过程控制仪表与装置7第三章运算器和执行器ppt课件.ppt

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1、第三章运算器和执行器第一节运算器作用：接受来自变送器或转换器的标准信号，对一个或几个输入信号进行加、减、乘、除、平方、开方等多种运算，以实现各种算法，满足自动检测和控制系统的要求。例：用节流装置测量气体流量时，要得到标准状态下的流量值，需进行温度、压力补偿，公式为：式中：Mn----设计状态下的体积流量tn----设计条件下的介质温度pn----设计条件下的介质压力t----工作条件下的介质温度p----设计条件下的介质压力该补偿公式中，包含了加法、乘法、除法、开方等运算。一、加减器思路：如果各电压浮空，则将各电压串联，即可进行电压

2、相加。V1V2V3V=V1+V2+V3一、DJJ-04型加减器（DDZ-II）（1）、工作原理I0ViV4V3V2V1I1I2I3I4注：Ii=0~10mA(I=1,2,3,4)I0=0~10mAKi=0~1可调（2）、变流式I/V转换器作用：将输入电流信号转换成隔离的电压信号；将隔离电压信号串联，就能实现加减运算。V1**BG1BG2T1②①振荡器Ii1C1*R1R2V11图变流式I/V转换器原理：①开关信号正半周—>BG1导通，BG2截止Ii1流向如图中①所示；②开关信号负半周—>BG2导通，BG1截止Ii1流向如图中②所示；

3、③在变压器T1初级绕组产生交替磁通T1副边产生交替电势E=K11Ii1经整流、滤波得到直流电压V11=K12E=K12K11Ii1=K13Ii1电位器分压V11‘=K14V11经换向开关得：V1=±V11‘=±K14V11=±K14K13Ii1=±K1’Ii1④同理得：：（3）、自激调制放大器（略）整机特性：VfI0ViV4V3V2V1KRf2、DDZ-III型加减器作用：4个1~5VDC信号相加，输出(V0=1~5V)正比于各输入信号的代数和。±K11VVi1±K21VVi2±K31VVi3±K41VVi4-K5K6VPV0

4、V01V02V03V04(1)工作原理（2）、输入电路V01V’01R6R5R4C2R2R1R3C1VcmVi1R8R9VBVP1已知：R1=R2=R3=R4=R5=R6=500K分析：设运算放大器为理想运放，则VF=VT，所以：实际上：（3）、加减运算V‘05W‘5W5R52R51R50R37R27R17R7V01V02V03V04V05加减运算器原理图注：调节W5--------改变K5(4)输出电路VP6V05R57R54R56+24VR58R53R55VB输出电路原理图二、乘除器（一）、乘除运算的实现方法1、单向矩型脉冲法Um

5、tpT单向矩型脉冲已知一单向矩型脉冲波形如图所示：其直流分量可表示为：如果要对2个输入信号X1、X2进行乘法运算，只要令：实现电路：UmSMU0X2X1调宽电路K1调高电路K2滤波电路简单乘法电路方框图2、正负矩型脉冲法UmtpT正负矩型脉冲-Um已知一正负矩型脉冲波形如图所示：其直流分量可表示为：3、应用负反馈原理构成乘除器M2M1SUDX3X2X1放大器K调宽电路k1调高电路k2滤波电路调高电路k3滤波电路乘除器构成方框图（二）、DDZ-III型乘除器1、功能输入信号：2~3个，1~5VDC输出信号：1~5VDC或4~20mA能够

6、实现以下运算：注：k2、k3----偏置电压，可调2、工作原理U31SU0U22U23U11U21U02Ui2输入电路2N2附加偏置电路1Ui1输入电路1N1比较器乘法电路1乘法电路2U03附加偏置电路2Ui3输入电路3N3输出电路比例放大电路N0N2DDZ-III型乘除器方框图各电路的作用：输入电路：减去与运算无关的1V电压，并进行电平移动；附加偏置电路：提供偏置电压，使运算器更加灵活；自激振荡时间分割器：进行乘除运算比例放大器：调整仪表量程输出电路：加1V，电平移动，功率放大；3、线路分析（1）、输入电路1VBR4R2R1R3Vi

7、1V11V’B=VB-0.5乘除器输入电路1已知：R1=R2=500KR3=R4=250K输入电路2：已知：R26=R27=R28=R29=R30=R31=500K1VV’02R53R52DW1R31R30R28R27R26Vi2R29VBV02乘除器输入电路2（2）、附加偏置电路-VP2R34R33R35R36VBR54W6RW’6V02V21附加偏置电路R55已知：R33=R34=R35=R36=500K（3）、自激振荡时间分割器UfbaQM1UBdcC11D2C10C7BG4R9R6R7C9D1C8C5C4R5C12BG3BG2

8、BG1U21U31U11U22自激振荡时间分割器原理电路M2K4K3K2K1R9baU31R6UfC7C4C5dcC12QU11R5U21自激振荡时间分割器等效电路工作原理：自激振荡时间分割器电压波形如下：tU22U11