智能型现场过程仪表校验仪的研制.pdf

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1、论文题目：智能型现场过程仪表校验仪的研制专业：检测技术与自动化装置研究生：黄玉平(签名)指导老师：黄向慧(签名)摘要由于生产过程自动化技术的大规模普及，工业系统大量采用了各种工业过程控制仪表及系统。为了保证生产过程安全、可靠的运行，要随时对这些过程控制仪表进行检验、和校准。传统方法是定期将现场固定安装仪表拆卸带回实验室进行检定校准，这种方式已不能满足现场周期检定的要求。因此有必要开发一款便于携带，操作简便的高精度现场过程校验仪。论文设计了一款智能型现场过程仪表校验仪，基本量程的精度高达0.02%。功能涵盖了目前工业现场控制系统中各种

2、电参量信号的校准与检验。其中包含：直流电压、电流、电阻、热电阻、热电偶、频率、脉冲、开关量等信号量的测量和输出功能，并在不同的功能下植入了各种必要的附加功能，如：冷端补偿，环路电源等。测量和输出为两个相互独立且隔离的通道，允许同时实时地测量和输出信号。论文首先介绍了目前过程校验仪国内外发展的现状，根据设计要求给出了过程校验仪的总体设计，从功能模块出发，详细阐述了仪表的硬件实现和软件实现。仪表硬件电路较大，设计中有很多技术难点，如，电阻测量中高端恒流源的设计，电阻模拟输出的实现；高效率多路隔离供电系统；如何保证毫伏小信号的稳定性、低漂

3、移及抗干扰等。软件主要以流程图的形式，对系统的各个主要模块的实现进行了阐述。论文对系统存在的噪声进行了研究，提出了一系列软硬件抗干扰的措施，软件上采用FIR数字滤波，仪表的自动实时补偿技术，有效的保证了仪表的精度。给出了实验结果，并对误差进行了分析，最后指出了本仪表存在的问题，并对未来改进的方向进行了展望。论文设计的仪表作为便携式现场校验工具，具有体积小、重量轻、功耗低、较长工作时间等特性，具有很强的实用价值。关键词:过程校验仪；高精度；便携式；多功能研究类型:应用研究Subject:TheDesignofIntelligentFi

4、eldProcessCalibratorSpecialty:MeasurementTechniqueandAutomaticDeviceName:HuangYuping(Signature)Instructor:HuangXianghui(Signature)ABSTRACTDuetothemassivepopularityoftheproductionprocessautomationtechnology,industrialsystemsusealargenumberofindustrialprocesscontrolinstr

5、umentsandsystems.Theprocesscontrolinstrumentsneedinspection,andcalibrationatanytimeinordertoguaranteetheproductionprocesssafeandreliable.Thetraditionalmethodistoregularlydemolishthefixed-siteinstallationinstrumentsanddotestandcalibrationinlaboratory.Thiswaymakesinstrum

6、entationcannotmeettherequirementsofthesceneofperiodicverification.Itisnecessarytodevelopaportableandhighprecisionfieldprocesscalibratorwhichiseasytooperateandmeetstheindustrialfieldinstrumentationcalibrationaccuracy.Thepaperdesignsanintelligentfieldprocessinstrumentati

7、oncalibrator,theaccuracyofthebasicrangeoftheinstrumentupto0.02%,whosefunctionscoverthecalibrationandtestofavarietyofelectricalparameterssignalinindustrialcontrolsystems.Measurementandoutputfunctionsbothinclude:DCvoltage,current,resistance,thermalresistance,thermocouple

8、,frequency,pulse,switchandsoon.Otherwisetheinstrumentimplantedthenecessaryadditionalfeaturesfordifferentfunctions,suc