工業(yè)儀表及自動(dòng)化控制 化工檢測儀表 顯示儀表 課件

工業(yè)儀表及自動(dòng)化控制模塊一化工檢測儀表項(xiàng)目六顯示儀表思維導(dǎo)圖：檢測儀表類型、工作原理、常見種類課程目標(biāo)能力（技能）目標(biāo)1.能對顯示儀表進(jìn)行選型2.能選擇和安裝顯示儀表3.能設(shè)計(jì)顯示儀表使用方案01知識目標(biāo)021.了解化工單元實(shí)訓(xùn)室各類顯示儀表2.掌握顯示儀表的原理及分類3.掌握常用的顯示儀表自動(dòng)平衡電子電位差計(jì)電子自動(dòng)平衡電橋數(shù)字式顯示儀表新型顯示儀表目錄概述顯示單元將控制過程中的參數(shù)變化、被控對象的過渡過程顯示和記錄下來，供操作人員及時(shí)了解控制系統(tǒng)的變化情況，以進(jìn)行系統(tǒng)控制、工況監(jiān)視、性能分析以及事故評判等。顯示儀表：凡能將生產(chǎn)過程中各種參數(shù)進(jìn)行指示、記錄或累積的儀表。

顯示儀表一般都裝在控制室的儀表盤上。它和各種測量元件或變送單元配套使用；又能與控制單元配套使用。

分類模擬式顯示儀表數(shù)字顯示儀表屏幕顯示儀表概述概述討論思考

數(shù)字顯示儀表有哪幾種類型？自動(dòng)平衡電子電位差計(jì)01自動(dòng)平衡電子電位差計(jì)電子電位差計(jì)是用來測量直流電壓信號的，凡是能轉(zhuǎn)換成毫伏級直流電壓信號的工藝變量都能用它來測量。1.手動(dòng)電位差計(jì)工作原理根據(jù)平衡法將被測電勢與已知的標(biāo)準(zhǔn)電勢相比較，當(dāng)兩者的差值為零時(shí)，被測電勢就等于已知的標(biāo)準(zhǔn)電勢。測量時(shí)，可調(diào)節(jié)滑動(dòng)觸點(diǎn)C的位置，使同時(shí)有根據(jù)滑動(dòng)觸點(diǎn)的位置，可以讀出UCB，這樣就達(dá)到了對未知熱電勢測量的目的。

自動(dòng)平衡電子電位差計(jì)2.自動(dòng)電子電位差計(jì)的結(jié)構(gòu)

電子電位差計(jì)原理圖

電子電位差計(jì)既保持了手動(dòng)電位差計(jì)測量精度高的優(yōu)點(diǎn)，而且無須用手去調(diào)節(jié)就能自動(dòng)指示和記錄被測溫度值。

結(jié)論熱電偶測量橋路放大器可逆電機(jī)指示機(jī)構(gòu)記錄機(jī)構(gòu)同步電機(jī)穩(wěn)壓電源

電子電位差計(jì)原理方框圖自動(dòng)平衡電子電位差計(jì)2.自動(dòng)電位差計(jì)用可逆電動(dòng)機(jī)及一套機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)代替了人手進(jìn)行電壓平衡操作用放大器代替了檢流計(jì)來檢測不平衡電壓并控制可逆電機(jī)的工作由于采用了穩(wěn)壓電源供電，原電路中的調(diào)整工作電流電阻RH以及標(biāo)準(zhǔn)電流回路均可以去掉。為了提高橋路的靈敏度，用放大器取代檢流計(jì)，并用放大后的不平衡電壓△U輸出驅(qū)動(dòng)“可逆電機(jī)”，通過傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)滑動(dòng)觸點(diǎn)C，自動(dòng)調(diào)平衡（代替手動(dòng)），直至△U=0，才可以讀數(shù)。自動(dòng)平衡電子電位差計(jì)實(shí)際電子電位差計(jì)正常工作（即：與熱電偶配接使用時(shí)），應(yīng)考慮以下問題：冷端溫度補(bǔ)償具體電路實(shí)現(xiàn)：增加橋式測量電路，用銅電阻補(bǔ)償量程匹配問題零點(diǎn)遷移和量程遷移下限問題上限問題圖XW系列電位差計(jì)測量橋路原理圖①R2銅電阻裝在儀表后接線板上以使其和熱電偶冷端處于同一溫度。②下支路限流電阻R3

它與R2配合，保證了下支路回路的工作電流為2mA③上支路限流電阻R4把上支路的工作電流限定在4mA。④滑線電阻RP

儀表的示值誤差、記錄誤差、變差、靈敏度以及儀表運(yùn)行的平滑性等都和滑線電阻的優(yōu)劣有關(guān)。⑤量程電阻RM

決定儀表量程大小的電阻。電子自動(dòng)平衡電橋02電子自動(dòng)平衡電橋

1.平衡電橋測溫原理利用平衡電橋來測量熱電阻變化。平衡電橋

當(dāng)被測溫度為下限時(shí)，Rt有最小值Rt0，滑動(dòng)觸點(diǎn)應(yīng)在RP的左端，此時(shí)電橋的平衡條件是電子自動(dòng)平衡電橋

1.平衡電橋測溫原理

滑動(dòng)觸點(diǎn)B的位置就可以反映電阻的變化，亦即反映了溫度的變化。并且可以看到觸點(diǎn)的位移與熱電阻的增量呈線性關(guān)系。結(jié)論當(dāng)被測溫度升高后的平衡條件是平衡電橋電子自動(dòng)平衡電橋

2.自動(dòng)電子平衡電橋

電子平衡電橋原理方框圖

為了準(zhǔn)確地指示出被測溫度的數(shù)值，將熱電阻的連接采用三線制接法，并加外接調(diào)整電阻。

自動(dòng)平衡電橋工作原理電子自動(dòng)平衡電橋

自動(dòng)電子平衡電橋與自動(dòng)電子電位差計(jì)的比較相同處與這兩種儀表配套的測溫元件（熱電偶、熱電阻）在外形結(jié)構(gòu)上十分相似。儀表的外形及其組成：如放大器、可逆電機(jī)、同步電機(jī)及指示記錄部分都是完全相同的。不同處它們測量的電量形式不相同。兩者的作用原理不同。測溫元件與測量橋路的連接方式不同。當(dāng)用熱電偶配電子電位差計(jì)測溫時(shí)，其測量橋路需要考慮熱電偶冷端溫度的自動(dòng)補(bǔ)償問題；而用熱電阻配電子平衡電橋測溫時(shí)，則不存在這個(gè)問題。重點(diǎn)數(shù)字式顯示儀表03數(shù)字式顯示儀表

1.數(shù)字式顯示儀表

數(shù)字式顯示儀表是能將被測的連續(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,并將測量結(jié)果以數(shù)字顯示的電測儀表。清晰直觀、讀數(shù)方便、不會產(chǎn)生視差。線路簡單、可靠性好、耐振性好。有利于制造、調(diào)試和維修，降低生產(chǎn)成本。A/D變換器電子計(jì)數(shù)器顯示器模擬量數(shù)字量讀出

數(shù)字式顯示儀表方框圖數(shù)字式顯示儀表

2.模-數(shù)變換器主要任務(wù)將連續(xù)變化的模擬量變換成斷續(xù)的數(shù)字量工作方法主要有間接法和直接法兩種。

數(shù)字式顯示儀表

3.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)。時(shí)間間隔測量原理框圖輝光數(shù)碼管示意圖數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路4.顯示器數(shù)字式顯示儀表

數(shù)字式溫度顯示儀表的基本組成圖

數(shù)顯儀表組成結(jié)構(gòu)5.基本組成

數(shù)字式顯示儀表

數(shù)字式顯示儀表

主要技術(shù)指標(biāo)顯示位數(shù)

能夠顯示0-9的數(shù)字位數(shù)為滿位，顯示1或0的數(shù)字位為半位。儀表量程精度分辨力和分辨率

分辨力指儀表示值末位數(shù)字改變一個(gè)字所對應(yīng)被測變量的最小變化值。

分辨率指儀表顯示的最小數(shù)值與最大數(shù)值之比。數(shù)字式顯示儀表

1、在數(shù)字式顯示儀表中，經(jīng)常標(biāo)有3?,4?，5?位，它們分別表明什么？解：標(biāo)有3?,4?，5?位中的3,4,5表示最高位外的有效位數(shù)，而1/2表示最高位是0或者1，它們顯示的位數(shù)范圍是0000-1999,00000-19999,000000-199999。難點(diǎn)新型顯示儀表04數(shù)字模擬混合記錄儀

1.無紙記錄儀以CPU為核心采用液晶顯示的記錄儀，直接把記錄信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號后，送到隨機(jī)存儲器加以保存，并在大屏液晶顯示屏上加以顯示。無筆、無紙記錄儀的原理方框圖數(shù)字模擬混合記錄儀

2、無紙記錄儀有幾種組態(tài)方式，各有什么作用？解：時(shí)間及通道組態(tài)，頁面及記錄間隔組態(tài)，各個(gè)通道信息組態(tài)