化工自動化及儀表：4顯示儀表

1、4 顯示儀表顯示儀表 本章內(nèi)容：本章內(nèi)容： 4.1 模擬式顯示儀表模擬式顯示儀表 4.2 數(shù)字式顯示儀表數(shù)字式顯示儀表 4.3 新型顯示儀表新型顯示儀表 4.1 電子電位差計電子電位差計配熱電偶配熱電偶 功能功能：與溫度、流量、壓力、差壓、成分等變送器：與溫度、流量、壓力、差壓、成分等變送器 配接，可以測量和顯示能轉(zhuǎn)換成毫伏及直流電壓信配接，可以測量和顯示能轉(zhuǎn)換成毫伏及直流電壓信 號的工藝變量。號的工藝變量。 原理：電壓補(bǔ)償原理原理：電壓補(bǔ)償原理 型號：用型號：用XW系列來命名，系列來命名，X表示顯示儀表，表示顯示儀表，W表示表示 直流電位差計。直流電位差計。XW- 類型類型：小型長圖顯示、大

2、型長圖顯示、圓圖顯示等。：小型長圖顯示、大型長圖顯示、圓圖顯示等。 4.1 模擬式顯示儀表模擬式顯示儀表 電壓補(bǔ)償原理電壓補(bǔ)償原理 - + R4 R3 R2 RG RP G D A C B - + UX I1 I2 測量橋路測量橋路(不平衡電橋不平衡電橋)原理圖原理圖 用已知電壓來補(bǔ)償未知電壓，使測量線路的電流用已知電壓來補(bǔ)償未知電壓，使測量線路的電流 等于零。用這種方法測量電壓比較精確，因為沒有電等于零。用這種方法測量電壓比較精確，因為沒有電 流通過測量線路，也就不存在線路電阻影響問題。流通過測量線路，也就不存在線路電阻影響問題。 （被測電壓）（被測電壓） （滑動電阻）（滑動電阻） (穩(wěn)壓電

3、源穩(wěn)壓電源) G為檢流計，為檢流計， 移動觸點移動觸點C， 使檢流計為使檢流計為 零，此時，零，此時， 已知電壓已知電壓 UCD=Ux（電（電 壓補(bǔ)償原理）壓補(bǔ)償原理） E 用電子放大器代替檢流計，由用電子放大器代替檢流計，由 放大器驅(qū)動可逆電機(jī)，并通過放大器驅(qū)動可逆電機(jī)，并通過 機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)帶動滑動觸點機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)帶動滑動觸點C， 同時帶動指針和記錄筆，則測同時帶動指針和記錄筆，則測 量過程自動完成。當(dāng)量過程自動完成。當(dāng)Ux增加時，增加時， 觸點觸點C向右移動；當(dāng)向右移動；當(dāng)Ux減小時，減小時， 觸點觸點C向左移動。向左移動。 RG為起始電阻，對應(yīng)測量電壓下限值；為起始電阻，對應(yīng)測量電壓下限

4、值；R3和和R4為限為限 流電阻，分別保證上支路電流為流電阻，分別保證上支路電流為4mA、下支路電流、下支路電流 為為2mA;R2是定值（配熱電偶時，起到參比端補(bǔ)償是定值（配熱電偶時，起到參比端補(bǔ)償 作用）。作用）。 4.1.2 電子自動平衡電橋電子自動平衡電橋配熱電阻配熱電阻 功能：對能轉(zhuǎn)換成電阻值的各種變量進(jìn)行測量、功能：對能轉(zhuǎn)換成電阻值的各種變量進(jìn)行測量、 顯示、記錄。顯示、記錄。 原理原理：電橋平衡原理：電橋平衡原理 型號：根據(jù)輸出電壓可分為：型號：根據(jù)輸出電壓可分為： XD系列系列交流平衡電橋交流平衡電橋 XQ系列系列直流平衡電橋直流平衡電橋 電橋平衡原理電橋平衡原理 RP r2 終

5、 始 r1 - Rt R2 R3 R4 G A B E + 平衡橋路原理圖平衡橋路原理圖 在量程起點：在量程起點： 3024 () tP R RRR R 溫度升高后：溫度升高后： 301241 ()() ttP R RRRrR Rr 兩式相減整理得：兩式相減整理得： 3 1 23 t R rR RR r r1 1與與RRt t成正比關(guān)系，即滑動觸點成正比關(guān)系，即滑動觸點B B的位置反映了電阻的位置反映了電阻 的變化，也即反映了溫度（工程變量）的變化。的變化，也即反映了溫度（工程變量）的變化。 特點：特點： 1 1、數(shù)顯儀表用、數(shù)顯儀表用數(shù)碼管數(shù)碼管顯示測量值或偏差值，清晰顯示測量值或偏差值，清

6、晰 直觀，讀數(shù)方便，不會產(chǎn)生視差。直觀，讀數(shù)方便，不會產(chǎn)生視差。 2 2、數(shù)顯儀表采用中、大規(guī)模集成電路，線路簡單，、數(shù)顯儀表采用中、大規(guī)模集成電路，線路簡單， 可靠性好，耐振性強(qiáng)?？煽啃院?，耐振性強(qiáng)。 3 3、數(shù)顯儀表品種繁多，配接靈活，可輸入多種類、數(shù)顯儀表品種繁多，配接靈活，可輸入多種類 型測量信號，輸出統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的電流信號（型測量信號，輸出統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的電流信號（4 4-20mA-20mA直流直流 電流）和報警信號。電流）和報警信號。 4 4、數(shù)顯儀表具有非線性校正及開方運(yùn)算電路，配、數(shù)顯儀表具有非線性校正及開方運(yùn)算電路，配 接熱電偶測溫時具有冷端溫度補(bǔ)償功能，配接熱電阻接熱電偶測溫時具有冷

7、端溫度補(bǔ)償功能，配接熱電阻 時考慮了外線電阻的補(bǔ)償，配接差壓變送器測流量時時考慮了外線電阻的補(bǔ)償，配接差壓變送器測流量時 可直接顯示流量值。可直接顯示流量值。 4.2 數(shù)字式顯示儀表數(shù)字式顯示儀表 目前廣泛使用的的顯示儀表是涉及微處理技目前廣泛使用的的顯示儀表是涉及微處理技 術(shù)、顯示技術(shù)、記錄技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲技術(shù)和控制術(shù)、顯示技術(shù)、記錄技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲技術(shù)和控制 技術(shù)的新型顯示儀表，把信號檢測處理、顯示、技術(shù)的新型顯示儀表，把信號檢測處理、顯示、 記錄、數(shù)據(jù)儲存、通訊、控制、復(fù)雜數(shù)學(xué)運(yùn)算等記錄、數(shù)據(jù)儲存、通訊、控制、復(fù)雜數(shù)學(xué)運(yùn)算等 多個或全部功能集合于一體的新型儀表。它使用多個或全部功能集合于一體的新型儀表。它使用 方便，觀察直觀，功能豐富，可靠性高方便，觀察直觀，功能豐富，可靠性高 4.3 新型顯示儀表新型顯示儀表 4.3.1 無紙記錄儀無紙記錄儀 特點：特點：以以CPU為核心，控制數(shù)據(jù)的采集、顯示、為核心，控制數(shù)據(jù)的采集、顯示、 打印、存儲、報警等，采用液晶顯示裝置，不含打印、存儲、報警等，采用液晶顯示裝置，不含 有傳統(tǒng)記錄儀的機(jī)械傳動、紙張和筆。精度高，有傳統(tǒng)記錄儀的機(jī)械傳動、紙張和筆。精度高， 價格并不高。價格并不高。 4.3.2 虛擬顯示儀表虛擬顯示儀表 特點：特點：利用計算機(jī)來完成顯示儀表所有的工作。利用計算機(jī)來完成顯示儀表所有的