第4章 显示仪表zhm5.pptVIP

问题思考： 被测物理量经传感器转换成电物理量：电压、电流或者电阻信号后，如何在仪表上显示出相应的物理量的数值单位？ 例:S型热电偶的电压信号为50mV，如何能在仪器相应地模拟（或数字）显示出测量的温度为577℃？ 第一节 模拟式显示仪表 一、自动电子电位差计 采用零位式（又称补偿式或平衡式）测量法 在测量过程中，用已知的标准量直接与被测量比较，若有差值用零仪表来 指示，当指零仪表指在零位时，说明被测量等于标准量，然后用标准量之 值决定被测量之值。 用这种测量方法进行测量，标准量具装在仪表内，在测量过程中，标准量 直接与被测量进行比较。 操作步骤： 将开关K合到“2”位置上，这时校准回路断开，测量回 路接通，移动滑动触点A的位置，直至检流计也指示 为零，此时便得： 则被测热电势得到准确的测定，即由A点位置来确定 。 特点： 被测电动势用 、 和 三个标准量来表示，而这三个标准量的精确度都可做得很高，故这种测量方法的测量精度高。 读数时指零仪表P指零，说明指零仪表P支路电流 。也就是说，读数时，不向被测电路吸取能量，不影响被测电路的工作状态。所以不会因为仪表的输入电阻不高而引起误差。 由于测量过程中要进行平衡操作，其反应速度较慢，故不适合测量迅速变化的信号，只适用于测量缓慢变化的信号。 T 这种测量方法在实验室和工程实践中得到广泛应用。 2、自动电子电位差计的工作原理 3、自动电子电位差计的测量桥路、结构 (1)冷端温度补偿问题 R2－冷端补偿电阻RCU R3－下支路限流电阻 (2)量程匹配问题 RM－量程电阻 (RM越大，测量越大) 　RG－始端电阻 (RG越大，测量下限越高) R4－上支路限流电阻 1、平衡电桥测温原理 2、自动电子平衡电桥 第二节 数字式显示仪表 数字式显示仪表：直接以数字形式显示被测参数值大小的仪表 特点：清晰直观、读数方便、不会产生视差 分类： * zhm07@126.com 定义： 凡能将生产过程中各种参数进行显示、记录或累积的仪表。 第四章 显示仪表 （二次仪表） 显示仪表一般都装在控制室的仪表盘上; 和各种测量元件或变送单元配套使用，连续地显或记录生产 过程中各参数的变化情况; 与控制单元配套使用，对生产过程中的各参数进行自动控制 和显示。 显示仪表分类： N S 电子电位差计是用来测量直流电压信号的，凡是能转换 成毫伏级直流电压信号的工艺变量都能用它来测量。 （我们以热电偶测温为例）也可以输出电压。 1、手动电位差计原理： 平衡法（或补偿法、零值法） 手动电子电位差计的测量原理： － ＋ Ex RN 1 K E EN 2 RK RP1 RP2 IRN UK=IRK I Ig 例如： 用电位差计测量被测电动势就是这种测量方法。 电位差计的简化电路如图: （具体操作步骤如下：） － ＋ Ex RN 1 K E EN 2 RK RP1 RP2 IRN UK=IRK I Ig － ＋ Ex RN E EN 2 RK RP1 RP2 IRN UK=IRK I Ig A 第一步：标定工作电流(I) 将开关K合在“1”的位置上，然后调节工作回路的电位器 使检流计P的 指示为零，此时工作电流Ⅰ在标准电阻 上的电压降与标准电池电势 相等， 因为 为标准电动势， 为标准电阻，两个都是已知标准值，所以此 时的电流Ⅰ为仪表刻度的规定值。 第二步：测量未知热电势(Ex) － ＋ Ex RN 1 K E EN 2 RK RP1 RP2 IRN UK=IRK I Ig 手动 自动 标定工作电流 稳压电源 检流计 放大器 滑动触头 电机 工作原理：UCB和Et差值经放大器放大后驱动可逆电机（正/反/停止）转动，可 逆电机经传动机构去带动滑动触头C移动，直到UCB=Et，放大器输入0，电机不再转动，测量线路达到平衡，此时Et=UCB (1) 当T为下限时，Rt有最小值Rt0,滑动触头B在最左端此时电桥平衡条件是： (2)当T升高后,热电阻阻值增加△Rt， 滑动触点应右移才能使电桥平衡， 此时电桥平衡条件是： 二、自动电子平衡电桥 两式相减可得： 触头B的位置（r1大小）可反映电阻的变化也即温度的变化 从上式可看出： 滑动触点B的位置就可以反映热电阻阻值的变化，亦即反映了被测温度的变化。 且可以看到触点的位移与热电阻的增量呈线性关系 思考：当热电阻短路、断路或电源停电时，指针应指在什么地方？为什么？ 当热电阻短路时，Rt=0，为了使电桥平衡，指针应尽可能地向左滑动，直至始端