《显示仪表》PPT课件

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1、第四章显示仪表内容提要概述模拟式显示仪表动圈式仪表自动电子电位差计自动电子平衡电桥数字式显示仪表数字式显示仪表的特点及分类数字式显示仪表的基本组成新型显示仪表无笔、无纸记录仪虚拟显示仪表概述显示仪表：凡能将生产过程中各种参数进行指示、记录或累积的仪表。显示仪表一般都装在控制室的仪表盘上。它和各种测量元件或变送单元配套使用；又能与控制单元配套使用，对生产过程中的各参数进行自动控制和显示。分类模拟式显示仪表数字显示仪表屏幕显示仪表第一节模拟式显示仪表一、动圈式显示仪表动圈式显示仪表是一种发展较早的模拟式显示仪表，常与热电偶、热电

2、阻、霍尔式压力变送器等配合使用，用来指示、调节温度和压力等工艺参数。动圈式显示仪表由测量线路和测量机构两大部分组成。动圈式仪表按其功能可分为指示型（XCZ型）和调节型（XZT型）。按其输入信号的一次检测元件不同可分为热电偶（mV输入）和热电阻（电阻输入）式动圈仪表。（1）电磁力矩Mi与通过动圈的电流I成正比关系:Mi=C1I（2）由于Mi作用,使动圈张丝产生的反力矩Mf与动圈的转动角度α成正比,即Mf=C2α（3）Mi=Mfα=（C1/C2）*I=CII=E(t,t0)/R总α=CE(t,to)/R总二、自动电子电位差计电子

3、电位差计是用来测量直流电压信号的，凡是能转换成毫伏级直流电压信号的工艺变量都能用它来测量。1.手动电位差计工作原理根据平衡法将被测电势与已知的标准电势相比较，当两者的差值为零时，被测电势就等于已知的标准电势。图4-1电压平衡原理图测量时，可调节滑动触点C的位置，使同时有2.自动电子电位差计的工作原理根据这种电压平衡原理来进行工作。特点用可逆电动机及一套机械传动机构代替了人手进行电压平衡操作；用放大器代替了检流计来检测不平衡电压并控制可逆电机的工作。图4-2电子电位差计原理图电子电位差计既保持了手动电位差计测量精度高的优点，而

4、且无须用手去调节就能自动指示和记录被测温度值。结论53.自动电子电位差计的测量桥路图4-3电位差计测量桥路原理图图4-2电子电位差计原理图（1）冷端温度补偿问题举例用镍铬-镍硅热电偶测量温度，其热端温度不变，而冷端温度从０℃升高到25℃，这时热电势将降低１mV，仪表指针会指示偏低。如果把R２做成随温度变化的电阻，且在温度从0℃升高到25℃时，其阻值变化量ΔR2＝0.5Ω，这时，电阻R2上的电压降UDB也增大，ΔUDB＝ΔR2·I2＝1mV。为了统一规格，上支路的电流规定为4mA（或2mA），下支路电流规定2mA（或1mA）。

5、因为测量桥路的补偿电压UCD＝UCB－UDB，现在UDB增加了1mV，那么UCD就会减少1mV，此时滑动触点C的平衡位置不需变化。由于UCD的变化与热电势的变化相等，故能起到温度补偿作用，使仪表的指示值基本不受冷端温度变化的影响。67（2）量程匹配问题图4-4XW系列电位差计测量桥路原理图R2—冷端补偿铜电阻；RM—量程电阻；RB—工艺电阻；RP—滑线电阻；R4—终端电阻（限流电阻）；R3—限流电阻；RG—始端电阻；E—稳压电源1V；I1—上支路电流4mA；I2—下支路电流2mA①R2铜电阻装在仪表后接线板上以使其和热电偶冷

6、端处于同一温度。②下支路限流电阻R3它与R2配合，保证了下支路回路的工作电流为2mA。③上支路限流电阻R4把上支路的工作电流限定在4mA。④滑线电阻RP仪表的示值误差、记录误差、变差、灵敏度以及仪表运行的平滑性等都和滑线电阻的优劣有关。⑤量程电阻RM决定仪表量程大小的电阻。⑥始端（下限）电阻RG大小取决于测量下限的高低。4.自动电子电位差计的结构测量桥路放大器可逆电机指示机构记录机构图4-5电子电位差计方框原理图二、自动电子平衡电桥91.平衡电桥测温原理利用平衡电桥来测量热电阻变化。图4-6平衡电桥当被测温度为下限时，Rt有

7、最小值Rt0，滑动触点应在RP的左端，此时电桥的平衡条件是（4-3）滑动触点B的位置就可以反映电阻的变化，亦即反映了温度的变化。并且可以看到触点的位移与热电阻的增量呈线性关系。结论当被测温度升高后的平衡条件是（4-4）用式（4-4）减式（4-3），则得（4-5）10112.自动电子平衡电桥图4-7自动平衡电桥结构原理图图4-8自动电子平衡电桥方框图为了准确地指示出被测温度的数值，将热电阻的连接采用三线制接法，并加外接调整电阻。123.自动电子平衡电桥与自动电子电位差计的比较相同处与这两种仪表配套的测温元件（热电偶、热电阻）在

8、外形结构上十分相似。仪表的外形及其组成：如放大器、可逆电机、同步电机及指示记录部分都是完全相同的。不同处它们的输入信号不同。两者的作用原理不同。当用热电偶配电子电位差计测温时，其测量桥路需要考虑热电偶冷端温度的自动补偿问题；而用热电阻配电子平衡电桥测温时，则不存在这个问题。测温元件与测量桥