第4章检测过程参数.ppt

Chap4 控制系统中的仪器仪表;基本控制系统;;4.1 过程参数的检测 ;3.1 概述;3.1.1 检测过程与测量误差 ;测量误差;检测仪表的主要性能指标; 由于仪表的绝对误差在测量范围内的各点上是不相同的，因此在工业上通常将绝对误差中的最大值，即把最大绝对误差折合成测量范围的百分数表示，称为最大相对百分误差:;检测仪表的主要性能指标;1.5;检测仪表的主要性能指标;例2：根据工艺要求选择一测量范围为0~40m3/h的流量计，要求测量误差不超过?0.5 m3/h，请确定该仪表的精度等级。 ;检测仪表的主要性能指标;检测仪表的主要性能指标;检测仪表的主要性能指标;检测仪表的主要性能指标;检测仪表的主要性能指标;3.1.2 过程参数的一般检测原理;场的定律;过程参数的一般检测原理;电阻的热效应;过程参数的一般检测原理;电阻体的电阻值变化归结为两个因素： 由尺寸变化引起的（如 l、A），称为应变效应； 由电阻率变化引起的，称为压阻效应。 对于金属材料，以前者为主；对于半导体材料，以后者为主。;3.1.3 变送器的基本特性和构成原理;变送器基本的输入输出特性;——模拟变送器的构成原理;当满足KoKf1的条件时 ;;——数字式变送器的构成原理 ;数字式变送器软件部分包括: A/D采样程序 量程转换程序 工程量变换程序 滤波程序 误差校正程序 D/A输出程序 通讯程序 辅助功能程序;3.1.4 变送器的一些共性问题 ;——量程调整 ;——量程调整的方法 ;——零点调整;——零点迁移 ;——线性化;——变送器信号传输 ;二根导线同时传送变送器所需的电源和输出电流信号 ;节省连接电缆、有利于安全防爆和抗干扰 ;——数字式变送器信号传输方式;物理层规定了信号的传输方法和传输介质;传输介质: 单芯带屏蔽双绞电缆 3000米 多芯带屏蔽双绞电缆 1500米 短距离可使用非屏蔽电缆 ;规定了数据帧的格式和数据通讯规程;HART协议按主/从方式通讯 即：只有在主站呼叫时，现场设备（从站）才传送信息。 通信由主设备发起，即发出请求(指令)，被访问的从设备(即现场仪表)负责解析指令并返回对指令的响应。 HART的介质访问控制本质是上一种令牌总线技术，它的最大优点是保证数据在总线上传输时不发生冲突(只是取得令牌，才有权发起通信)，同时保证在限定时间内任一站点可以取得链路控制权。 HART的令牌是隐含的，即没有“令牌帧”的存在，而是定义了与令牌作用相似的时限(定时)规则。;点对点模式---在一条电缆上同时传输4～20mADC的模拟信号和数字信号 ;第一主站可以是DCS、 PLC、基于计算机的控制或监测系统， 第二主站可以是手持终端，手持终端几乎可以连接在网络任何地方，在不影响第一主站通信的情况下与任何一个现场设备通信。;规定了通讯命令的内容 ;CPU; HART通讯模块;ITXD从CPU异步串行输出口获得数字信号，经调制后在OTXA输出FSK信号，FSK信号经整形后加载到4～20mA输出回路上。;INRTS：调制、解调器的控制端 INRTS＝0时，调制器工作，解调器输出不定 INRTS＝1时，解调器工作，调制器输出呈高阻状态 上述机制说明HART是半双工的。;时基电路：产生调制、即跳起所需要的时钟信号 同时还提供一路19.2kHz的时钟输出;调制器 ITXD：二进制数字信号输入 OXTA：FSK信号输出 解调器 IRXA：FSK信号输入(由信号回路) ORXD：二进制数字信号输出 INRTS：控制端 “0” ，调制器 工作，解调器输出不定； “1” ，解调器工作，调制器输出呈高阻状态。 载波监测电路用于检测4～20mA直流信号中是否叠加有数字信号 ,侦听网络和启动接收 时基电路产生调制器和解调器所需的时间基准信号，同时还提供19.2kHz 的脉冲输出; 1.某压力测量仪表的测量范围是0～1000KPa，根据工艺要求，压力测量的绝对误差不得超过±8 KPa，试问选择何种精度等级的压力检测仪表才能满足以上要求？;3.2 压力检测;三种压力表示方法;3.2.2 压力检测方法的分类;3.2.3 液柱式压力检测;3.2.4 弹性式压力检测;——弹簧管和弹簧管压力表;1－弹簧管 2－拉杆 3－扇形齿轮 4－中心齿轮 5－指针 6－－面板 7－游丝 8－调节螺钉 9－接头 图3-1