四章 显示仪表.pptVIP

化工过程自动化 西北民族大学 化工学院 4 显示仪表 4.1 显示仪表 4.2 模拟式显示仪表 4.3 数字式显示仪表 4.4 新型显示仪表 4.1 显示仪表 定义：凡能将生产过程中各种参数进行指示、记录或累积的仪表统称为显示仪表（或称二次仪表）。 功能：对各种检测变量进行显示、记录 类型： 模拟式显示仪表 数字式显示仪表 新型显示仪表 4.2 模拟式显示仪表 4.2.1 模拟式显示仪表概述 4.2.2 电子电位差计 4.2.3 电子自动平衡电桥 4.2.1 模拟式显示仪表概述 原理：检测元件和变送器将被测变量（物理量或化学量）变换成另一物理量，此物理量随被测变量的变化作相应变化，这种变化是对被测变量的模拟。 方式：利用标尺、指针、曲线等方法 组成：信号变换、放大环节、磁电偏转机构及指示记录机构 特点：工作可靠、价格低廉，能够反映和记录测量值的变化趋势 缺点：结构较复杂， 读数不够直观，测量速度不够迅速，测量重现性不好 4.2.2 电子电位差计 功能：与温度、流量、压力、差压、成分等变送器配接，可以测量和显示能转换成毫伏及直流电压信号的工艺变量。 原理：电压补偿原理 型号：用XW系列来命名，X表示显示仪表，W表示直流电位差计。 类型：小型长图显示、大型长图显示、圆图显示等。 电压补偿原理 用已知电压来补偿未知电压，使测量线路的电流等于零。用这种方法测量电压比较精确，因为没有电流通过测量线路，也就不存在线路电阻影响问题。 4.2.3 电子自动平衡电桥 功能：对能转换成电阻值的各种变量进行测量、显示、记录。 原理：电桥平衡原理 型号：根据输出电压 XD系列——交流平衡电桥 XQ系列——直流平衡电桥 电桥平衡原理 在量程起点： 温度升高后： 两式相减整理得： r1与ΔRt成正比关系，即滑动触点B的位置反映了电阻的变化，也即反映了温度的变化。 电子自动平衡电桥的工作原理 如果将检流计换成电子放大器，利用放大后的不平衡电压去驱动可逆电机，使可逆电机带动滑动触点B以达到电桥平衡，这就是电子自动平衡电桥的工作原理。见图 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并联后的电阻值为90Ω，R5为量程电阻，R6为调整仪表起始刻度的电阻。当测量温度在量程起点时调整R6，使滑动触点移到滑线电阻最左端；当测量温度在量程终点时调整R5，使滑动触点移到滑线电阻最右端。R4为限流电阻，它决定了上支路电流的I1大小。 工作原理示意图 4.3 数字式显示仪表 4.3.1 数字式显示仪表概述 4.3.2 分类 4.3.3 主要技术指标 4.3.4 基本组成 4.3.5 数字模拟混合记录仪 4.3.1 数字式显示仪表概述 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。 显示方式：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。 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。 数字式显示仪表概述 数显仪表用数码管显示测量值或偏差值，清晰直观，读数方便，不会产生视差。数显仪表普遍采用中、大规模集成电路，线路简单，可靠性好，耐振性强。 由于仪表采用模块化设计方法，即不同品种的数显仪表都是由为数不多的、功能分离的模块化电路组合而成，因此有利于制造、调试和维修，降低生产成本。 数显仪表品种繁多，配接灵活，可输入多种类型测量信号，输出统一标准的电流信号（0~10mA直流电流或4~20mA直流电流）和报警信号。 仪表具有非线性校正及开方运算电路，配接热电偶测温时具有冷端温度补偿功能，配接热电阻时考虑了外线电阻的补偿，配接差压变送器测流量时可直接显示流量值。 4.3.2 分类 (1)按功能：显示型、显示报警型、显示调节型、巡回检测型 (2)按输入信号形式：电压型、频率型 (3)按输入信号的点数：单点和多点 (4)按显示位数：3位半、4位半等多种。半位显示是指最高位是0或1。 (5)按测量速率：低速型（每秒钟测量几次到几十次）、中速型（每秒钟测量几十次到几百次）、高速型（每秒钟测量千次以上）。 4.3.3 主要技术指标 (1)显示方式： 3位半或4位半数码管显示 (2)分辨率：仪表末位数改变一个字时所代表的输入信号值，表明仪表所能显示被测参数的最小变化量。 (3)精度等级： 0.2级或0.5级 (4)输入阻抗：仪表在工作状态下呈现在仪表两输入端之间的等效阻抗，一般在10MΩ以上。 另外，还有采样速率、干扰拟制系数等