第四章顯示儀表華東理工大學(xué)信息學(xué)院自動(dòng)化系簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)構(gòu)成回顧：簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的方塊圖顯示儀表顯示儀表顯示儀表4顯示儀表4.0顯示儀表概述本章內(nèi)容：4.1

模擬式顯示儀表4.2數(shù)字式顯示儀表4.3新型顯示儀表功能：對(duì)各種工業(yè)生產(chǎn)變量進(jìn)行顯示、記錄4.0顯示儀表概述類(lèi)型：模擬式顯示儀表數(shù)字式顯示儀表新型顯示儀表(1)模擬式顯示儀表原理：檢測(cè)元件和變送器將被測(cè)變量（物理量或化學(xué)量）變換成另一物理量，此物理量隨被測(cè)變量的變化作相應(yīng)變化，這種變化是對(duì)被測(cè)變量的模擬。方式：利用標(biāo)尺、指針、曲線等方法組成：信號(hào)變換、放大環(huán)節(jié)、磁電偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及指示記錄機(jī)構(gòu)(1)模擬式顯示儀表優(yōu)點(diǎn)：工作可靠、價(jià)格低廉，能夠反映和記錄測(cè)量值的變化趨勢(shì)(1)模擬式顯示儀表缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，讀數(shù)不夠直觀，測(cè)量速度不夠迅速，測(cè)量重現(xiàn)性不好(2)數(shù)字式顯示儀表功能：直接用數(shù)字量顯示或以數(shù)字形式記錄打印被測(cè)變量值的儀表。可以和多種傳感器配合測(cè)量、顯示各種工藝參數(shù)，并且可以進(jìn)行巡回檢測(cè)、越限報(bào)警及實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制。方式：數(shù)字式(2)數(shù)字式顯示儀表組成：由一些必要電路組成，沒(méi)有模擬式顯示儀表中所必需的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。模/數(shù)轉(zhuǎn)換器特點(diǎn)：顯示清晰直觀，無(wú)讀數(shù)視差。測(cè)量和顯示速度、測(cè)量準(zhǔn)確性高，重現(xiàn)性好。(3)新型顯示儀表特點(diǎn)：涉及微處理技術(shù)、新型顯示技術(shù)、記錄技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)和控制技術(shù)，把信號(hào)檢測(cè)處理、顯示、記錄、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、通訊、控制、復(fù)雜數(shù)學(xué)運(yùn)算等多個(gè)或全部功能集合于一體電子電位差計(jì)計(jì)——配熱電偶功能：與溫度、流流量、壓力、、差壓、成分分等變送器配配接，可以測(cè)測(cè)量和顯示能能轉(zhuǎn)換直流電電壓信號(hào)的工工藝變量。4.1模擬式顯示儀儀表原理：電壓補(bǔ)補(bǔ)償原理型號(hào)：用XW系列來(lái)命名，，X表示顯示儀表表，W表示直流電位位差計(jì)。XW-例：XWF-100，0.5級(jí)類(lèi)型：小型長(zhǎng)圖顯顯示、大型長(zhǎng)長(zhǎng)圖顯示、圓圓圖顯示等。。電壓補(bǔ)償原理理電壓測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)用已知電壓來(lái)來(lái)補(bǔ)償未知電電壓，使測(cè)量量線路的電流流等于零。用用這種方法測(cè)測(cè)量電壓比較較精確，因?yàn)闉闆](méi)有電流通通過(guò)測(cè)量線路路，也就不存存在線路電阻阻影響問(wèn)題。。用電子放大器器代替檢流計(jì)計(jì)，驅(qū)動(dòng)可逆逆電機(jī)，通過(guò)過(guò)一套機(jī)械傳傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)動(dòng)滑動(dòng)觸點(diǎn)C，測(cè)量結(jié)果就就可自動(dòng)完成成了。測(cè)量橋路原理理圖UJ33A型直流電位差差計(jì)UJ33D-3數(shù)字電位差計(jì)計(jì)電子自動(dòng)平衡衡電橋——配熱電阻功能：對(duì)能轉(zhuǎn)換成電電阻值的各種種變量進(jìn)行測(cè)測(cè)量、顯示、、記錄。原理：電橋平衡原原理型號(hào)：根據(jù)輸輸出電壓XD系列——交流流平衡電橋XQ系列——直流流平衡電橋例：XQF-100，0.5級(jí)QJ57/QJ57P-1直流雙臂電橋橋內(nèi)附晶體管放放大檢流計(jì)和和工作電源。。適合于工礦礦企業(yè)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)室或車(chē)間現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)以及野外外工作場(chǎng)所作作直流電阻測(cè)測(cè)量之用；用用來(lái)測(cè)量其范范圍內(nèi)的直流流電阻、金屬屬導(dǎo)體的電阻阻率、導(dǎo)線電電阻、直流分分流器電阻、、開(kāi)關(guān)、電器器的接觸電阻阻及各類(lèi)電機(jī)機(jī)、變壓器的的繞線電阻和和穩(wěn)升試…QJ57P-1型具有交直流流兩用電橋平衡原理理平衡橋路原理理圖在量程起點(diǎn)：：溫度升高后：：兩式相減整理理得：r1與ΔRt成正比關(guān)系，，即滑動(dòng)觸點(diǎn)點(diǎn)B的位置反映了了電阻的變化化，也即反映映了溫度的變變化。如果將檢流計(jì)計(jì)換成電子放放大器，利用用放大后的不不平衡電壓去去驅(qū)動(dòng)可逆電電機(jī)，使可逆逆電機(jī)帶動(dòng)滑滑動(dòng)觸點(diǎn)B以達(dá)到電橋平平衡，這就是是電子自動(dòng)平平衡電橋的工工作原理，見(jiàn)見(jiàn)下圖。熱電阻Rt采用三線制接接法，規(guī)定每每根導(dǎo)線電阻阻是2.5Ω。RP為滑線電阻，，RP與RB并聯(lián)后的電阻阻值為90Ω，R5為量程電阻，，R6為調(diào)整儀表起起始刻度的電電阻。當(dāng)測(cè)量溫度在在量程起點(diǎn)時(shí)時(shí)調(diào)整R6，使滑動(dòng)觸點(diǎn)移移到滑線電阻阻最左端；當(dāng)當(dāng)測(cè)量溫度在在量程終點(diǎn)時(shí)時(shí)調(diào)整R5，使滑動(dòng)觸點(diǎn)移移到滑線電阻阻最右端。R4為限流電阻，，它決定了上上支路電流的的I1大小。4.2數(shù)字式顯示儀儀表4.2.0概述用數(shù)碼管等顯顯示測(cè)量值或或偏差值，清清晰直觀，讀讀數(shù)方便，不不會(huì)產(chǎn)生視差差。采用中、大規(guī)規(guī)模集成電路路，線路簡(jiǎn)單單，可靠性好好，耐振性強(qiáng)強(qiáng)。采用模塊化設(shè)設(shè)計(jì)方法，有有利于制造、、調(diào)試和維修修，降低生產(chǎn)產(chǎn)成本。4.2數(shù)字式顯示儀儀表4.2.0概述儀表具有非線線性校正及開(kāi)開(kāi)方運(yùn)算電路路，配接熱電電偶測(cè)溫時(shí)具具有冷端溫度度補(bǔ)償功能，，配接熱電阻阻時(shí)考慮了外外線電阻的補(bǔ)補(bǔ)償，配接差差壓變送器測(cè)測(cè)流量時(shí)可直直接顯示流量量值。品種繁多，配配接靈活，可可輸入多種類(lèi)類(lèi)型測(cè)量信號(hào)號(hào)，輸出統(tǒng)一一標(biāo)準(zhǔn)的電流流信號(hào)（0--10mA直流電流或4--20mA直流電流）和和報(bào)警信號(hào)。。分類(lèi)(1)按功能：顯示型、顯示示報(bào)警型、顯顯示調(diào)節(jié)型、、巡回檢測(cè)型型(2)按輸入信號(hào)形形式：電壓型、頻率率型(3)按輸入信號(hào)的的點(diǎn)數(shù)：?jiǎn)吸c(diǎn)和多點(diǎn)(4)按顯示位數(shù)：：3位半、4位位半等多種。。半位顯示是是指最高位是是0或1。(5)按測(cè)量速率：：低速型（每秒秒鐘測(cè)量幾次次到幾十次））、中速型（（每秒鐘測(cè)量量幾十次到幾幾百次）、高高速型（每秒秒鐘測(cè)量千次次以上）。單通道數(shù)顯表表多通道數(shù)顯表表流量積算儀無(wú)紙記錄儀閃光報(bào)警儀智能報(bào)警儀PID調(diào)節(jié)儀主要技術(shù)指標(biāo)標(biāo)(1)顯示方式：3位半或4位位半數(shù)碼管顯顯示(2)分辨率：儀表末位數(shù)改改變一個(gè)字時(shí)時(shí)所代表的輸輸入信號(hào)值，，表明儀表所所能顯示被測(cè)測(cè)參數(shù)的最小小變化量。(3)精度等級(jí)：0.2級(jí)或0.5級(jí)(4)輸入阻抗：儀表在工作狀狀態(tài)下呈現(xiàn)在在儀表兩輸入入端之間的等等效阻抗，一一般在10MΩ以上。另外，還有采采樣速率、干干擾擬制系數(shù)數(shù)等基基本組成成數(shù)顯儀表的組組成框圖XMT5000系列

智能數(shù)數(shù)字顯示儀表表適用于溫度、、壓力、液位位、流量、重重量等工業(yè)過(guò)過(guò)程參數(shù)的測(cè)測(cè)量、顯示與與控制。適用范圍儀表外形及尺尺寸功能特點(diǎn)萬(wàn)能輸入信號(hào)號(hào)通過(guò)簡(jiǎn)單的按按鍵設(shè)定，即即可適用于以以下任意一種種輸入信號(hào)熱電阻：Pt100、Pt50、Cu50、Cu100。熱電偶：K、E、S、B、J、R、T、N，并帶自動(dòng)冷冷端溫度補(bǔ)償償。標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)：0-10mA、4-20mA、0-5V、1-5V，線性或開(kāi)方方信號(hào)。遠(yuǎn)傳壓力表：：30-350W，信號(hào)偏差可可現(xiàn)場(chǎng)按鍵修修正，即設(shè)即即用。一般線性非標(biāo)標(biāo)信號(hào)：0-60mV以內(nèi)或0-60mV以上0-5V以內(nèi)任意信號(hào)號(hào)可按鍵即設(shè)設(shè)即用。其它特殊訂做做的非標(biāo)信號(hào)號(hào)。單片機(jī)智能化化—零點(diǎn)和放大倍倍數(shù)自動(dòng)跟蹤蹤，長(zhǎng)期運(yùn)行行無(wú)漂移?！繀?shù)可按按鍵設(shè)定?！p屏顯示，附附屏顯示內(nèi)容容可設(shè)定。報(bào)警、控制參參數(shù)可設(shè)定—最多可帶4個(gè)報(bào)警控制繼繼電器輸出。。—每個(gè)繼電器的的報(bào)警值和報(bào)報(bào)警回差可設(shè)設(shè)定?！總€(gè)報(bào)警點(diǎn)的的報(bào)警方式(上限報(bào)警或下下限報(bào)警)可分別設(shè)定。。—對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)干擾擾或線路接觸觸不良造成的的異常報(bào)警的的不響應(yīng)（屏屏蔽濾波）時(shí)時(shí)間（0-10秒內(nèi)）報(bào)警1和報(bào)警2繼電器可分別別設(shè)定?！獙?duì)于現(xiàn)場(chǎng)干擾擾或線路接觸觸不良造成的的異常報(bào)警的的不響應(yīng)（屏屏蔽濾波）時(shí)時(shí)間（0-10秒內(nèi)）報(bào)警1和報(bào)警2繼電器可分別別設(shè)定?？蓭S485/RS232/Modem等隔離通訊接接口FBBUS-ASCII碼協(xié)議與MODBUS-RTU協(xié)議可選(MODBUS-RTU協(xié)議僅用于Modbus選項(xiàng)，接線方方式與RS485相同)技術(shù)指標(biāo)使用條件環(huán)境溫度：0～50℃;相對(duì)濕度：≤≤90%電源電壓AC90V～265V（50～60HZ）或DC24±10%V基本誤差顯示分辨率0.5%F.S±1字0.001,0.01,0.1,1技術(shù)指標(biāo)變送器電源輸輸出電壓24±10%VDC，最大電流30mA，可直接配接接二線制無(wú)源源變送器內(nèi)部冷端補(bǔ)償償溫度范圍0～50℃功耗<3W重量<0.5kg數(shù)字模擬混合合記錄儀將數(shù)字式、模擬擬式顯示記錄錄儀表的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)相結(jié)合，取取長(zhǎng)補(bǔ)短?？蚩驁D見(jiàn)下圖：：當(dāng)前的顯示儀儀表是涉及微微處理技術(shù)、、新型顯示技技術(shù)、記錄技技術(shù)、數(shù)據(jù)存存儲(chǔ)技術(shù)和控控制技術(shù)，把把信號(hào)檢測(cè)處處理、顯示、、記錄、數(shù)據(jù)據(jù)存儲(chǔ)、通訊訊、控制、復(fù)復(fù)雜數(shù)學(xué)運(yùn)算算等多個(gè)或全全部功能集合合于一體的新新型儀表。它它使用方便，，觀察直觀，，功能豐富，，可靠性高4.3新型顯示儀表表4.3.0概述顯示儀表的發(fā)發(fā)展動(dòng)態(tài)無(wú)紙記錄儀特點(diǎn)：以CPU為核心，控制制數(shù)據(jù)的采集集、顯示、打打印、存儲(chǔ)、、報(bào)警等，采采用液晶顯示示裝置，完全全擯棄了傳統(tǒng)統(tǒng)記錄儀的機(jī)機(jī)械傳動(dòng)、紙紙張和筆。精精度高，價(jià)格格并不高。浙大中控R1000系列無(wú)紙記錄錄儀虛擬顯示儀表表特點(diǎn)：利用計(jì)算機(jī)來(lái)來(lái)完成顯示儀儀表所有的工工作。在計(jì)算算機(jī)屏幕上完完全模仿實(shí)際際使用中的各各種儀表，如如儀表面盤(pán)、、操作盤(pán)、接接線端子等。。用戶通過(guò)計(jì)計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)、、鼠標(biāo)或觸摸摸屏進(jìn)行操作作。虛擬儀器簡(jiǎn)介介虛擬儀器（VirtualInstrument，簡(jiǎn)稱VI）是上世紀(jì)90年代初期出現(xiàn)現(xiàn)的一種計(jì)算算機(jī)技術(shù)與儀儀器技術(shù)深層層次結(jié)合產(chǎn)生生的全新概念念的儀器，是是對(duì)傳統(tǒng)儀器器概念的重大大突破，是儀儀器領(lǐng)域內(nèi)的的一次革命。。將許多以