第9讲-显示仪表.pptVIP

第四章 显示仪表 一、显示仪表概述 2、显示仪表的分类 显示仪表按使用的能源分为气动显示仪表和电动显示仪表；按显示方式分为模拟式显示仪表和数字式显示仪表两大类。 动圈式模拟显示仪表 动圈式显示仪表是电动模拟式显示仪表。一般与热电偶、热电阻配套使用，用于显示温度大小，具有结构简单、价格便宜、性能可靠等特点。 动圈式显示仪表有两种型号： XCZ-101(与热电偶配套） XCZ-102（与热电组配套） （一）XCZ-101型动圈式显示仪表的工作原理 1、结构 动圈式显示仪表由动圈、张丝、磁铁、指针、表盘五部分组成。 2、工作原理 根据电磁感应原理，当有mV信号加在动 圈两端时，形成一个闭合回路，便有电流流过 动圈，载流动圈在磁场中将受到电磁场的作 用。根据左手定则，磁力线穿过手心，四指指 向电流方向，拇指就是导体受力方向，这个力 使动圈转动，使动圈转动的力和绑定动圈的张 丝力相等时，动圈停在某一位置，指针指示出 温度的大小。 3、电路中各电阻的作用 Ua = Ub , Uab = Ua-Ub = 0 R3 ×(R1+R11+Rt0) = R4 ×(R2+R12) 2、热电阻的三线制接法 2）为什么采用三线制接法 因为热电阻安装在测量现场，动圈表安装在控制台或控制室，两者之间要通过连接导线连接，而连接导线容易 受环境温度的影响引起导线电阻值的变化。当连接在两个桥臂上时，其变化可以互相抵消一部分。从而减小对仪表读数的影响。 3、动圈式显示仪表使用注意事项 三、数字式显示仪表 定义 数字式显示仪表与各种测量仪表和传感器配合使用，对各种被测变量或工艺参数直接以数字形式显示其结果。 数字式显示仪表原理示意图 习题 1、动圈式仪表的工作原理是什么？它由哪些部分组成？各部分有何作用？ 2、XCZ-101和 XCZ-102这两台动圈表在结构上有何不同？ * * 主 要 内 容 一、显示仪表概述 二、模拟式显示仪表 三、数字式显示仪表 1、显示仪表的作用 显示仪表能与各种测量仪表和传感器配套使用,对被测参数自动进行指示、记录，在自动化系统中占有重要作用。 典型工业自动检测仪表控制系统结构图 二、模拟式显示仪表 模拟式显示仪表就是用标尺、指针、曲线等方式显示和记录被测变量的测量值。 模拟式显示仪表工作可靠，价格低廉，能满足一定的精度要求，但结构复杂，读数不直观，重现性差。 测量仪表 传感器 被测变量Y 测量值Z 显示仪表 （去控制室） 动圈式显示仪表的外型 ~220v 动圈制动 盘后接线示意图 N S + - 0 15 X10°C xcz--102 R并 R热 mV R串 设指针移动的角位移为α U R总 α =K I I= = E( t, t0 ) R内+ R外 R内= R动 + R串+ R热 R并 R外= R热偶+ R补+ R连 +R调 =15Ω R串： R串电阻值较大，使动圈的电阻值随温度变化而引起的测量误差相对 R串较小，以至于可忽略不计，目的是减小测量显示误差。 R调： 热电偶的连接导线有长有短，为保证R总=常数，调整R调使R外=15Ω R热敏 与 R并： R热敏与R并两个电阻是动圈的温度补偿电阻。因为动圈是铜导线绕制的，当温度升高时，动圈的电阻值R动就会增加，在电压信号不变的情况下，I将减小，动圈显示仪表的指针指示会偏低，此时，R热敏的电阻值也会随着温度自动减少，与R并并联后的电阻值会更小，其作用是自动补偿R动随温度变化的特性，使回路中总电阻值保持不变。 反应容器 ~220v 补偿器 R调 热电偶与动圈表配套使用实际连线 （二）XCZ-102型动圈式显示仪表的工作原理 由动圈表的工作原理可知，动圈表实际上是一个毫伏计，即测量电压的大小并加以显示的。热电偶恰好将被测温度转换成mV信号的大小，可直接和动圈表相连显示其温度，但热电阻是将温度转换成电阻的大小，不能直接送到动圈表上加以显示，必须先经过一个桥路将电阻的大小转换成mV信号的大小再和动圈表连接。因此XCZ-102型动圈式显示仪表与XCZ-101型动圈式显示仪表相比，在结构上应多了一个电桥。 + U=220v — R13 R11 Rt R4 R12 R2 R1 R3 动圈表 a b 1、工作原理 热电阻 调整电阻 桥路电阻 当 t=0℃时,电桥平衡， Rt=Rt0 由于加在动圈两端的电压为0，所以动圈表指针指在0的位置； t = 0℃,