《化工仪表及自动化》课件第6章.ppt
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1、 第六章第六章 显示仪表显示仪表 内容提要内容提要n 模拟式显示仪表模拟式显示仪表n 自动平衡电子电位差计自动平衡电子电位差计n 电子自动平衡电桥电子自动平衡电桥n 数字式显示仪表数字式显示仪表n 数字式显示仪表的原理及其特点数字式显示仪表的原理及其特点n 模模-数变换器数变换器n 电子计数器电子计数器n 显示器显示器n 数字式显示仪表的基本组成数字式显示仪表的基本组成n 数字模拟混合记录仪数字模拟混合记录仪n 新型显示仪表新型显示仪表n 无纸记录仪无纸记录仪n 虚拟显示仪表虚拟显示仪表1概述概述 凡能将生产过程中各种参数进行指示、记录或凡能将生产过程中各种参数进行指示、记录或累积的仪表。累积
2、的仪表。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第一节第一节 模拟式显示仪表模拟式显示仪表n 一、自动平衡电子电位差计一、自动平衡电子电位差计 电位差计是用来测量电势或电位的,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第一节第一节 模拟式显示仪表模拟式显示仪表4图6-1 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
3、示机构记录机构同步电机稳压电源图6-2 电子电位差计原理方框图第一节第一节 模拟式显示仪表模拟式显示仪表5图6-3 XW系列电位差计测量桥路原理图第一节第一节 模拟式显示仪表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第一节第一节 模拟式显示仪表模拟式显示仪表 降低了测量误差。nPGRRIER14 把上支路的工作电流限定在4mA。(6-1)(6)下支路限流电阻R3 它与R2配合,保证了下支路回路
4、的工作电流为2mA。223RIER(6-2)7第一节第一节 模拟式显示仪表模拟式显示仪表举例举例例6-1 用镍铬-镍硅热电偶配电子电位差计测量某炉温,温度的测量范围在400900。图6-4是电位差计测量桥路。已知E=1V;I1=4mA;I2=2mA;R2=5.33;RPRB=90。试根据测温要求确定桥路中的其他电阻值。图6-4 电位差计测量桥路解:解:根据镍铬-镍硅热电偶分度表(第五章附录三)查得 400900对应的热电势为16.39537.325mV。8第一节第一节 模拟式显示仪表模拟式显示仪表mVCCERIRIUGCD395.160,400221 假定由于R2的存在,实现了冷端温度的全补偿
5、,故冷端温度的变化对热电势的影响可以不予考虑。当温度在测量下限400时,滑动触点移至滑线电阻的最左端,此时根据 76.6433.52395.16395.16122IRIRG得 根据测量范围的要求,滑线触点由滑线电阻的最左端移至最右端,电压差应为mV93.20395.16325.379第一节第一节 模拟式显示仪表模拟式显示仪表 23.5493.2093.204IRnP因此,RP、RB、RM并联后的等效电阻 RnP应为 01.23823.576.64100014nPGRRIER已知 RPRB=90,可求得 R M5.55。67.49433.521000223RIER根据式(6-2),可得 10第一
6、节第一节 模拟式显示仪表模拟式显示仪表 以上计算都是粗略的,在进行精确的计算时,还要考虑许多实际的情况,例如滑线电阻 RP的两端一般是移不到头的。所以在计算RG、R4时必须考虑这种情况。注意注意11第一节第一节 模拟式显示仪表模拟式显示仪表n 二、电子自动平衡电桥二、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6-5 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(6-3)第一节第一节 模拟式显示仪表模拟式显示仪表 滑动触点B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
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