1、化工顯示儀表分析主 要 內(nèi) 容一、顯示儀表概述二、模擬式顯示儀表三、數(shù)字式顯示儀表一、顯示儀表概述1、顯示儀表的作用 顯示儀表能與各種測量儀表和傳感器配套使用,對被測參數(shù)自動進展指示、記錄，在自動化系統(tǒng)中占有重要作用。典型工業(yè)自動檢測儀表控制系統(tǒng)構(gòu)造圖2、顯示儀表的分類 顯示儀表按使用的能源分為氣動顯示儀表和電動顯示儀表；按顯示方式分為模擬式顯示儀表和數(shù)字式顯示儀表兩大類。動圈式模擬顯示儀表動圈式顯示儀表是電動模擬式顯示儀表。一般與熱電偶、熱電阻配套使用，用于顯示溫度大小，具有構(gòu)造簡單、價格廉價、性能可靠等特點。動圈式顯示儀表有兩種型號： XCZ-101(與熱電偶配套 XCZ-102與熱電組配

2、套動圈式顯示儀表的外型220v動圈制動盤后接線示意圖一XCZ-101型動圈式顯示儀表的工作原理1、構(gòu)造 動圈式顯示儀表由動圈、張絲、磁鐵、指針、表盤五局部組成。2、工作原理 NS+-01X10Cxcz-101R并R熱mVR串設(shè)指針挪動的角位移為UR總 =K II=E( t, t0 )R內(nèi)+ R外R內(nèi)= R動 + R串+ R熱/ R并R外= R熱偶+ R補+ R連 +R調(diào) =153、電路中各電阻的作用R串：電阻值較大，使動圈的電阻值隨溫度變化而引起的測量誤差相對 R串較小，以致于可忽略不計，目的是減小測量顯示誤差。R調(diào)：熱電偶的連接導線有長有短，為保證R總=常數(shù)，調(diào)整R調(diào)使R外=15 R熱敏 與

3、 R并： R熱敏與R并兩個電阻是動圈的溫度補償電阻。因為動圈是銅導線繞制的，當溫度升高時，動圈的電阻值R動就會增加，在電壓信號不變的情況下，I將減小，動圈顯示儀表的指針指示會偏低，此時，R熱敏的電阻值也會隨著溫度自動減少，與R并并聯(lián)后的電阻值會更小，其作用是自動補償R動隨溫度變化的特性，使回路中總電阻值保持不變。反響容器220v補償器R調(diào)熱電偶與動圈表配套使用實際連線XCZ系列指針式顯示儀表1熱電偶 2補償導線 3冷端補償器 4外接調(diào)整電阻 5銅導線 6動圈 7張絲 8磁鋼極靴 9指針 10刻度面板 二XCZ-102型動圈式顯示儀表的工作原理 由動圈表的工作原理可知，動圈表實際上是一個毫伏計，

4、即測量電壓的大小并加以顯示的。熱電偶恰好將被測溫度轉(zhuǎn)換成mV信號的大小，可直接和動圈表相連顯示其溫度，但熱電阻是將溫度轉(zhuǎn)換成電阻的大小，不能直接送到動圈表上加以顯示，必須先經(jīng)過一個橋路將電阻的大小轉(zhuǎn)換成mV信號的大小再和動圈表連接。因此XCZ-102型動圈式顯示儀表與XCZ-101型動圈式顯示儀表相比，在構(gòu)造上應多了一個電橋。+ U=220vR13R11RtR4R12R2R1R3動圈表ab1、工作原理熱電阻調(diào)整電阻橋路電阻R3 (R1+R11+Rt0) = R4 (R2+R12)當 t=0時,電橋平衡， Rt=Rt0Ua = Ub , Uab = Ua-Ub = 0 由于加在動圈兩端的電壓為0

5、，所以動圈表指針指在0的位置；t = 0, 升高時,電橋失去平衡，Rt0增大Rt，R3 (R1+R11+Rt0 + Rt，) = R4 (R2+R12)Ua = Ub , Uab = Ua-Ub = 0 由于加在動圈兩端的電壓不為0，所以動圈表指針指在相應的位置上。220v動圈制動反應容器熱電阻與動圈表配套使用實際連線+ U=220vR13R11RtR4R12R2R1R3動圈表ab1.R1+R11+R連 1=52.R2+R12+R連2=53.R13+ R連3 = 5調(diào)整電阻的作用與大小第二節(jié) 自動電子電位差計 由于動圈式儀表實際上是一種測量電流的儀表，因此能引起電流變化的各種干擾因素都會導致測

6、量誤差，動圈表測溫總回路電阻不夠恒定開環(huán)系統(tǒng)，這種誤差不是靠進步儀表的加工要求就能彌補的。 同時，它的可動局部容易損壞，怕震動，阻尼時間較長，且不便于實現(xiàn)自動記錄。 利用自動電子電位差計來測量電勢，就可以抑制以上的缺點，進步測量精度“電壓平衡原理工作原理 電位差計的工作原理是根據(jù)平衡法(也稱補償法、零值法)將被測電勢與的標準電勢相比較，當兩者的差值為零時，被測電勢就等于的標準電勢。 圖中R為線性度很高的錳銅線繞電阻，通過它的電流 I 是恒定的。G為檢流計，它是個靈敏度很高的電流計。 測量時，可調(diào)節(jié)滑動觸點C的位置，以使RCB上的壓降UCB變化，那么得 一、手動電位差計UCB=I RCB 這樣，

7、當UCBEt時或UCBEt時，檢流計中就有電流流過，指針就發(fā)生偏轉(zhuǎn)； 只有當UCBEt時，檢流計中無電流流過，即此時I檢0。 也就是說，這時的巳知電壓UCB正好和未知熱電勢Et平衡，即 Et=UCB條件：I檢=0 根據(jù)滑動觸點的位置可以讀出UCB，這樣就到達了對未知熱電勢測量的目的。 由上述可知，要想使工作電流I 等于定值，用穩(wěn)壓電源供電是一個好方法。 假設(shè)用電池代替穩(wěn)壓電源時，就應在工作回路中加調(diào)整工作電流的電位器RH和標準電阻RN。 它利用標準電池EN及標準電阻RN來校準工作電流I，以確保工作電流恒定。 校準工作電流： 將開關(guān)K合在“1的位置上，然后調(diào)節(jié)工作回路的電位器RH，使檢流計G的指

8、示為零。即 ENI RN 因為EN為標準電動勢，RN為標準電阻，兩個都是標準值，所以此時的電流I為儀表刻度時的規(guī)定值。 測量未知熱電勢Et 將開關(guān)K合到“2位置上，這時校準回路斷開，測量回路接通，挪動滑動觸點C的位置，直至檢流計指示為零，此時便得： 用可逆電機代替人工操作傳動機械，用放大器代替檢流計。gcEExR+- 采用了穩(wěn)壓電源供電。二、自動電子電位差計 為了進步橋路的靈敏度，用放大器取代檢流計，并用放大后的不平衡電壓U輸出驅(qū)動“可逆電機，通過傳動系統(tǒng)帶動滑動觸點C，自動調(diào)平衡代替手動，直至U =0，才可以讀數(shù)。 1、自動電子電位差計工作原理 為了彌補儀表工作環(huán)境溫度T10,而使熱電偶少反

9、映出的熱電勢E(T1,0)。在下支路設(shè)置電阻R2銅電阻。 R2-溫度補償電阻 ； R3 -限流電阻 、自動電子電位差計的測量橋路 冷端溫度補償自動電位差計測量橋路原理圖 暫時把RB/RP/ RM看作一個電阻。為了能使滑線電阻R的滑動全范圍時，對應熱電勢的變化全范圍，需要在上支路設(shè)置兩個電阻 RG-下限電阻 ； R4 上限電阻上支路限流4mA。 RB工藝電阻：由于Rp是手工繞制的滑線電阻，阻值難以準確控制，故需要并聯(lián)一個碳膜電阻，并使RP/ RB=90，整體考慮，統(tǒng)一消費。 RM量程電阻：通過改變RM 阻值，到達改變?nèi)齻€電阻并聯(lián)等效后的結(jié)果阻值。 量程匹配問題RR 、整機構(gòu)造： 1電子放大器 JF-12型交流放大機械斬波，飄移?。狠斎霕蚵凡黄胶怆妱軺 輸出驅(qū)動可逆電機的控制電流 2可逆電機 伺服電機根據(jù)放大器放大后的U正負，有正反方向來帶動滑輪滑動觸點及指針自動調(diào)平衡直至 U =0停轉(zhuǎn) 3同步記錄機構(gòu) 同步電機拖動記錄紙均速轉(zhuǎn)動記錄筆夾、墨水、指針等 兩種測量熱電勢的方法測得的結(jié)果極為準確，其原因如下。 由于它們是在全補償時(亦即檢流計中無電流通過時)進展測量讀數(shù)、因此，被測熱電勢本身引起的壓降損失和導線上的壓降損失就不存在了，對測量結(jié)果也無影響。 測量結(jié)果的準確性是依賴于標準電池的電動勢及測量回路電阻的精