传感器及应用第2版 教学课件 作者 王煜东 主编传感器第11章.ppt

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1、传感器及应用第11章要点：1.动圈式指示仪表的结构、测量线路、型号及选用2.动圈调节仪表的型号及选用3.自动平衡显示仪表的原理、类型及使用注意事项4.电动单元组合仪表的意义、主要组成单元、信号制、联络方式5.数字显示调节仪表的组成、线性化方案6.数字面板表的概念7.数字显示仪表的安装与接线第11章显示与调节仪表主要内容●11.1模拟式仪表1.动圈指示调节仪表2.自动平衡显示仪表3.电动单元组合仪表●11.2数字式仪表1.数字式显示调节仪表的分类与组成2.数字面板表3.数字式显示调节仪表11.1模拟式仪表模拟式仪表主要有动圈式

2、指示与调节仪表、自动平衡显示仪表和电动单元组合仪表等。11.1.1动圈式显示与调节仪表动圈式仪表的测量机构是一个磁电系检流计。如图11-1a所示，它由永久磁铁、可动线圈、张丝、指针、刻度标尺、铁心等构成。测量机构与测量线路组成动圈式指示仪表，若再配以给定机构可组成调节仪表。动圈式仪表结构简单，价格低廉，易于维护，精度可达1.0级,与相应传感器、变送器配合，广泛用于温度、压力、成分、物位等物理量的测量与控制。图11-1动圈式指示仪表的组成a）测量机构b）测量线路1—可动线圈2—张丝3—铁心4—永久磁铁5—指针6—刻度标尺1.动

3、圈式指示仪表我国统一设计生产的动圈指示仪表型号为XCZ系列，如图11-1所示，它由测量机构和测量线路组成。①动圈指示仪表的内部线路：由串联量程调整电阻RM、串联温度补偿电阻RT和与RT并联的线性补偿电阻RB等组成。RM用锰铜丝绕制，阻值一般在200～1000之间，调整RM可得到所需要的量程；RT用来补偿动圈电阻RD的温度特性，在20℃时选RT=68；RB=50Ω为锰铜丝电阻，用来补偿RT的非线性。②动圈指示仪表的外接电阻：为了给仪表定度，规定外部电阻为15。仪表出厂时配带一只15的锰铜丝线绕电阻，使用时拆去一部分，拆

4、去部分等于被测电路工作状态下的电阻值，将剩余部分串接在回路中。但对于使用霍尔式传感器的压力或差压仪表，其传感器等效内阻为120Ω，配外接电阻后应为135Ω；对于带有前置放大器的动圈指示仪表，型号为XFZ，其输入阻抗很高，对外接电阻无严格要求。（1）动圈指示仪表的测量线路图11-2XCZ-101动圈仪表电路①配热电偶的动圈式温度指示仪表：型号为XCZ-101，其电路如图11-2所示。图中，配接的冷端温度补偿器在电桥平衡时的等效内阻为1Ω；将测量时RCu随温度变化对电桥等效电阻的影响忽略；再事先计算或测量热电偶在使用状态下的电阻

5、值，便可确定外接电阻R外的大小。（2）动圈式温度指示仪表②配热电阻的动圈式测温指示仪表：型号为XCZ-102，其电路如图11-3所示。热电阻测温电桥采用三线制接法。如果使用5的定值导线，当环境温度在0～50℃范围内时，附加误差不超过±5%。为限制桥臂电阻发热，要求I1在测量下限时（此时电桥平衡，电流较大）的值I10不超过6mA，国产仪表R2+R3=800Ω，I10实际只有5mA。图11-3XCZ-102动圈仪表电路（3）动圈仪表的安装使用及维护①仪表选择：根据系统和环境条件的实际情况选用符合质量要求的仪表。例如，从功能考虑

6、，确定选XCZ型或XCT型，从调节精度考虑，确定调节方式的选择；量程范围不能太大也不能太小，应使被测参数值为量程上限的2／3为宜；环境适应条件，应考虑现场环境温度、湿度、振动、腐蚀等；其他还应综合考虑仪表的可靠性、维护性、安全性、经济性、以及寿命、能源消耗、服务程度等等。②仪表安装：仪表安装人员必须掌握仪表安装手册的有关知识，了解仪表的性能特点。仪表安装地点的环境温度为0～50℃，不要靠近热源，空气不能太潮湿，不得有腐蚀性气体，不应有大的震动和强电磁场。仪表应安装在控制框上部的表盘开孔内并应保持水平。开孔尺寸为152+1mm

7、×76+1mm，最小间距大于120mm，距后墙约800mm，高度约1.5m。接线前应先检查仪表分度号与热电偶分度号是否一致，热电偶与所配冷端补偿器是否一致，接线柱极性是否正确等，一一核实无误后方可接线。③仪表使用：仪表在使用时，应根据不同的冷端补偿方法调整指针机械零位。例如，使用20℃时调节平衡的冷端补偿器，应把指针机械零位调到20℃处；不使用冷端补偿器且要求精度不高时，可将指针调到与环境温度（参比端温度）一致。④仪表校验：动圈仪表的准确度统一规定为1.0级，应定期校验。平时应定期检查、维护，若发生故障应及时处理并做好记录。

8、⑤仪表常见故障及排除措施：以XCZ-101型仪表为例，常见故障及排除措施见表11-1。2.动圈式调节仪表动圈式调节仪表（XCT或XFT）是在动圈指示仪表的基础上附加给定机构和控制电路或放大电路组成，具有显示及越限报警和对被测参数的控制调节功能。常用的调节方式有双位调节、三位调节、时间比例调