控制仪表与过程控制补充内容

《控制仪表与过程控制补充内容》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、BC-1仪表的分析方法从仪表整体结构上看，模拟式控制仪表有两种构成形式：1.仪表整机采用单个放大器，其放大器可由若干级放大电路或不同的放大器串联而成。属于这一类的仪表有DDZ-II型仪表、大部分的变送器以及气动仪表等。2.整机由数目不等的运算放大器电路以不同形式（主要是串联形式）组装而成。采用运算放大器的仪表都属于这一类构成形式，如DDZ-III型系列、I系列和EK系列仪表等。一、采用单个放大器的仪表分析这类仪表一般具有如图所示的典型结构，整个仪表可以划分为：输入部分、放大器和反馈部分。Ki——输入部分的转换系数；K——放大器的放大系数；Kf——反馈部

2、分的反馈系数。当满足KKf>>1的条件时，特点：１.在满足KKf>>1的条件时，仪表的输出与输入关系仅取决于输入部分的特性和反馈部分的特性。2.在满足KKf>>1的条件时，放大器的净输入e趋向于零（e→0）。由于Zi=DXZf=KfyZi=Zf因此e=Zi-Zf=0分析方法1、将仪表划分为输入部分、放大器和反馈部分；2、对各个部分分析，重点是输入部分和反馈部分；3、求出整机输出与输入之间的关系，得整机特性。比较环节的确定可以从放大器的输入端即所加位置着手；取样环节的确定可以从仪表的输出信号回路着手。电动仪表的两种比较方式1.串联比较2.并联比较电动仪

3、表的两种取样方式1.电流取样2.电压取样气动仪表的比较环节主要有：力比较和力矩比较二种方式。力比较是输入力和反馈力作用在比较元件上，其差值使比较元件产生微小的位移；力矩比较是输入力矩和反馈力矩作用在作为比较元件的杠杆上，其差值使杠杆产生微小的偏转。气动仪表的取样方式是将仪表输出气压信号直接引入反馈部分。二、采用运算放大器的仪表分析方法这类仪表的线路是由若干个运算放大器电路组装而成，主要是运算放大器电路以串联形式相联。由于每一个运算放大器电路的输出电阻很小，而输入电阻又都足够大，这样，前、后级运算放大器电路之间相互影响很小。分析这类仪表时，可以把整个仪表

4、线路分成一个个运算放大器电路单独地进行分析，最后再综合得到整机的特性。运算放大器的基本知识及性能1）输入端（+、-）：+端为同相输入端，-端为反相输入端。电压差Ud的正方向是从同相端到反相端。UT为同相端对地（正、负电源的公共端）的电压，UF为反相端对地的电压。2）输出端：Uo为输出端对地的电压，即输出电压。3）电源端（U+、U-）把运算放大器看成是双端输入、单端输出的三端器件。1、运算放大器的引出端2、运算放大器的使用条件为差模输入电压为共模输入电压运算放大器的基本知识及性能任何一个运算放大器，其允许承受的最大输入电压和电流都有一定的限制，制造厂规定

5、了运算放大器的最大差模输入电压（又称差模输入范围）和最大共模输入电压（又称共模输入范围）。运算放大器的输出电压和电流也都有一定的限制，最大输出电压一般比电源电压低1～2V,最大输出电流一般为5mA或10mA，在仪表电路中需要输出大电流时，往往采用三极管进行电流放大。理想运算放大器特点：〈1〉输入电阻Ri=0；〈2〉输出电阻Ro=0；〈3〉开环电压增益Ko=0；〈4〉失调及其漂移为零。两条重要的结论：〈1〉差模输入电压为零，即=0或UT=UF〈2〉输入端输入电流为零，即=0,=0运算放大器的基本知识及性能３、运算放大器的基本特征运算放大器电路1.反相端输

6、入〈1〉输出电压与输入电压成正比，其比例系数为R2/R1；〈2〉输出与输入极性相反；〈3〉反相端不接地，但UF=0，故称反相端为“虚地”；〈4〉输入电阻约等于输入回路电阻R1；〈5〉输入回路电流Ii，全部流经反馈回路，即If=Ii。特点：２.同相端输入〈1〉输出电压与输入电压成正比,其比例系数为（1+R2/R1）；〈2〉输出与输入极性相同；〈3〉同相端和反相端存在共模电压UC=Ui；〈4〉输入电阻等于运算放大起本身的共模输入电阻，其值很大，通常为1～500MW。特点：3.差动输入如果取则<1>在满足电阻匹配条件时，差动输入放大器电路的输出电压仅仅取决于

7、两个输入电压之差Uid=UiT-UiF，即这种电路只放大差动信号，不放大共模信号，且与差动信号Uid成正比，比例系数为R2/R1。输出电压与差动信号极性相同。在仪表线路中，往往取得R1=R3、R2=R4，形成所谓对称差动运放电路。<2>运算放大器输入端存在共模电压特点：输入电阻高,输出电阻低它在仪表电路应用中，起隔离或缓冲作用.4.电压跟随器U0=Ui单电源供电的运算放大器电路出于仪表总体设计的需要、便于仪表的安装以及变送器采用二线制等原因，在仪表线路中，一般都采用单电源供电，即由一组+24V电源供电。运算放大器采用单电源供电后，只影响其本身的使用条件

8、，而并不影响运算放大器电路的运算关系和特性。单电源供电时运算放大器的使用条件双电源供电和单电源