第四章顯示儀表§4.1概述

1、第四章 顯示儀表4.1 概述 用于參數(shù)的指示、記錄、累積的儀表顯示儀表的分類：4.2 動圈式顯示儀表動圈式顯示儀表的實質(zhì)就是指針式電流/電壓表。其核心部件是一個磁電式毫安計。動圈式顯示儀表通過一定的內(nèi)置電路可以直接用來作為熱電偶、熱電阻，以及電流或電壓的顯示。部分顯示表還附帶有模擬量輸出，以實現(xiàn)簡單的控制功能。一、動圈顯示基本原理磁場中，一個用彈性張絲懸掛的線圈，當(dāng)線圈有電流通過時，線圈在電磁力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)；在電磁力矩與張絲的彈性力矩平衡時，線圈達(dá)到最大偏轉(zhuǎn)角并穩(wěn)定下來。指針與線圈相連，指示電流大小。部分動圈儀表采用螺旋彈簧（游絲）代替張絲作為彈性體。NS動圈的內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫補與調(diào)整溫度補償采

2、用熱敏電阻抵消線圈熱效應(yīng)。調(diào)零調(diào)整張絲或游絲的固定點。校準(zhǔn)調(diào)整內(nèi)部電阻。阻尼采用并聯(lián)電阻短路感應(yīng)電動勢。RTR1R2R3R4+-二、動圈式顯示計熱電偶溫度顯示、電壓與電流顯示校準(zhǔn)后的動圈就是一個包含內(nèi)阻r的電流表（毫安計）。毫安計串聯(lián)一個可調(diào)小電阻，使回路總電阻一定時，即可用于測量小電壓熱電偶的輸出。毫安計串聯(lián)一個大電阻，使回路其它電阻忽略不計時，即可用于測量大電壓普通電壓表。毫安計并聯(lián)一個小電阻，使毫安計內(nèi)阻r忽略不計時，即可用于測量大電流普通電流表。三、電橋與電阻測定熱電阻溫度計的顯示電橋的輸出電壓可以表示為：對于等臂電橋，并忽略高階小項后可以表示為：電橋具有“鄰減對加”的特性。R1R2R

3、3R4三、電橋與電阻測定熱電阻溫度計的顯示對于熱電阻溫度變換器，考慮到導(dǎo)線電阻隨溫度的變化，其輸出電壓可以表示為：四、動圈式顯示儀表測溫注意事項型號意義XCZ：顯示、磁電、指示XCT：顯示、磁電、控制注意配套使用適當(dāng)調(diào)整外接電阻運輸時，短路保護4.3 自動電子電位差計當(dāng)電路中有兩個電位相反的電源時，總電勢為兩個電源電勢之差。如果兩個電源的電動勢相等，則回路電流為零。電橋輸出為零的條件為：從電流表并聯(lián)出信號并放大驅(qū)動可逆電機即可實現(xiàn)自動平衡。RRRRE熱電偶自動電位差計測溫系統(tǒng)構(gòu)造熱電偶測量電橋放大器可逆電機指示機構(gòu)記錄機構(gòu)同步電機穩(wěn)壓電源熱電阻自動電位差計測溫系統(tǒng)RTRRR熱電阻測量電橋放大器

4、可逆電機指示機構(gòu)記錄機構(gòu)同步電機穩(wěn)壓電源兩個系統(tǒng)比較項目熱電偶系統(tǒng)熱電阻系統(tǒng)輸入信號電動勢電阻電橋輸出E0冷端溫度補償有無接線方式雙補償線，橋中三線，橋臂電源直流直流或交流4.4 DDZ光柱顯示報警器(自學(xué))信號：直流電壓：15V電流：420mA電源：直流：24V交流：220V上限下限上限設(shè)定下限設(shè)定DDZ光柱顯示報警器工作原理4.5 A/D轉(zhuǎn)換與數(shù)字顯示儀模擬量信號：以連續(xù)變化的物理量的大小模擬實際參數(shù)的大小。數(shù)字量信號：以脈沖數(shù)表達(dá)的實際參數(shù)的大小。數(shù)字顯示儀的主要功能：將模擬量信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號，并用數(shù)字符號顯示出來。數(shù)字顯示儀有單獨的標(biāo)準(zhǔn)化（DDZ 系列）儀表。有些測試儀表的二次儀表

5、也附帶內(nèi)置的數(shù)字顯示儀。一、數(shù)字式顯示儀表的分類數(shù)字顯示儀表電壓型頻率型單點式多點式單點式多點式顯示儀顯示報警儀顯示輸出儀顯示記錄儀顯示報警輸出記錄儀二、數(shù)字式顯示儀表結(jié)構(gòu)原理檢測變送模擬信號A/D轉(zhuǎn)換數(shù)字信號電子計數(shù)器 寄存器電子譯碼器顯示器1、模-數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D）任務(wù)：使連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)換成與其成比例的、斷續(xù)變化的數(shù)字量。模數(shù)轉(zhuǎn)換過程如圖4-20所示，顯然， 分割的階梯（即一個量化單位）越小，轉(zhuǎn)換精度就越高，但這要求模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置的頻率響應(yīng)、前置放大的穩(wěn)定性等也越高。這是一個矛盾。模數(shù)轉(zhuǎn)換方法的分類：時間間隔-數(shù)字轉(zhuǎn)換；電壓-數(shù)字轉(zhuǎn)換（V-D轉(zhuǎn)換）；（常用） 實際上，經(jīng)常是把非電量先轉(zhuǎn)換成

6、電壓，然后再由電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字，所以A-D轉(zhuǎn)換的重點是V-D轉(zhuǎn)換。重點介紹兩類：雙積分型和逐次比較型。機械量（直線位移和角度等）-數(shù)字轉(zhuǎn)換。1.1 雙積分型雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器又稱雙斜率A/D轉(zhuǎn)換器。基本原理：前一段時間內(nèi)的模擬電壓通過兩次積分，變換成與其平均值成正比的時間間隔，然后由脈沖發(fā)生器和計數(shù)器來測量此時間間隔而得到數(shù)字量。采用的是間接法，首先將電模擬量轉(zhuǎn)換成中間量時間間隔T，再由中間量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器1.2 逐次比較型采用直接法轉(zhuǎn)換，它是把電模擬量與一整套準(zhǔn)電壓之間進(jìn)行直接逐次比較而得的數(shù)字量。逐次比較型模-數(shù)轉(zhuǎn)換器的基本原理在于“比較”，用一套標(biāo)準(zhǔn)電壓和被測電壓進(jìn)行逐次比較，不斷逼近，最后達(dá)到一致。標(biāo)準(zhǔn)電壓的大小，就表示了被測電壓的大小。將這個和被測電壓相平衡的標(biāo)準(zhǔn)電壓以二進(jìn)制數(shù)出，就實現(xiàn)了模擬-數(shù)字的轉(zhuǎn)換過程。逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器集成A/D轉(zhuǎn)換器ADC08092. 電子計數(shù)器功能：將A/D轉(zhuǎn)換輸出或測試儀表的數(shù)字輸出按10進(jìn)制進(jìn)行分段；構(gòu)造與工作原理：一般由多個雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器串聯(lián)組成；通過依次觸發(fā)，實現(xiàn)進(jìn)位。3. 寄存器功能：暫時儲存電子計數(shù)器輸出結(jié)果；隔斷計數(shù)器非信號輸出；根據(jù)后續(xù)請求定時輸出數(shù)字信號。結(jié)構(gòu)：一般直接采用RAM芯片構(gòu)成。4. 譯碼器功