显示仪表教程文件.ppt

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1、显示仪表(2)数字式显示仪表功能：直接用数字量显示或以数字形式记录打印被测变量值的仪表。可以和多种传感器配合测量、显示各种工艺参数，并且可以进行巡回检测、越限报警及实现生产过程自动控制。方式：数字式组成：由一些必要电路组成，没有模拟式显示仪表中所必需的机械运动机构。模/数转换器特点：显示清晰直观，无读数视差。测量和显示速度、测量准确性高，重现性好。(3）图像显示仪表功能：则是把被测变量用文字、符号、数码和图像配合的形式在大屏幕上直接显示出来，并配以打字记录装置，按操作者的需要任意以其中一种或者多种方式同时显示，它具有模拟显示和数字

2、显示两钟功能。特点：经常与计算机联用，作为近代集散型控制系统中必不可少的装置。一、自动电子电位差计电子电位差计是用来测量直流电压信号的，凡是能转换成毫伏级直流电压信号的工艺变量都能用它来测量。1.手动电位差计工作原理根据平衡法将被测电势与已知的标准电势相比较，当两者的差值为零时，被测电势就等于已知的标准电势。电压平衡原理图测量时，可调节滑动触点C的位置，使同时有2.自动电子电位差计的工作原理根据这种电压平衡原理来进行工作。特点用可逆电动机及一套机械传动机构代替了人手进行电压平衡操作；用放大器代替了检流计来检测不平衡电压并控制可逆电

3、机的工作。电子电位差计原理图电子电位差计既保持了手动电位差计测量精度高的优点，而且无须用手去调节就能自动指示和记录被测温度值。结论第一节模拟式显示仪表2.自动电子电位差计的结构测量桥路放大器可逆电机指示机构记录机构电子电位差计方框原理图第六节模拟式显示仪表a.自动电子电位差计的测量桥路电位差计测量桥路原理图电子电位差计原理图（1）冷端温度补偿问题举例用镍铬-镍硅热电偶测量温度，其热端温度不变，而冷端温度从０℃升高到25℃，这时热电势将降低１mV，仪表指针会指示偏低。第六节模拟式显示仪表如果把R２做成随温度变化的电阻，且在温度从0℃

4、升高到25℃时，其阻值变化量ΔR2＝0.5Ω，这时，电阻R2上的电压降UDB也增大，ΔUDB＝ΔR2·I2＝1mV。为了统一规格，上支路的电流规定为4mA（或2mA），下支路电流规定2mA（或1mA）。因为测量桥路的补偿电压UCD＝UCB－UDB，现在UDB增加了1mV，那么UCD就会减少1mV，此时滑动触点C的平衡位置不需变化。由于UCD的变化与热电势的变化相等，故能起到温度补偿作用，使仪表的指示值基本不受冷端温度变化的影响。B.量程匹配问题XW系列电位差计测量桥路原理图R2—冷端补偿铜电阻；RM—量程电阻；RB—工艺电阻；RP

5、—滑线电阻；R4—终端电阻（限流电阻）；R3—限流电阻；RG—始端电阻；E—稳压电源1V；I1—上支路电流4mA；I2—下支路电流2mA①R2铜电阻装在仪表后接线板上以使其和热电偶冷端处于同一温度。②下支路限流电阻R3它与R2配合，保证了下支路回路的工作电流为2mA。③上支路限流电阻R4把上支路的工作电流限定在4mA。④滑线电阻RP仪表的示值误差、记录误差、变差、灵敏度以及仪表运行的平滑性等都和滑线电阻的优劣有关。⑤量程电阻RM决定仪表量程大小的电阻。⑥始端（下限）电阻RG大小取决于测量下限的高低。二、自动电子平衡电桥1.平衡电桥

6、测温原理利用平衡电桥来测量热电阻变化。图平衡电桥Rt为热电阻，R2、R3、R4为固定桥臂电阻，E0为电源，G为灵敏度很高的检流计，A、B为电桥输出端，RP为滑线电阻。触点B可以左右移动。当被测温度为下限时，Rt有最小值Rto，滑动触点应在RP的左端，此时电桥的平衡条件是:当被测温度升高后的平衡条件是:r1—单位刻度对应的电阻值；从上式可以看出：滑动触点B的位置就可以反映热电阻的变化，亦即反映了温度的变化。并且可以看到触点的位移与热电阻的增量呈线性关系。如果将检流计换成电子放大器，利用被放大的不平衡电压去推动可逆电机，使可逆电机再带

7、动滑动触点B以达到电桥平衡。这就是自动平衡电桥的基本原理。第一节模拟式显示仪表2.自动电子平衡电桥图自动平衡电桥结构原理图图自动电子平衡电桥方框图为了准确地指示出被测温度的数值，将热电阻的连接采用三线制接法，并加外接调整电阻。热电阻与桥路的连接采用了三线制，这样可以减小连接导线电阻因环境温度的变化而引起的误差。自动电子平衡电桥目前我国生产的电子自动平衡电桥有XD系列(交流平衡电桥)、XQ系列（直流平衡电桥）两种。其中直流电源为1V，交流电源为6.3V，上、下支路电流I1=I2=3mA。采用交流电桥时，输出的不平衡电压是交流值，可

8、以省去变流级而直接送到交流放大器，结构比较简单。但因无法在输入端装滤波网络，故抗干扰能力差。采用直流供电可以克服这个缺点，获得较高的精度。热电阻Rt采用三线制接法，规定每根导线电阻是2.5Ω。RP为滑线电阻，RP与RB（工艺电阻）并联后的电阻值为9