化工仪表 及自动化 课件 04显示仪表

第四章 显示仪表凡能将生产过程中各种参数进行显示、记录或累积的凡能将生产过程中各种参数进行显示、记录或累积的仪表。仪表。显示仪表（二次仪表）显示仪表（二次仪表）显示仪表一般都装在控制室的仪表盘上。显示仪表一般都装在控制室的仪表盘上。和各种测量元件或变送单元配套使用，连续地显示和各种测量元件或变送单元配套使用，连续地显示或记录生产过程中各参数的变化情况。或记录生产过程中各参数的变化情况。与控制单元配套使用，对生产过程中的个参数进行与控制单元配套使用，对生产过程中的个参数进行自动控制和显示。自动控制和显示。仪表的分类：仪表的分类：问题思考：问题思考：被测物理量经传感器转换成电物理量：电压、电流或者电阻信号后，如何在仪表上显示出相应的物理量的数值&单位？例:S型热电偶的电压信号为50mV，如何能在仪器相应地模拟（或数字）显示出测量的温度为577？第一节第一节 模拟式显示仪表模拟式显示仪表一、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。（我们以热电偶测温为例）也可以输出电压。手动电位差计原理：平衡法（或补偿法、零值法）零位式测量零位式测量零位式测量零位式测量 零位式（又称补偿式或平衡式）测量法，在测量过程中，用已知的标准量直接与被测量比较，若有差值用零仪表来指示，当指零仪表指在零位时，说明被测量等于标准量，然后用标准量之值决定被测量之值。用这种测量方法进行测量，标准量具装在仪表内，在测量过程中，标准量直接与被测量进行比较。例如用电位差计测量被测电动势就是这种测量方法。电位差计的简化电路见图。零位式测量工作原理零位式测量工作原理第一步：校准工作电流 将开关K合在“N”的位置上，然后调节工作回路的电位器 ，使检流计P的指示为零，此时工作电流在标准电阻 上的电压降与标准电池电势 相等，因为 为标准电动势，为标准电阻，两个都是已知标准值，所以此时的电流为仪表刻度的规定值。零位式测量工作原理零位式测量工作原理第二步：测量未知热电势 将开关K合到“X”位置上，这时校准回路断开，测量回路接通，移动滑动触点A的位置，直至检流计也指示为零，此时便得：于是被测热电势得到准确的测定，即由A点位置来确定 。零位式测量的特点零位式测量的特点零位式测量的特点：1.被测电动势用 、和 三个标准量来表示，而这三个标准量的精确度都可做得很高，故这种测量方法的测量精度高。2.读数时指零仪表P指零，说明指零仪表P支路电流 。也就是说，读数时，不向被测电路吸取能量，不影响被测电路的工作状态。所以不会因为仪表的输入电阻不高而引起误差。3.由于测量过程中要进行平衡操作，其反应速度较慢，故不适合测量迅速变化的信号，只适用于测量缓慢变化的信号。这种测量方法在实验室和工程实践中得到广泛应用。2、自动电子电位差计的工作原理、自动电子电位差计的工作原理3、自动电子电位差计的测量桥路、自动电子电位差计的测量桥路(1)冷端温度补偿问题 R2冷端补偿电阻 R3下支路限流电阻(2)量程匹配问题 RM量程电阻(RM越大，测量越大)RG始端电阻(RG越大，测量下限越高)R4上支路限流电阻4、自动电子电位差计的结构、自动电子电位差计的结构二、自动电子平衡电桥二、自动电子平衡电桥1、平衡电桥测温原理2、电子自动平衡电桥、电子自动平衡电桥3、自动电子平衡电桥与自动电子电位差计的比较：、自动电子平衡电桥与自动电子电位差计的比较：项目热电偶系统热电阻系统输入信号电动势电阻电桥输出E0冷端温度补偿有无接线方式双补偿线，桥中三线，桥臂电源直流直流或交流第二节第二节 数字式显示仪表数字式显示仪表数字式显示仪表：直接以数字形式显示被测参数值大小的仪表。数字式显示仪表的分类：显示报警输出记录仪数字显示仪表电压型频率型单点式多点式单点式多点式显示仪显示报警仪显示输出仪显示记录仪数字式显示仪表的基本组成数字式显示仪表的基本组成数据仪表通常包括信号变换、前置放大、非线性校正或开方运算、模/数(A/D)转换、标度变换、数字显示、电压/电流(V/I)转换及各种控制电路等部分。如图410所示。数字式显示仪表举例数字式显示仪表举例热电偶的数字显示仪表，如图所示，它能接受各种热电偶所给出的热电势；直接以四位或五位数字显示出相应的温度值来；还可以给出所示温度的1mV/的模拟电压供温度调节仪用。组成部分：补偿电桥、双T网络、毫伏放大器、非线性补偿器和数字表。今天有作业：今天有作业：习题与思考：179