显示仪表重点

第八章显示仪 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 考点:掌握电子显示仪表的分类。显示仪表的构成及基本原理：掌握模拟式显示仪表的分类了解直接变换式仪表的组成及特点，平衡式显示仪表组成及特点，有差随动式测量线路，无差随动平衡式测量线路的基本特性掌握动圈式显示仪表：动圈式显示仪表的组成及测量线路，配热电偶的动圈仪表的几个具体问题掌握 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 电阻信号的测量线路，了解动圈仪表改量程，动圈仪表的误差掌握自动平衡式显示仪表，自动平衡式电子电位差计，自动平衡式电桥工作原理，数字式仪表内容：显示仪表是直接接受检测元件或变送器或传感器（或经过处理）送来的信号，然后经过测量线路和显示装置，最后对被测变量予以指示或记录或字、符、数、图象显示，这后两部分构成了显示仪表。在电子显示仪表中又分为模拟式、数字式和屏幕显示三大类。所谓模拟式显示仪表是以指针或记录笔的偏转角或位移量来显示被测变量的连续变化的仪表。就其测量线路而言，又分为直接变换式和平衡式两种。（必考）数字式显示仪表是直接以数字形式显示被测变量，其测量速度快，抗干扰性能好，精度高，读数直观，工作可靠，且有自动报警，自动打印和自动检测等功能，更实用于计算机集中监视和控制，近年来发展较快。屏幕显示仪表则是直接把工艺参数用文字、符号、数字和图象配合的形式在屏幕荧光屏上直接显示出来，并配以打字记录装置，按操作者的需要，任意以其中一种或多种方式同时显示，它具有模拟式与数字式显示仪表两种功能，并且具有计算机大存储量的记忆能力与快速功能，也是计算机不可缺少的终端设备，常与计算机联用，作为现代计算机综合集中控制必不可少的显示装置，是最近刚刚发展起来的一种新的显示形式。1显示仪表的构成及基本原理一、模拟式显示仪表1、直接变换式仪表的组成及特点2、平衡式显示仪表组成及特点（原理考点）图6－3自动平衡电子电位差计结构图所谓平衡式仪表即由闭环结构的平衡式测量线路构成的仪表，例如自动平衡式电子电位差计即为闭环结构，其结构如图6－3所示。图中T为检测元件或传感器；C为比较器，即电位差计的测量桥路的输出信号与检测元件输出信号在此比较；A为放大器；M为可逆电机；R为记录机构；F为传动装置及测量桥路；x为被测变量；y为仪表示值；为检测元件输出电压信号；为反馈电压。由图6－2可知，平衡式仪表通常是由闭环结构的平衡式测量线路为主要内容，包括显示装置等所组成。比较图6-2和图6-3可看出，平衡式仪表较直接变换式仪表结构复杂；由控制理论也可看出，闭环系统较开环系统具有一系列优点，例如线性好，反映速度快等由于平衡式测量线路是平衡式仪表中的主要部分，平衡式测量线路有三大类：有差随动式、无差随动式和程序平衡式3、有差随动式测量线路（了解）为何是随动的？又由于该系统的输入量为被测变量X，是经常变化的，I必须跟随着变化让显示装置D把被测变量显示出来，所以该系统是随动系统。4、有差平衡式测量线路的基本特性（了解）5、无差随动平衡式测量线路的基本特性（了解）二、数字式显示仪表主要组成（必考）：※模－数转换器（A/D）※非线性补偿和※系数的标度变换。其中核心是模－数转换器※有些仪表在模拟电路部分实现非线性补偿和标度变换，后进行A/D转换。通常精度较低※有些仪表先进行A/D转换，而后再进行数字化的非线性补偿和标度变换，这类结构适用面广，精度高。三、屏幕显示仪表（数字显示仪表组成考点）所谓数字式显示仪表，就是把与被测量（例如温度、流量、液位、压力等）成一定函数关系的连续变化的模拟量，变换为断续的数字量显示的仪表。数字显示仪表按输入信号的不同分为：电压型：输入信号是连续的电压或电流信号频率型：输入信号连续可变的频率或脉冲序列信号屏幕显示仪表又被称作无纸记录仪，就本质而言，它是属于数字仪表的范畴，只是在数字仪表中加入了微处理器、显示屏、存储器（RAM是读写存储器，EPROM、EEPROM是可擦式只读存储器）等，因而对信息的存储以及综合处理能力大大加强，例如可对热电偶冷端温度、下限值、报警、数据存储、通讯、传输、字、符、数以及趋势显示等。※多路切换开关可把多路输入信号，按一定时间间隔进行切换，输入仪表内，以实现多点显示。※前置放大器和A/D转换是把输入的微小信号进行放大，而后转变为断续的数字量。※CPU的作用则是对输入的数字量信号，进行仪表各种功能所需的处理，诸如非线性补偿、标度变换、零点校正、满度设定、上下限报警、故障诊断、数据传输控制等。※只读存储器是存放一些预先设置的使仪表实现各种功能的固定程序。※读写存储器RAM是用于存储各种输入、输出数据以及中间计算结果等，它必须带自备电池，否则一旦断电，所有储存数据将全部丢失。2模拟式显示仪表动圈式显示仪表（简答）1、动圈式显示仪表的组成及测量线路※组成：永久磁铁、张丝、软铁心、动圈、仪表指针、刻度面板等组成。测量原理（补偿重要）：动圈仪表是根据作用在测量机构上的力矩平衡原理工作的。当被测信号（直流毫伏信号）通过连接导线并经过张丝进入动圈时，便产生回路电流流过动圈，此时动圈在磁场的作用下产生电磁力矩（动力矩）而偏转，并带动固定在动圈上的指针一起转动。动圈的转动使具有一定刚度的张丝扭转并产生反力矩（阻力矩），该阻力矩随着动圈转角的增大而增大，当动力矩和阻力矩相等时，动圈就停留在某一位置上，动圈带动指针，并在刻度面板上指示出相应的被测温度值。④配热电偶的动圈仪表的几个具体问题(重要)ⅰ、冷端温度补偿（重要）ⅱ、外线路电阻测量时，对于相同的毫伏信号，如果整个测量线路电阻值不同，则流过动圈的电流也不同，从而导致指针的指示也不同。为保证仪表测量的精确性，一律规定动圈仪表的外线电阻为15欧姆。（2）检测电阻信号的测量线路①不平衡电桥当动圈式显示仪表与热电阻配合测量显示被测参数时，其输入信号为电阻变化值。为了利用统一的测量机构，必须将电阻值转换为毫伏信号，这时配热电阻的动圈仪表的测量线路如图6－15所示。由图可知，将电阻转换成毫伏信号的任务是由不平衡电桥来完成的。②三线制接法（重要，结合测温）热电阻要安装在被测温度现场。这样，连接热电阻的连接导线有长有短，且连接导线的电阻会随环境温度而变化。若把热电阻的连接导线都接在同一个桥臂内，则当环境温度发生变化时，连接导线的电阻变化值将与热电阻的变化值相叠加，这样会给仪表测量带来较大的误差。为了能正确地显示被测温度的大小，工业上常采用三线制接法，如图6－15所示。由热电阻引出三根导线，与热电阻两端相连的两根导线分别接入桥路的两个相邻桥臂上，而第三根导线与稳压电源的负极相连。这样由于环境温度变化而引起的连接导线电阻的变化可以互相抵消，减少对测量的影响。为了克服因连接导线长短不同而引起测量误差，三线制接法中，每根连接导线电阻规定为5欧姆，若不足5欧姆时，则需用锰铜丝绕制的外接调整电阻补足5欧姆。2、动圈仪表的量程根据测量的要求，有时要求改变仪表的测量范围。在测量机构不变得情况下，动圈仪表的改量程（刻度）工作，就是重新确定所需的串连电阻R串值。在改变仪表量程时，应该使改变前后仪表动圈所流过的满度电流不变。3、动圈仪表的误差被测温度为t时，流过动圈的电流为：若环境温度变化，而被测温度仍为t,则外线电阻变为,流过动圈的电流为：由上式可知增加，可使因环境温度变化而引起的相对误差减少。显然增加用锰铜丝绕制的可以减小该误差。但对于量程小的仪表，只能取得较小的数值，因此其精度必然受到一定的影响；如要在小量程增大的值，就必须提高测量机构（表头）灵敏度的基础上才能实现，这又给仪表的调平衡工作带来困难，因此动圈仪表的精度不可能做得很高，目前最高为一级。3自动平衡式显示仪表（考点多）常用的自动平衡式显示仪表有自动平衡式电子电位差计和自动平衡式电子电桥。它们能自动测量、显示、记录各种电信号（直流电压、电流或电阻），配用热电偶、热电阻或其它能将被测信号转换成直流电压、电流或电阻的传感器、变送器、可以指示和记录生产过程中的温度、压力、流量、物位以及成分等各种参数，并可附加控制器、报警器和积算器等，实现多种功能。2、三线制接法热电阻要安装在被测温度现场，这样，连接热电阻的连接导线有长有短，且连接导线的电阻会随环境温度而变化。若把热电阻的连接导线都接在同一个桥臂内，则当环境温度发生变化时，连接导线的电阻变化值将与热电阻的变化值相叠加，这样会给仪表测量带来较大的误差。如图6－19（a）所示为了能正确地显示被测温度的大小，工业上常采用三线制接法，如图6－19（b）所示。由热电阻引出三根导线，与热电阻两端相连的两根导线分别接入桥路的两个相邻桥臂上，而第三根导线与稳压电源的负极相连。这样由于环境温度变化而引起的连接导线电阻的变化可以互相抵消，减少对测量的影响。3、自动电位差计与自动平衡电桥比较（必考）共同点：两者都是具有负反馈的闭环随动系统。区别：1）自动平衡电位差计的测量桥路全部在反馈环节中，测量桥路的输出用于平衡被测电压，在放大器的输入端达到平衡；自动平衡电桥的测量桥路是作为比较环节而存在的，最后滑线电阻的反馈触点与被测电阻相对应，使桥路输出达到平衡，所以其平衡原理是相同的，但测量桥路的作用是不同的。当仪表达到平衡时，电子电位差计的测量桥路本身处于不平衡状态，桥路有不平衡输出，此输出与被测电源相平衡，从而使仪表达到平衡。而自动平衡电桥的测量桥路本身处于平衡状态，即输出为0。数字式仪表传统模拟显示仪表的局限性：测量速度不够快、精度低、读数存在误差、容易受环境干扰、难以对数据记录、分析和存储和转换等因此，难以适应现代工业生产过程信息化的要求。模拟－数字转换（A/D)作用：把连续变化的模拟量转换为数字量表征A/D转换器的性能指标主要有：转换器的精度、转换器的速度根据比较原理，A/D转换 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 可分为：直接比较型、间接比较型、复合型非线性补偿原因：许多检测元件的输出信号与被测量之间往往为非线性关系，如：热电偶测温，节流式流量检测等。对模拟式仪表，可采取将仪表刻度非线性化分。在数字化仪表中，A/D转换为线性，转换后的结果直接用数字显示，因此必须补偿非线性特性，以减小非线性误差。非线性补偿方法：硬件实现、软件实现将不同性质的信号、或者不同电平的信号统一起来，称为输入信号的规格化，或称为参数信号的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 化。规格化的统一输出信号可以是电流、电压或其它形式的信号，但由于各种信号变换为电压比较方便，且数字显示仪表都要求电压信号，因此都将不同类型的信号变换为电压信号。目前国内采用统一的直流电压有几种：0～10mV、0～30mV、0～40.95mV、0～50mV。采用高的统一信号电平能适应更多的变送器，可以提高对大信号的测量精度；采用较低的统一电平，对小信号的测量精度高。统一信号电平的选择依赖于被显示参数信号大小。对于过程参数测量用的显示仪表的输出，要求用被测量变量的形式显示，如温度、压力、物位、流量等，这就存在量纲还原，即标度变换。（1）模拟标度变换电阻信号标度变换如可以通过选取合适的电桥参数，实现电阻到电压信号的变换。例如：用Cu50测温时，若说测温度为0～50℃，则电阻变化为10.7欧，为了能显示“50”的数字值，可这样进行：设数显仪表的分辨率（即末位跳一个字需要的输入信号）为100μV,则满度显示“50”时，需要50×100＝5mV的信号，或者说电阻变化10.7欧时，该产生5mV的信号则桥路工作电流为0.47mA。电势信号的标度变换例如：国产CX-100型数值测温仪表，培K型热电偶，满度显示威“1023”，此时放大器的输出为4V，而K型热电偶1000℃时的电势为41.27mV，其标度变换就是通过选取前置放大器的放大倍数来解决。要显示“1000”时，前置放大器要提供的电压为：4000/1023×1000＝3910mV，而此时热电偶的输出为41.27mV，则前置放大器的放大倍数为：3910/41.27=94.7