可见，即便两板传感器输出有区别，但不足以达到几十kPa的差异，故排除传感器问题。

1. 从电路板其他电路排查

传感器确认不同批次造成的影响不大后，从本身电路下手，给传感器供电5V，测量零点电压。并模拟施加气体后压力，在传感器输出脚施加2V电压后，测得分别为为0.492V和2.006V。

测量分压电路电阻，两个均为9.96K，故二等分电压正确，此后连接到4051芯片的电压不变，输出电压不变，输入到单片机AD口的电压依然正常，故排除信号传输电路的所有问题。

1. 排查单片机

最后只剩同为ATMEGA128A系列的单片机未排查，交换两板单片机后，上电，故障转移，故障定位到单片机上。

交换前（原板）

交换后

由原理图可知，单片机ADC（AREF）未接外部参考电压，故使用的是内部参考电压。

两单片机型号：

偏高：ATMEGA128A U-TH 35454U

正常：ATMEGA128A AU 1611

考虑到虽然两批次芯片均为ATMEGA128A系列，但可能由于内部ADC基准电压不同，导致ADC计算得出的值不同，LCD1602用计算值显示，造成了显示值偏高的问题，可向芯片供应商询问两型号芯片问题。