5.1过程参数检测仪表概述 (1).ppt

主讲龚素文过程参数检测仪表概述过程参数检测与变送作为过程控制技术的一个重要组成部分，是实现过程控制的基础。过程控制系统一般都是负反馈控制系统。至少包括四个基本组成部分：被控制对象（或称被控过程）、检测装置（包括传感器和变送器）、控制器（或称调节器）和执行机构。１.传感器能感受规定的被测量，并按照一定规律将其转换为可用电量的器件或装置就是传感器。传感器与变送器敏感元件是直接感受被测物理量，并以确定关系输出另一物理量的元件。传感元件的作用是将敏感元件输出的非电量转换为电参量。测量转换电路的作用是将传感元件输出的电参量转换为便于传输和处理的电量。2.变送器变送器是把传感器的输出信号转变为可被控制器识别的信号的一种转换器。通常指的是把传感器的输出信号转变为可被控制器或测量仪表接受的标准信号的仪器。传感器与变送器传感器变送器检测仪表的信号制信号制是指在成套仪表系列中，各个仪表的输入／输出之间采用何种统一的标准信号进行联络和传输的问题。过程控制仪表使用联络信号标准电动信号标准气动信号20～100kPa的模拟气压信号DC4～20mA或DC0～20mA为什么采用直流电流信号作为标准信号呢？车同轨，书同文检测仪表的信号传输方式一般有两种：串联型和并联型。串联型并联型用于电流信号传输时仪表之间的连接用于电压信号传输时仪表之间的连接检测仪表的传输方式变送器信号传送和供电的方式有三种，即四线制、两线制和三线制。1.四线制传输变送器的信号传送与供电方式变送器需要两根电源线，加上两根电流输出信号线，总共要接4根线。供电：220VAC24VDC输出信号：4-20mADC，250Ω0-10mADC，0~1.5kΩ变送器的信号传送与供电方式2.三线制传输为了减小变送器的体积和重量、并提高抗干扰性能、减化接线，而把变送器的供电由220VAC改为低压直流供电，如电源从24VDC电源箱取用，由于低压供电就为负线共用创造了条件，形成了三线制变送器。电流输出信号线可以与电源公用一根线（公用VCC或者GND），可节省一根线。变送器的信号传送与供电方式由4-20mA电流为变送器供电，变送器在电路中相当于一个特殊的负载，变送器的耗电电流在4~20mA之间根据传感器输出而变化。显示仪表只需要串在电路中即可，这种变送器只需外接2根线。3.二线制传输将测量信号传送到控制室安装易且安全须单电源供电安装麻烦对电源要求低二线制变送器四线制变送器变送器信号传输方式比较误差的概念误差是指仪表实测值与被测物理量自身真实(或客观)取值的差异，误差按出现的规律可分为系统误差、过失误差和随机误差三类。系统误差(又称为规律误差)：即大小和方向均不改变的误差。它主要由仪表本身的缺陷、观测者的习惯或偏向、单因素环境条件的变化等造成的，比较容易消除和修正。粗大误差(又称为疏忽误差)：这是由于测量者在测量过程中疏忽大意造成的。比较容易被发现，可以避免。随机误差(又称为偶然误差)：是指在同样条件下反复测量多次，每次结果均不重复的误差，是由偶然因素引起的，不易被发觉和修正。误差的概念１.绝对误差绝对误差是指仪表的实测示值x与真值xａ的差值，表示为Δx，即输入信号标准温度/℃050100150200理论输出48121620输出信号4812.0116.0120绝对误差000.010.010相对误差%000.0830.062502.相对误差相对误差是绝对误差Δx与真值xａ的比值，表示为γａ，即误差的概念3.引用误差引用误差是绝对误差Δx与检测仪表量程BX比值的百分数，即4.准确度准确度又称为精度，主要用于反映仪表的准确程度。仪表的精度精度的表示：用允许误差去掉“±”和“%”。国家标准序列：标准表、范型表、实用表。Ⅰ级标准表：0.005、0.02、0.05；Ⅱ级标准表：0.1、0.2、0.35、0.5;一般标准表：1.0、1.5、2.5、4.0。符号:1.01.5仪表精度与量程仪表量程的上限：Ymax:4/3-3/2倍（被测变量）波动较大时：3/2-2倍（被测变量）下限：一般地，被测变量的值不低于全量程的1/3。仪表精度与量程有关，量程是根据所要测量的工艺变量来确定的。在仪表精度等