项目七显示记录仪表

1、项目七项目七 显示记录仪表显示记录仪表 江苏高校品牌专业石油化工技术课程：化工DCS识用与操作内容提要 模拟式显示仪表 自动平衡电子电位差计 电子自动平衡电桥 数字式显示仪表 数字式显示仪表的原理及其特点 模-数变换器 电子计数器 显示器 数字式显示仪表的基本组成 数字模拟混合记录仪 新型显示仪表 无纸记录仪 虚拟显示仪表1 概 述 凡能将生产过程中各种参数进行指示、凡能将生产过程中各种参数进行指示、记录或累积的仪表。记录或累积的仪表。分类分类模拟式显示仪表模拟式显示仪表数字显示仪表数字显示仪表屏幕显示仪表屏幕显示仪表2 知识点：模拟式显示仪表一、自动平衡电子电位差计 电位差计是用来测量电势或

2、电位的,当它与热电偶配合时,可以用来测量和显示温度。 根据这种电压平衡原理来进行工作。3 4图1 电子电位差计原理图 电子电位差计既保持了手动电位差计测量精度高的优点，电子电位差计既保持了手动电位差计测量精度高的优点，而且无须用手去调节就能自动指示和记录被测温度值。而且无须用手去调节就能自动指示和记录被测温度值。 结论结论热电偶测量桥路放大器可逆电机指示机构记录机构同步电机稳压电源图2 电子电位差计原理方框图知识点：模拟式显示仪表 5图3 XW系列电位差计测量桥路原理图知识点：模拟式显示仪表 桥路中各电阻的作用桥路中各电阻的作用 改变滑动触点在 RP上的位置,可以产生不同的桥路输出电压以平衡热

3、电偶的热电势。 RG的大小取决于测量下限的高低。 RM是决定仪表量程大小的电阻。它的大小由仪表测量范围与所采用的热电偶分度号来决定。 6知识点：模拟式显示仪表 降低了测量误差。nPGRRIER14 把上支路的工作电流限定在4mA。（1）(6)下支路限流电阻R3 它与R2配合，保证了下支路回路的工作电流为2mA。 223RIER（2）7知识点：模拟式显示仪表 二、电子自动平衡电桥12利用平衡电桥来测量热电阻变化。利用平衡电桥来测量热电阻变化。图4 平衡电桥 当被测温度为下限时，Rt有最小值Rt0，滑动触点应在RP的左端，此时电桥的平衡条件是4230RRRRRPt（3）知识点：模拟式显示仪表 滑动

4、触点滑动触点B B的位置就可以反映电阻的变化，亦即反的位置就可以反映电阻的变化，亦即反映了温度的变化。并且可以看到触点的位移与热电阻映了温度的变化。并且可以看到触点的位移与热电阻的增量呈线性关系。的增量呈线性关系。 结论结论142130rRRrRRRRPtt当被测温度升高后的平衡条件是（4）ttRRRRrrRRrRR323112313用式（6-4）减式（6-3），则得（5）13知识点：模拟式显示仪表 14图7 电子平衡电桥原理方框图 为了准确地指示出被测温度的数值，将热电阻的连接采用三线制接法，并加外接调整电阻。 图6 自动平衡电桥工作原理知识点：模拟式显示仪表 15与这两种仪表配套的测温元件

5、（热电偶、热电阻）在外形结构上十分相似。 仪表的外形及其组成：如放大器、可逆电机、同步电机及指示记录部分都是完全相同的。 知识点：模拟式显示仪表 它们测量的电量形式不相同。两者的作用原理不同。测温元件与测量桥路的连接方式不同。当用热电偶配电子电位差计测温时，其测量桥路需要考虑热电偶冷端温度的自动补偿问题；而用热电阻配电子平衡电桥测温时，则不存在这个问题。16知识点：模拟式显示仪表 知识点： 数字式显示仪表一、数字式显示仪表的原理及其特点17 数字式显示仪表数字式显示仪表是能将被测的连续电量(模拟量)自动地变成断续量,然后进行数字编码,并将测量结果以数字显示的电测仪表。 A/D变换器电子计数器显

6、示器模拟量数字量读出图8 数字式显示仪表方框图 准确度、灵敏度高; 读数方便、清晰直观、不会产生视差。 测量速度快，从每秒几十次到每秒上百万次; 仪表的量程和被测量的极性可自动转换,可自动检查故障、报警以及完成指定的逻辑程序; 可以方便地实现多点测量;可以与电子计算机配合,给出一定形式的编码输出。 18知识点： 数字式显示仪表 二、模-数变换器将连续变化的模拟量变换成断续的数字量。 主要任务主要任务主要有间接法和直接法两种。 工作方法工作方法19知识点： 数字式显示仪表 三、电子计数器BATfN 计数 当用间接法进行数码转换时,是先将模拟量转换为与之对应的时间间隔或频率,然后必须再将时间间隔或

7、频率转换为数字量,才能进行计数。 图9 时间间隔测量原理框图20知识点： 数字式显示仪表 四、显示器图10 辉光数码管示意图图11 数码管驱动电路21知识点： 数字式显示仪表 五、数字式显示仪表的基本组成图12 数字式温度显示仪表的基本组成22知识点： 数字式显示仪表 六、数字模拟混合记录仪 为了使数字式记录仪与模拟式记录仪的优点结合起来,两者相互取长补短,可以在数字式显示仪表的基础上加上模拟式显示记录仪表的记录部分,构成数字模拟混合记录仪。23知识点： 数字式显示仪表 知识点：新型显示仪表一、无纸记录仪24 以CPU为核心采用液晶显示的记录仪，直接把记录信号转化成数字信号后，送到随机存储器加

8、以保存，并在大屏液晶显示屏上加以显示。 图13 无笔、无纸记录仪的原理方框图 无笔、无纸记录仪的特点： 液晶全动态显示, 并有背光功能。 输入信号多样化,并以工业专用微处理器 CPU为核心,从而实现了高性能、多回路的监测,并随意放大、缩小地显示在显示屏上。 无纸、无笔、无墨水,无一切机械转动结构,无需日常维护。 精度高：实时显示,0.2%;曲线及棒图显示,0.5%。 具有与上位机通讯的标准,可靠性高,价格与一般记录仪相仿。 25知识点：新型显示仪表 二、虚拟显示仪表 26采样开关模数转换个人计算机实时数据管理数据计算处理多媒体显示显示模式输入通道输入通道插卡图14 虚拟显示仪表原理框图知识点：

9、新型显示仪表 虚拟显示仪表的特点有: 使用简单方便。 结构简单。 性能优越。 27知识点：新型显示仪表 例题分析图图6-56-5是自动平衡电桥的工作原理图。请问在下列情况时是自动平衡电桥的工作原理图。请问在下列情况时, ,仪表的指针仪表的指针 ( (即滑动触点的位置即滑动触点的位置) )、起点温度、仪表量程、起点温度、仪表量程会如何变化会如何变化? ?简述其原因简述其原因? (1)? (1)温度升高；温度升高；(2)(2)仪表停电仪表停电; ; (3)(3)加大加大R6； (4)(4)减小减小R5；(5)(5)电阻体被烧断。电阻体被烧断。 解：解：(1)当温度升高时,滑动触点将向右移动,这是因

10、为当温度升高后,Rt增加,只有滑动触点向右移,使与Rt串联的这个桥臂的电阻值减小,才能使电桥达到新的平衡。 (2)仪表停电时,指针随拨随停,因为此时放大器的输入与输出均没有信号,可逆电机不可能自行转动。 28 (3)加大R6,滑动触点将向右移动,这是因为R6增加,会使与Rt串联的这个桥臂的电阻值增加,只有滑动触点右移,才能使这个桥臂的电阻值恢复到原来的数值,电桥恢复平衡。若其他电阻值都不变,增加R6会使起点温度降低,这是因为滑动触点移至最左端时,代表的是起始温度,这时要使电桥平衡,Rt必然要小一些,以抵消增加R6对整个桥臂电阻值的影响。Rt小,就表示这时的起点温度降低。29例题分析 (4)减小R5,量程会降低,这是因为R5减小,滑线电阻组件的等效