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《化工仪表及自动化厉玉鸣第三版第6章显示仪表》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、化工仪表及自动化第六章显示仪表内容提要模拟式显示仪表自动平衡电子电位差计电子自动平衡电桥数字式显示仪表数字式显示仪表的原理及其特点模-数变换器电子计数器显示器数字式显示仪表的基本组成数字模拟混合记录仪新型显示仪表无纸记录仪虚拟显示仪表1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。分类模拟式显示仪表数字显示仪表屏幕显示仪表2第一节模拟式显示仪表一、自动平衡电子电位差计电位差计是用来测量电势或电位的,当它与热电偶配合时,可以用来测量和显示温度。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
2、进行工作。3第一节模拟式显示仪表4图6-1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，而且无须用手去调节就能自动指示和记录被测温度值。结论热电偶测量桥路放大器可逆电机指示机构记录机构同步电机稳压电源图6-2电子电位差计原理方框图第一节模拟式显示仪表52.自动电子电位差计的测量桥路图6-3XW系列电位差计测量桥路原理图第一节模拟式显示仪表桥路中各电阻的作用(1)滑线电阻RP与工艺电阻RB改变滑动触点在RP上的位置,可以产生不同的桥路输出电压以平衡热电偶的热电势。(2)始端(下限)电阻RGRG
3、的大小取决于测量下限的高低。(3)量程电阻RMRM是决定仪表量程大小的电阻。它的大小由仪表测量范围与所采用的热电偶分度号来决定。6第一节模拟式显示仪表(5)冷端温度补偿电阻R2降低了测量误差。(4)上支路限流电阻R4把上支路的工作电流限定在4mA。（6-1）(6)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。（6-2）7第一节模拟式显示仪表举例例6-1用镍铬-镍硅热电偶配电子电位差计测量某炉温,温度的测量范围在400~900℃。图6-4是电位差计测量桥路。已知E=1V；I1=4mA；I2=2
4、mA；R2=5.33Ω；RP∥RB=90Ω。试根据测温要求确定桥路中的其他电阻值。图6-4电位差计测量桥路解：根据镍铬-镍硅热电偶分度表(第五章附录三)查得400～900℃对应的热电势为16.395～37.325mV。8第一节模拟式显示仪表假定由于R2的存在,实现了冷端温度的全补偿,故冷端温度的变化对热电势的影响可以不予考虑。当温度在测量下限400℃时,滑动触点移至滑线电阻的最左端,此时根据得根据测量范围的要求,滑线触点由滑线电阻的最左端移至最右端,电压差应为9第一节模拟式显示仪表因此,RP、RB、RM并联后的等
5、效电阻RnP应为已知RP∥RB=90Ω,可求得RM≈5.55Ω。根据式(6-2),可得10第一节模拟式显示仪表以上计算都是粗略的,在进行精确的计算时,还要考虑许多实际的情况,例如滑线电阻RP的两端一般是移不到头的。所以在计算RG、R4时必须考虑这种情况。注意11第一节模拟式显示仪表二、电子自动平衡电桥12（1）平衡电桥测温原理利用平衡电桥来测量热电阻变化。图6-5平衡电桥当被测温度为下限时，Rt有最小值Rt0，滑动触点应在RP的左端，此时电桥的平衡条件是（6-3）第一节模拟式显示仪表滑动触点B的位置就可以反映电阻
6、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（6-4）用式（6-4）减式（6-3），则得（6-5）13第一节模拟式显示仪表14（2）自动电子平衡电桥图6-7电子平衡电桥原理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。图6-6自动平衡电桥工作原理第一节模拟式显示仪表15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）在外形结构上十分相似。仪表的外形及其组成：如放大器、
7、可逆电机、同步电机及指示记录部分都是完全相同的。第一节模拟式显示仪表不同处它们测量的电量形式不相同。两者的作用原理不同。测温元件与测量桥路的连接方式不同。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。16第二节数字式显示仪表一、数字式显示仪表的原理及其特点17数字式显示仪表是能将被测的连续电量(模拟量)自动地变成断续量,然后进行数字编码,并将测量结果以数字显示的电测仪表。A/D变换器电子计数器显示器模拟量数字量读出图6-8数字式显
8、示仪表方框图第二节数字式显示仪表准确度、灵敏度高;读数方便、清晰直观、不会产生视差。测量速度快，从每秒几十次到每秒上百万次;仪表的量程和被测量的极性可自动转换,可自动检查故障、报警以及完成指定的逻辑程序;可以方便地实现多点测量;可以与电子计算机配合,给出一定形式的编码输出。特点18第二节数字式显示仪表二、模-数变换器将连续变化的模拟量变换成断续的数字量。主要任务主要有间接
