1、第七章顯示儀器，概述第一節(jié)模擬顯示儀器第二章數(shù)字顯示儀器本概述分為：1，模擬，2，數(shù)字，3，圖像顯示，概述。儀器指針(或觸筆)的線性位移或角位移用于模擬和顯示具有連續(xù)變化的測量參數(shù)的儀器。它以數(shù)字形式直接顯示測量的參數(shù)。測量的參數(shù)以字符、符號、數(shù)字和圖像顯示在大屏幕上。它有模擬和數(shù)字顯示兩種功能。任何能夠指示、記錄或累積生產(chǎn)過程中各種參數(shù)的儀器。在第一節(jié)中，模擬顯示儀表(指針)、自動平衡顯示儀表、動圈顯示儀表，而動圈儀表的測量機(jī)構(gòu)是磁電式電流計(jì)，如圖所示。它由永磁體、活動線圈、張力線、指針、標(biāo)尺和鐵芯組成。測量機(jī)構(gòu)和測量電路組成動圈指示儀，如果與給定的機(jī)構(gòu)配合，可以組成調(diào)節(jié)儀。動圈儀結(jié)構(gòu)簡單，

2、價格低廉，維護(hù)方便，精度可達(dá)1.0級。它與各種敏感元件、傳感器和變送器配合，廣泛用于測量溫度、壓力、成分、液位和其他非電量。圖1動圈指示器的組成(一)測量機(jī)構(gòu)；(b)測量電路，7.1.1動圈顯示儀，帶熱電偶的動圈溫度指示儀：帶熱電偶的動圈溫度指示儀為XCZ-101，其電路如圖2所示。當(dāng)熱電偶用于測量溫度時，通常裝有冷端溫度補(bǔ)償器。當(dāng)電橋平衡時，冷端溫度補(bǔ)償器的等效內(nèi)阻為1，RCu隨溫度變化引起的等效電阻變化被認(rèn)為可以忽略；同時，熱電偶的電阻在不同的溫度下是不同的，所以應(yīng)事先計(jì)算或測量熱電偶的電阻值，以確定外部電阻r。圖2 XCZ-101動圈儀表電路，7.1.2自動平衡顯示儀表，1。工作原理2。

3、自動平衡儀的組成。儀器校準(zhǔn)1。工作原理。手動電位計(jì)手動平衡電橋。如果電流計(jì)g指示零， Ex=IRKA。(1)電位計(jì)，電壓平衡法將是當(dāng)已知電位和未知電位達(dá)到平衡時，沒有電流通過測量電路，電路中的電阻對測量沒有影響?？梢胄?zhǔn)工作電流回路或穩(wěn)壓電源，提高I精度。測量結(jié)果僅取決于I和R的精度.當(dāng)它們之間的差值為零時，測得的電位等于已知的標(biāo)準(zhǔn)電位。手動電位計(jì)，使用標(biāo)準(zhǔn)電池校準(zhǔn)工作電流。將開關(guān)s設(shè)置為“1”進(jìn)行校準(zhǔn)，調(diào)整R1使檢流計(jì)零點(diǎn)Ig=0，然后校準(zhǔn)方法：Es=IRG，然后將開關(guān)s設(shè)置為“2”進(jìn)行測量。移動觸點(diǎn)K的位置，直到電流計(jì)指向零。此時，它不僅可以測量毫伏信號，還可以作為標(biāo)準(zhǔn)毫伏信號源使用。k

4、點(diǎn)的位置對應(yīng)于Ex。初始狀態(tài)，Rt=Rt0，電橋平衡條件是：在滑動變阻器的最右端，當(dāng)Rt=Rtmax時，電橋平衡，是的，當(dāng)觸點(diǎn)k位于滑動電阻r的任何一點(diǎn)；(2)平衡電橋，Rt的值與k點(diǎn)有相應(yīng)的平衡位置，如果Rt是熱阻，三線系統(tǒng)連接。滑動電阻R標(biāo)有溫度值，可以直接顯示相應(yīng)的溫度。二是自動平衡儀的組成構(gòu)成了自動電位器的自動平衡橋，自動平衡顯示儀是模擬儀器的另一大類。與動圈儀相比，它的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，元件較多，但精度高，性能穩(wěn)定，所以目前很多單位仍在使用。自動平衡顯示儀表主要包括自動平衡電子電位器和自動平衡電子電橋，分別用于測量電位和電阻信號。(1)放大電流計(jì)可逆電機(jī)手動調(diào)節(jié)滑動觸點(diǎn)，并在手動電位器或

5、手動平衡電橋的基礎(chǔ)上返回；(2)自動電位計(jì)，1個測量電橋w如果t0=2O被用作補(bǔ)償?shù)膮⒖迹琁2和R0被適當(dāng)?shù)剡x擇，使得I2t0 R0=E(t0，0)，并且電阻器R2是冷端溫度補(bǔ)償電阻器。注：R2不同，刻度數(shù)不同，R2溫度應(yīng)與熱電偶冷端一致。如果銅：熱電偶e:r0？下支路限流電阻R3:配合R2使I2=2mA。電阻RG的起始值：決定測量的起始值。UAC以ex min開始，RGUAC以Exmin txmin開始，上支路限流電阻R4:與Rnp和RG串聯(lián)，使I1=4mA。滑動阻力RP:測量系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，可變阻力。附加滑線電阻RP:與RP材料相同，抵消接觸電勢。工藝電阻RB: 90，與RP并聯(lián)。量程電

6、阻RM:與90個電阻并聯(lián)，RM量程，2個測量電橋，輸入DC毫伏和毫安信號，(1)R2毫伏測量電橋(一般為10)，其他電阻為固定電阻。(2)毫安測量電橋(與變送器或傳感器一起使用)，R1必須有足夠的精度，并且最好滿足0.100 mve=ir15mv的要求，并且相應(yīng)的電阻值可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，以滿足不同測量范圍的要求。R7交流電橋限流電阻為：R1=2.5為連接線的等效電阻。如果實(shí)際上小于2.5，它將被導(dǎo)線繞組電阻填充。(3)自動平衡電橋，交流電橋：E=6.3V；直流電橋：E=1V。測量電橋電路類似于自動電位計(jì)，每個相應(yīng)的電阻具有相同的功能。確保流經(jīng)熱敏電阻的電流為6mA，并且上下支路的電流相同，

7、I1=I2=3mA。回到上一頁，下一頁，主要用于熱電阻測量，自動平衡電橋和自動電位器的主要區(qū)別，1。接收到的測量信號不同，平衡電橋：電阻信號；電位計(jì)：毫伏或毫安信號。2.當(dāng)平衡狀態(tài)不同且自動平衡橋平衡時，該橋沒有輸出。當(dāng)自動電位計(jì)平衡時，橋式電路有輸出。3。溫度測量的兩個差異，以及2。感溫元件與測量電橋的不同連接方式。R2不同。返回，前一頁，7.1.2自動平衡顯示儀表，7.1.3自動平衡儀表校準(zhǔn)，自動電位計(jì)校準(zhǔn)，自動平衡電橋校準(zhǔn)，返回，第一頁，自動電位計(jì)校準(zhǔn)，以直流電位計(jì)為信號源。y為允許值(1/3)，y為允許值，且精度等級為；實(shí)驗(yàn)室類型： 0.001、0.002、0.005、0.01、0.0

8、2、0.05；便攜式：型0.02、0.05、0.1、0.2。Ux測量板指示值；u測量盤的最小分度值；附加誤差項(xiàng)系數(shù)；B=0.5:實(shí)驗(yàn)室單位/國際單位0.5%；B=1:便攜式(或?qū)嶒?yàn)室型有滑線托盤，單位：UI0.5a%)。用戶界面將帶十進(jìn)制盤的電位器作為第一個測量盤的步進(jìn)值；滑線上限為無十進(jìn)制板的滑線電位器。下一頁，返回，1。冰點(diǎn)法，補(bǔ)償線產(chǎn)生的電位抵消補(bǔ)償電阻產(chǎn)生的補(bǔ)償電壓。選擇好檢查點(diǎn)，根據(jù)分度表進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)電位。在e的末尾和e的開頭，測量對應(yīng)于上限和下限的熱電勢；e顯示檢查點(diǎn)的測量電位值(由手動電位計(jì)讀取)；e與實(shí)際檢查點(diǎn)相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電位值(在讀數(shù)表中找到)。在上一頁、下一頁和返回頁，標(biāo)準(zhǔn)水銀

9、溫度計(jì)測量補(bǔ)償電阻處的環(huán)境溫度t0，并通過分度表找到E(t0，0)，應(yīng)從每個檢查點(diǎn)減去電勢，即發(fā)送的電勢應(yīng)為E(t，t0)。環(huán)境溫度必須穩(wěn)定。e2熱電勢對應(yīng)于環(huán)境溫度。2.溫度計(jì)法，前一頁，返回；2.自動平衡電橋的校準(zhǔn)，使用1/100刻度的標(biāo)準(zhǔn)電阻箱作為標(biāo)準(zhǔn)儀器。三線連接方式，每根導(dǎo)線的電阻為2.5。在r結(jié)束和r開始時，測量對應(yīng)于上限和下限的熱阻值；r表示檢查點(diǎn)的測量電阻值(由標(biāo)準(zhǔn)電阻箱讀取)；r對應(yīng)于實(shí)際檢查點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)電阻值。返回，d多通道并行輸入輸出端口：可作為觸摸按鍵和儀表板開關(guān)輸入接口；也可用作模數(shù)、數(shù)模芯片接口或并行通信接口(連接微型打印機(jī)等)。)。返回，下一頁，智能儀器原理框圖，串行

10、輸入輸出端口：用于長距離串行通信；多通道中斷處理系統(tǒng)：處理各種緊急情況。返回上一頁，液晶顯示器，發(fā)光二極管，0-500千帕，模數(shù)轉(zhuǎn)換器，中央處理器，12位，標(biāo)度轉(zhuǎn)換，顯示，N，0-5V，毫伏，儀表放大器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器，4-20毫安，電壓/電流，4-20毫安標(biāo)度轉(zhuǎn)換，應(yīng)變壓力變送器，毫伏，250，100-500，模數(shù)轉(zhuǎn)換器，中央處理器，ek (t，0)，12位，100-500，標(biāo)度轉(zhuǎn)換，顯示，N，模數(shù)轉(zhuǎn)換器，中央處理器，112位，100-500為了使智能傳感器的顯示、記錄和打印結(jié)果反映實(shí)際測量值，微機(jī)輸出的數(shù)字信號在輸出前必須恢復(fù)到與實(shí)際測量值相對應(yīng)的值。測量結(jié)果的這種數(shù)字變換稱為標(biāo)度變換。標(biāo)度變

11、換、傳感、A/D、標(biāo)度變換、逆變換(反函數(shù))，假設(shè)包括傳感器在內(nèi)的整個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是線性的，標(biāo)度變換公式為：1線性標(biāo)度變換，x:實(shí)際測量值；Xmax:測量的上限；Xmin:測量下限；Nx、Nmax、Nmin:分別對應(yīng)實(shí)際測量值、上限值和下限值的數(shù)字量。例1:測量機(jī)械壓力時，當(dāng)壓力變化為0-100牛頓時，壓力傳感器輸出的電壓被放大(0 - 5V)，然后進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字量000 FFFH(12位模數(shù))。計(jì)算對應(yīng)于采樣值2AAH的壓力。如果N0為零，則：傳感、模數(shù)、比例變換、非線性參數(shù)的比例變換。許多傳感器是非線性的，智能儀器通常先進(jìn)行非線性校正，然后進(jìn)行尺度變換。例如，當(dāng)通過節(jié)流裝置測量流量

12、時，在流量和節(jié)流裝置兩側(cè)的壓差之間存在以下關(guān)系(1)解析計(jì)算方法，如果能夠獲得傳感器的非線性特性的解析表達(dá)式，則可以使用解析計(jì)算方法來校正非線性。半導(dǎo)體熱敏電阻的電阻和溫度之間的關(guān)系是，例如，Pt100熱敏電阻的電阻和溫度之間的關(guān)系是，-2000范圍：Rt=R01在Bt2 C(t-100)t3，0850范圍：Rt=R0(1AtBt2)。首先對傳感器的輸入輸出特性曲線進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測量，然后將曲線設(shè)定為一定值。結(jié)論：只要n值足夠大，就可以獲得很好的精度。(2)分段線性插值方法，將傳感器的特征曲線關(guān)系按照一定的步長(輸入?yún)?shù)變化)預(yù)先制成表格，存儲在儀器的存儲器中；將實(shí)際傳感器的輸出進(jìn)行線性放大，根據(jù)放

13、大信號的采樣值查表得到相應(yīng)的輸入?yún)?shù)；將查表結(jié)果線性轉(zhuǎn)換成儀表的輸出信號；中值通常通過線性插值獲得。(3)查表法，例如熱電阻溫度傳感器的熱電阻分度表采用恒流源供電，采集熱電阻兩端的電壓信號，并查表。注：中間值通過線性插值獲得。在第三部分，錄音機(jī)有一個紙錄音機(jī)和沒有紙錄音機(jī)的電腦顯示器。記錄器：記錄歷史曲線。顯示儀器：顯示當(dāng)前測量值，通常在一臺儀器中實(shí)現(xiàn)。討論并返回。根據(jù)圖中各參數(shù)的變化趨勢，分析診斷生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)，從而有效指導(dǎo)生產(chǎn)。7.3無紙記錄儀這是一款以中央處理器為核心的液晶記錄儀。它是一種簡單的圖像顯示儀器，具有常規(guī)儀器的標(biāo)準(zhǔn)尺寸。沒有紙，沒有筆，沒有機(jī)械傳動部件。它可以顯示測量變量的百分比值和當(dāng)前值，歷史趨勢曲線中央處理器包括運(yùn)算單元和控制器，實(shí)現(xiàn)輸入變量和命令的運(yùn)算處理，協(xié)調(diào)記錄儀的各種任務(wù)；只讀存儲器和隨機(jī)存取存儲器是記錄器必備的數(shù)據(jù)信息存儲設(shè)備。只讀存儲器：存儲儀器操作系統(tǒng)程序和基本操作處理程序。如濾波、縮放、線性化、縮放等。內(nèi)存：存儲每個過程變量的數(shù)值和配置數(shù)據(jù)。返回上一頁和下一頁。2.記錄儀和操作屏的界面顯示可以實(shí)現(xiàn)各種信息的綜合顯示。過程變量的雙重顯示：可以用工程單位值和百分比顯示；實(shí)時趨勢顯示和歷史趨勢顯示；條形圖顯示變量的當(dāng)前值和報警設(shè)定值。根據(jù)需要設(shè)置單通道顯示或多通道顯示。1.工作原理，電位器：電壓平衡，平衡電橋：對應(yīng)