控制仪表及装置第二章范例.ppt

（四）喷嘴挡板机构 把微小的位移转换成相应的压力信号，由恒节流孔与喷嘴挡板(变节流孔)组成。 喷嘴挡板构成一个变气阻，气阻值决定于喷嘴挡板间的间隙?，气源压力pS经恒节流孔进入节流气室，由喷嘴挡板的间隙排出，? 改变时，喷嘴背压 pB 也改变。 （五）功率放大器 将喷嘴挡板的输出压力和流量放大，由壳体、膜片、锥阀、球阀、簧片、恒气阻等组成。 当输入信号 (喷嘴背压) pB增大时，金属膜片受力而产生向下的推力，使球阀开大，锥阀关小，输出压力随之增加。 三、电/气转换器 由电流-位移转换部分(动圈、磁钢、杠杆等)，位移-气压转换部分(喷嘴挡板、杠杆系统等)，气动功率放大器和反馈部件(正、负反馈波纹管)组成。 输入电流进入动圈产生电磁力，带动杠杆转动，使挡板靠近喷嘴，背压升高，经功放后输出压力，再通过波纹管产生负反馈力，达到平衡。 1.电容－电流转换电路 ⑴ 振荡器 包括VT1、T1等，向Ci1和Ci2提供高频电源 作用：将差动电容的相对变化值成比例地转换为 差动电流信号 (电流变化值)。 是一种变压器反馈型振荡电路，其振荡频率由检测电容和变压器次级绕组的电感决定。 振荡器的输出幅值由控制放大器 IC1 的输出电压决定。 ⑵ 解调和振荡控制电路 只要设法使I1+I2保持不变，即可实现电流信号Ii与电容相对变化值成线性关系。 Ii = I2 - I1 = ( I2+ I1) Ci2-Ci1 Ci2+Ci1 = K3 Ci2-Ci1 Ci2+Ci1 ① 解调器 由VD1～VD8构成 ② 振荡控制放大器 主要包括放大器 IC1，其作用是保持I1+I2不变 ⑶ 线性调整电路(包括VD9、VD10、R22、R23、RP1等) 检测元件中分布电容的存在，使差动电容的相对变化值减小，造成非线性误差，故设计了线形调整电路。 电路通过提高振荡器输出电压幅度以增大解调器输出电流的方法，来补偿分布电容所产生的非线性误差。 补偿电压大小取决于RP1的阻值。 2.放大及输出限制电路 作用：将电流信号 Ii 放大，并输出4 ~ 20mA的直 流电流。 ⑴ 放大电路(包括IC3、VT3、 VT4等) IC3起前置放大作用， VT3、 VT4组成复合管，将IC3的输出电压变换为变送器的输出电流。 电阻R31、 R33、 R34和电位器Rp3组成反馈网络，输出电流Io经这一网络分流，得到反馈电流If，送至放大器的输入端，这深度负反馈保证了Ii 和 Io的线性关系。 电位器Rp2用以调整输出零位。S为正负迁移调整开关，可实现变送器的正向或负向迁移。电位器Rp3用以调整变送器的量程。 对电路的分析，可推得如下的输入、输出关系式： 调零电路 调量程电路 Io = K3K4 Ci2-Ci1 Ci2+Ci1 + K4K5 ( UA- aUVZ1) 式中： K4 = ?Ri Rf ，K5 = 1 Ri ，?、a为分压系数。 ⑵ 输出限制电路(包括VT2、 R18等) 当输出电流超过允许值时，R18上压降变大，使VT2的集电极电位降低，从而使该管处于饱和状态，流过VT2(也即VT4)的电流受到限制(Io不超过30mA)。 其它元件的作用 R38、R39、C22和RP4构成阻尼电路，抑制变送器的输出波动，RP4用来调整阻尼时间。 VZ2起稳压作用，还可防止电源反接时损坏器件。 VD12在指示仪表未接同时，为输出电流提供通路, 同时起反向保护作用。 三、扩散硅电子式差压（压力）变送器 扩散硅电子式差压（压力）变送器采用硅杯压阻传感器作为感压元件，它具有体积小、重量轻、结构简单、稳定性好和测量精度比较高等特点。 这种变送器的感压元件由两片研磨后胶合成杯状的硅片组成，如图所示的硅杯。 当p1≠p2时，硅杯杯底受侧向压力差作用而向一侧弯曲，这就使在杯底表面扩散的电阻阻值发生变化，这些电阻阻值变化再通过电桥等电路的进一步处理，最终将待测压力或差压转换为标准信号（4～20mA DC）输出。 1—外壳；2—低压腔；3—电阻（扩散硅）； 4—高压腔； 5—硅杯；6—引线 扩散硅压阻传感器 设： 第三节 温度变送器 作用:将来自热电偶或热电阻的温度信号转换为统 一标准的信号(4?20mADC或1?5VDC)，以实 现对温度的显示、记录或自动控制。 分类：变送器有两线制和四