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（一）数字显示仪表的分类及组成 1.数字显示仪表的分类 按输入信号的形式分，数字显示仪表有电压型和频率型两大类。电压型的输入信号是电压或电流；频率型的输入信号是频率。 根据仪表所具有的功能，它又可分为数字显示仪、数字显示报警仪、数字显示记录仪以及具有多种功能的数字显示仪表。 2．数字显示仪表的组成及工作原理 在热工测量过程中，通常都是将压力、温度、流量等非电量经变送器变换成相等的电量，因此数字显示仪表一般都是以电压信号作为输入量的。数字显示仪表实际上都是以数字电压表为主组成的仪表。 数字显示仪表通常由前置放大、模/数(A/D)转换、非线性补偿、标度变换及计数显示等五部分组成。 方案一： 是被测量在模拟信号时就已被线性化了，其测量准确度较低，一般只能达到0.5%~0.1%，优点是可以直接输出线性化了的模拟信号。 方案二： 是利用非线性的模/数(A/D)变换电路，在完成模/数(A/D)变换的同时也完成了线性化，因而结构简单、准确度高，缺点是只能适用于测量特定的模拟量，所以这种方案多用在单一参数测量的数字式仪表中。 方案三： 使用了数字非线性补偿及标度变换。它可组成多种方案，适用面宽，主要用于直接数字控制系统(DDC)及计算机设定系统(SPC)等较大规模的控制系统及测量系统中。其测量准确度高，结构较复杂。 （二）模/数(A/D)转换 其功能是使连续变化的模拟量转换成与其成比例的数字量，以便进行数字显示。 要完成这一功能，必须用一定的量化单位使连续量整量化，这样才能得到近似的数字量。 量化单位越小，整量化的误差也就越小，数字量就越近于连续量本身的值。 （三）、非线性补偿及标度变换 1.非线性补偿 数字显示仪表的非线性补偿，是指将被测参数从模拟量转换到数字显示这一过程中，如何用显示值和输入信号之间所具有的一定规律的非线性关系，来补偿输入信号和被测参数之间的非线性关系，从而使显示值和被测参数之间呈线性关系。 目前常用的方法有非线性模/数转换补偿和数字式非线性补偿法。 非线性模/数转换补偿法，把非线性补偿与模/数转换巧妙地合并在一个线路中完成，因而线路简单；缺点是通用性差，每块表只能测量一种参数。 数字非线性补偿法可以通过逻辑线路，使所乘系数的大小预先设定，以便检测不同的被测量，较多地使用在巡回检测仪表和智能仪表中；其缺点是线路复杂。 2.标度变换 测量值与工程值之间往往存在一定的比例关系。因此，测量值必须乘上某一常数，才能转换成数字显示仪表所能直接显示的工程值。这一过程就是标度变换。 在DCS中，非线性补偿和标度变换都是可通过软件来实现。 （四）数字显示仪表的技术指标 1．显示位数 显示位数常见的有三位、四位，高准确度的数字显示仪表可达8位。显然，位数越多，读数的准确度就越高。 二、常用的金属热电阻 1．铂热电阻 铂在0~630.74℃范围内的电阻-温度关系为 在-190~0℃范围内时为 分度号分别为Pt50，Pt100 2．铜热阻 铜热电阻一般用于–50~150℃的测温范围． 其优点是电阻温度系数大，电阻值与温度基本呈线性关系，材料易加工和提纯，价格便宜，缺点是易氧化，所以只能用于不超过150℃温度且无腐蚀性的介质中。铜的电阻率小，因此电阻体积较大，动态特性较差。 分度号分别为Cu50，Cu100 三、热电阻温度传感器的结构 １．普通热电阻 2、铠装热电阻： 把有陶瓷骨架或玻璃骨架的热电阻装入很细的不锈钢管内，在其周围用氧化镁牢固填充，它的三根引线同保护管之间，以及引线相互之间耍绝缘好，充分干燥后，将不锈钢管端头密封，再经模具拉制成坚实的整体 三、热电阻的测量系统 1）两线制： 由于把热电阻引入桥路的连接导线会随温度产生变化，如果把热电阻的连接导线都接在一个桥臂内，则当环境温度发生变化时，连接导线电阻的变化值将与热电阻的变化值相叠加，从而给仪表带来较大的误差。 E RL R2 R4 R1 R3 U0 直流测量电桥 2）三线制： 使两根连接导线的电阻变化分别加在电桥的两个臂上，这样两根连接导线的电阻变化可以抵消一部分，从而减少对仪表读数的影响。 四、热电阻的校验（检定） 1。比较法 标准水银温度计或标准铂电阻温度计 恒温槽 2。两点法 冰点槽和水沸点槽 第四节 温度变送器 一、ITE型温度变送器 它能与各种标准测温元件(热电偶、热电阻)配合使用，连续地将被测温度值线性地转换成1~5V，DC或4~20mA，DC统一信号输送到指示、记录仪表或控制系统，以实现生产过程的自动检测或自动控制。 (一)ITE型热电偶温度变送器 1．电路的组成和工作采用24V，DC供电，它主要由线性化输入回路和放大输出回路两大部分组成 。 图2-31 (二)ITE型热电阻温度变送器 图2-3