第一章數(shù)字顯示儀表

1、第一章 數(shù)字顯示儀表學(xué)院：化生學(xué)院負(fù)責(zé)人：覃加哲成員：藺捷，汪露指導(dǎo)老師：肖忠良v 一、數(shù)字式顯示儀表的定義 數(shù)字式顯示儀表數(shù)字式顯示儀表是能將被測(cè)的連續(xù)電量(模擬量)自動(dòng)地變成斷續(xù)量,然后進(jìn)行數(shù)字編碼,并將測(cè)量結(jié)果以數(shù)字顯示的電測(cè)儀表。 A/D變換器電子計(jì)數(shù)器顯示器模擬量數(shù)字量讀出圖 數(shù)字式顯示儀表方框圖第一章 數(shù)字式顯示儀表 準(zhǔn)確度、靈敏度高; 讀數(shù)方便、清晰直觀、不會(huì)產(chǎn)生視差。 測(cè)量速度快，從每秒幾十次到每秒上百萬次; 儀表的量程和被測(cè)量的極性可自動(dòng)轉(zhuǎn)換,可自動(dòng)檢查故障、報(bào)警以及完成指定的邏輯程序; 可以方便地實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)量;可以與電子計(jì)算機(jī)配合,給出一定形式的編碼輸出。 v 二、數(shù)字式顯

2、示儀表的特點(diǎn)第一章 數(shù)字式顯示儀表圖 數(shù)字顯示調(diào)節(jié)儀表構(gòu)成原理 v 三、數(shù)字式顯示儀表的結(jié)構(gòu)第一章 數(shù)字式顯示儀表第一章 數(shù)字式顯示儀表第一章 數(shù)字式顯示儀表四、四、數(shù)字顯示調(diào)節(jié)儀表的主要技術(shù)指標(biāo)數(shù)字顯示調(diào)節(jié)儀表的主要技術(shù)指標(biāo)（1）顯示方法：LED數(shù)字直接顯示被測(cè)量;（2） 顯示誤差：小于0.5%FS1字，F(xiàn)S為量程; （3） 設(shè)定點(diǎn)偏差：小于1個(gè)字(數(shù)字顯示設(shè)定值); （4） 控制點(diǎn)不靈敏區(qū)：小于0.5% ; （5） 冷端補(bǔ)償：040內(nèi)誤差小于2; （6） 時(shí)間比例調(diào)節(jié)： 比例帶4%； 周期4010 s; 第一章 數(shù)字式顯示儀表（7） P、I、D調(diào)節(jié)：輸出010 mA或420 mA ；負(fù)載8

3、0080； P(比例帶)4%；I(積分時(shí)間2.5 min)； D(微分時(shí)間)30 s; （8） 輸出脈沖信號(hào)：幅值大于3 V、寬度大于40 s的移相脈沖或過零觸發(fā)脈沖; （9） 輸出觸點(diǎn)容量：交流220V/3 A(阻性負(fù)載); （10） 溫度系數(shù)：在050范圍內(nèi)偏離202使用時(shí)， 其溫度系數(shù)小于0.05%/; （11） 工作電源： 220 V10%、50 Hz、功率小于5 W; 第一章 數(shù)字式顯示儀表（12） 工作環(huán)境： 溫度050，相對(duì)濕度不超過85%RH的無腐蝕性氣體場(chǎng)合; （13） 外形尺寸（單位： mm)： XMT為16080150， XMTA為969615，XMTE為4896130，

4、XMTD為7272150; （14） 重量： 0.60.8 kg。 第一章 數(shù)字式顯示儀表五、五、 數(shù)字顯示調(diào)節(jié)儀表的型號(hào)命名數(shù)字顯示調(diào)節(jié)儀表的型號(hào)命名數(shù)字顯示調(diào)節(jié)儀表的型號(hào)一般有三節(jié)。 第一節(jié)有三位， 用大寫漢語拼音字母表示儀表的名稱和類型。 第一位X表示顯示儀表； 第二位M表示模擬輸入數(shù)字式； 第三位Z表示顯示儀， T表示顯示調(diào)節(jié)儀， B表示顯示報(bào)警儀，D表示巡回檢測(cè)儀。第一章 數(shù)字式顯示儀表六六、 數(shù)字顯示調(diào)節(jié)儀表的型號(hào)命名數(shù)字顯示調(diào)節(jié)儀表的型號(hào)命名第二節(jié)由若干位拼音字母組成， 表示儀表的某些附加功能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 A表示帶變送器輸出； B表示外供24 V電源； G表示面板尺寸為7272

5、mm2； J表示面板尺寸為9696 mm2； H表示豎式面板尺寸為80160 mm2。第一章 數(shù)字式顯示儀表第三節(jié)由三位阿拉伯?dāng)?shù)字和一位拼音字母組成。 第一位通常為1， 表示一個(gè)被測(cè)量； 第二位表示調(diào)節(jié)方式： 0表示兩位調(diào)節(jié)； 1表示三位狹帶調(diào)節(jié)； 2表示三位寬帶調(diào)節(jié)； 3表示時(shí)間比例調(diào)節(jié)； 4表示時(shí)間比例調(diào)節(jié)加兩位調(diào)節(jié)； 5表示連續(xù)PID調(diào)節(jié)加兩位調(diào)節(jié)， 9表示連續(xù)PID調(diào)節(jié)；第一章 數(shù)字式顯示儀表第三位表示配接的檢測(cè)元件或傳感器、 變送器類型 1表示熱電偶或輻射溫度計(jì); 2表示熱電阻; 3表示霍爾式壓力變送器; 4表示電阻式遠(yuǎn)傳壓力計(jì); 5表示輸入電流電壓信號(hào); 6表示熱敏電阻； 第四位用

6、拼音字母表示儀表的適用場(chǎng)合， C表示船用， F表示耐大氣腐蝕， K表示開方。第一章 數(shù)字式顯示儀表五五. XMT儀表的類型與功能儀表的類型與功能 XMT儀表的類型與功能儀表的類型與功能 XMT儀表測(cè)量范圍儀表測(cè)量范圍 XMT儀表配用熱電偶和熱電阻時(shí)的測(cè)溫范圍儀表配用熱電偶和熱電阻時(shí)的測(cè)溫范圍 第一章 數(shù)字式顯示儀表v七、模-數(shù)變換器將連續(xù)變化的模擬量變換成斷續(xù)的數(shù)字量。 主要任務(wù)主要任務(wù)主要有間接法和直接法兩種。 工作方法工作方法第一章 數(shù)字式顯示儀表v八、電子計(jì)數(shù)器 當(dāng)用間接法進(jìn)行數(shù)碼轉(zhuǎn)換時(shí),是先將模擬量轉(zhuǎn)換為與之對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔或頻率,然后必須再將時(shí)間間隔或頻率轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,才能進(jìn)行計(jì)數(shù)。

7、圖 時(shí)間間隔測(cè)量原理框圖BATfN 計(jì)數(shù)第一章 數(shù)字式顯示儀表第一章 數(shù)字式顯示儀表v九、顯示器圖 輝光數(shù)碼管示意圖圖6-11 數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路第一章 數(shù)字式顯示儀表v十、數(shù)字模擬混合記錄儀 為了使數(shù)字式記錄儀與模擬式記錄儀的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來,兩者相互取長(zhǎng)補(bǔ)短,可以在數(shù)字式顯示儀表的基礎(chǔ)上加上模擬式顯示記錄儀表的記錄部分,構(gòu)成數(shù)字模擬混合記錄儀。第一章 數(shù)字式顯示儀表v十一、數(shù)字模擬混合記錄儀附件新型顯示儀表v1、無紙記錄儀 以CPU為核心采用液晶顯示的記錄儀，直接把記錄信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)后，送到隨機(jī)存儲(chǔ)器加以保存，并在大屏液晶顯示屏上加以顯示。 圖 無筆、無紙記錄儀的原理方框圖附件 新型顯示儀表v

8、1、無紙記錄儀附件新型顯示儀表無筆、無紙記錄儀的特點(diǎn)： 液晶全動(dòng)態(tài)顯示, 并有背光功能。 輸入信號(hào)多樣化,并以工業(yè)專用微處理器 CPU為核心,從而實(shí)現(xiàn)了高性能、多回路的監(jiān)測(cè),并隨意放大、縮小地顯示在顯示屏上。 無紙、無筆、無墨水,無一切機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu),無需日常維護(hù)。 精度高：實(shí)時(shí)顯示,0.2%;曲線及棒圖顯示,0.5%。 具有與上位機(jī)通訊的標(biāo)準(zhǔn),可靠性高,價(jià)格與一般記錄儀相仿。 附件新型顯示儀表v2、虛擬顯示儀表 采樣開關(guān)模數(shù)轉(zhuǎn)換個(gè)人計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)計(jì)算處理多媒體顯示顯示模式輸入通道輸入通道插卡圖 虛擬顯示儀表原理框圖附件新型顯示儀表v2、虛擬顯示儀表軟件平臺(tái)軟件平臺(tái)LabVIEWLabV

9、IEW 美國(guó)的美國(guó)的NINI（National InstrumentNational Instrument）公司開發(fā)。）公司開發(fā)。LabSceneLabScene 吉林大學(xué)智能儀器與測(cè)控技術(shù)研究所研制開發(fā)。吉林大學(xué)智能儀器與測(cè)控技術(shù)研究所研制開發(fā)。其他：其他：LabWindowsLabWindows，V VEE EE 等等 附件 新型顯示儀表功能模板功能模板 控制模板控制模板 工具模板工具模板 附件 新型顯示儀表用LabVIEW做的示波器，與真實(shí)的示波器有著相同的功能 附件 新型顯示儀表附件新型顯示儀表虛擬顯示儀表的特點(diǎn)有: 使用簡(jiǎn)單方便; 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單; 性能優(yōu)越。 例題分析圖是自動(dòng)平衡電橋的工

10、作原理圖。請(qǐng)問在下列情況時(shí)圖是自動(dòng)平衡電橋的工作原理圖。請(qǐng)問在下列情況時(shí), ,儀儀表的指針表的指針 ( (即滑動(dòng)觸點(diǎn)的位置即滑動(dòng)觸點(diǎn)的位置) )、起點(diǎn)溫度、儀表量程會(huì)、起點(diǎn)溫度、儀表量程會(huì)如何變化如何變化? ?簡(jiǎn)述其原因簡(jiǎn)述其原因? (1)? (1)溫度升高；溫度升高；(2)(2)儀表停電儀表停電; (3); (3)加大加大R6； (4)(4)減小減小R5；(5)(5)電阻體被燒斷。電阻體被燒斷。 解：解：(1)當(dāng)溫度升高時(shí),滑動(dòng)觸點(diǎn)將向右移動(dòng),這是因?yàn)楫?dāng)溫度升高后,Rt增加,只有滑動(dòng)觸點(diǎn)向右移,使與Rt串聯(lián)的這個(gè)橋臂的電阻值減小,才能使電橋達(dá)到新的平衡。 (2)儀表停電時(shí),指針隨撥隨停,因?yàn)榇藭r(shí)放大器的輸入與輸出均沒有信號(hào),可逆電機(jī)不可能自行轉(zhuǎn)動(dòng)。 例題分析 (3)加大R6,滑動(dòng)觸點(diǎn)將向右移動(dòng),這是因?yàn)镽6增加,會(huì)使與Rt串聯(lián)的這個(gè)橋臂的電阻值增加,只有滑動(dòng)觸點(diǎn)右移,才能使這個(gè)橋臂的電阻值恢復(fù)到原來的數(shù)值,電橋恢復(fù)平衡。若其他電阻值都不變,增加R6會(huì)使起點(diǎn)溫度降低,這是因?yàn)榛瑒?dòng)觸點(diǎn)移至最左端時(shí),代表的是起始溫度,這時(shí)要使電橋平衡,Rt必然要小一些,以抵消增加R6對(duì)整個(gè)橋臂電阻值的影響。Rt小,就表示這時(shí)的起點(diǎn)溫度降低。圖 自