[工学]安徽建筑工程学院建筑环境测试技术

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1、第11章：电动显示仪表授课课时：2学时主要内容：电动显示仪表意义及概述。电动显示仪表的分类：模拟式显示仪表，数字式显示仪表。各显示仪表的结构组成及其工作原理，各显示仪表与之匹配的传感器的选择和确定。各类显示仪表的结构组成，各类显示仪表的工作原理，工作方法及其配套的传感器选型。重点和难点:各类显示仪表的结构组成，各类显示仪表的工作原理，工作方法及其配套的传感器选型。各类显示器与传感器的匹配，如何满足工艺精度要求主要章节11.1概述11.2模拟式显示仪表11.3数字式显示仪表11.4智能式显示仪表11.5传感器及变送器与显示仪表的连接11.1概述电动显示仪表通常是由测

2、量线路和显示装置两部分组成。1.模拟式显示仪表是以指针或记录笔的偏转角或位移量来显示被测变量连续变化的仪表。1）直接变换式仪表的组成与特点组成图11.1.1直接变换式仪表特点（1）其线性刻度较困难。（2）很难获得较高的精度。（3）信息转换效率低，但仪表简单可靠、重量轻、尺寸小、价格便宜。2）平衡式显示仪表的组成及特点组成特点（1）平衡式显示仪表线性度好、测量精度高；（2）反应速度快；图11.1.2平衡式显示仪表的组成(3)比直接变换式仪表结构复杂、造价高。3）显示仪表的基本技术性能仪表的变差在规定的条件下，用同一仪表对被测量进行正、反行程的测量，对某一测量点所得到

3、的正、反行程两次示值之差称为该测量点上的示值变差。图11.1.3仪表的变差特性仪表的灵敏度仪表输出信号的变化量和引起这个输出变化量的被测量变化量的比值，称为仪表的灵敏度。仪表的分辨率仪表响应输入量微小变化的能力称为仪表的分辨力，常用分辨率或灵敏限来表示。2.数字式显示仪表把与被测量（例如温度、流量、液位、压力等）成一定函数关系的连续变化的模拟量，变换为断续的数字量进行显示的仪表。1）构成：它是由前置放大器、A／D转换器（模拟量转换成数字量）、非线性补偿、标度变换以及显示装置等部分组成。2）技术指标分辨率仪表在最小量程时，最末一位数字跳变一个字所代表的量值，它反映了

4、仪表的灵敏度。图11.1.4数字式显示仪表的构成框图精确度数字仪表精确度的表示方法：（1）（2）数字仪表精确度的相对误差输入阻抗数字仪表输入阻抗：指仪表在工作状态下，仪表两个输入端子之间所呈现的等效阻抗。干扰抑制比工业现场存在很强的电磁场及各种高频干扰，因此对数字抗干扰性有一定得要求，通常用干扰抑制比来表示。3.智能式显示仪表带有微处理器的数字式仪表，可以实现复杂计算等功能。1）构成图11.1.5智能式显示仪表的构成2）技术指标与特点技术指标技术指标与数字仪表基本相同，在测量误差功能上增加了零点、满度误差软件修正和数据线性化处理的功能。特点（1）具有常规仪表相同的

5、功能；（2）具有丰富的数据处理功能；（3）可以方便地与各种输入信号连接；（4）具有可编程功能；（5）可以存储历史数据，并能方便地输出；（6）具有数据通信功能；（7）与上位机配合可以构成分布式采集系统。11.2模拟式显示仪表模拟式显示仪表：利用测量的模拟信号直接显示或者经过转换电路处理后再显示；也可以将模拟信号与标准信号比较调平衡后，经过计算得到测量值再显示。模拟式显示仪表具有连续显示功能，测量值在仪表的刻度盘上读出。1.动圈式显示仪表采用灵敏度较高的磁电系测量机构，易将微弱的被测信号转换为指针的角位移。可以对直流毫伏信号进行显示，也可以对非电势信号但能转换成电势信

6、号的参量进行显示。1）特点可以作参数显示；也可作参数指示显示和控制；可与热电偶等测温元件配合作为温度显示、调节使用；可和其他变送器配合，测量、控制其他参数。2）组成和测量线路动圈式仪表由测量线路和测量机构两部分组成。图11.2.1动圈仪表检测毫伏信号的测量线路用于检测毫伏信号或配热电偶的动圈仪表测量线路为直接变换式线路。它由环境温度补偿电阻、量程和阻尼调整电阻、量程和阻尼调整电阻组成。图11.2.3毫伏信号的测量线路（1）环境温度补偿电阻用具有负的温度系数的热敏电阻Rr和锰铜电阻RB并联后再与RD串联的方法进行补偿。（2）量程和阻尼调整电阻国产XC系列动圈仪表采用

7、了统一的测量机构，即用于不同的量程、不同的被测量情况下的表头是统一的，这就大大的简化了生产工艺，提高了生产效率。（3）热电偶冷端温度补偿与热电偶配套的动圈仪表，是直接按照热电偶的分度表进行刻度的，即热电偶的冷端温度是在零度条件下刻度的，如果热电偶冷端温度不是零度，则动圈仪表的读数便不能真实的反映被测温度值，并产生一个随冷端温度变化而变化的误差。因此在实际测温中，必须考虑冷端温度补偿问题。图11.2.4热电偶冷端温度补偿检测电阻值的测量线路3）仪表型号工业仪表型号由三节组成：第一节以大写字母表示，第二节以阿拉伯数字表示，尾注以大写汉语拼音字母一位表示，普通型不加尾注

8、；第三节以