顯示儀表ppt課件

1、 第六章第六章 顯示儀表顯示儀表 概述概述模擬式顯示儀表模擬式顯示儀表數(shù)字顯示儀表數(shù)字顯示儀表新型顯示儀表新型顯示儀表2模擬式顯示儀表模擬式顯示儀表 顯示儀表直接接納檢測元件及變送器或傳感器的輸出信顯示儀表直接接納檢測元件及變送器或傳感器的輸出信號，延續(xù)地顯示、記錄消費過程中各個被測參數(shù)的變化情況。號，延續(xù)地顯示、記錄消費過程中各個被測參數(shù)的變化情況。按顯示方式不同，現(xiàn)實儀表分為模擬式、數(shù)字式和圖像式三種。按顯示方式不同，現(xiàn)實儀表分為模擬式、數(shù)字式和圖像式三種。3顯示儀表模擬式顯示儀表模擬式顯示儀表 41.1.動圈式顯示儀表動圈式顯示儀表 動圈表可以與熱電偶、熱電阻、壓力變送器、差壓變送器及

2、流量變送器相配合，用 來指示工業(yè)對象的溫度、壓力和流量參數(shù)，也可以對直流毫伏信號進展顯示。各種被測參數(shù)只需經(jīng)過傳感器或變送器轉(zhuǎn)換成相應的電信號，就可由動圈表直接進展顯示。在動圈表中添加一些附加控制電路，還可以實現(xiàn)報警及控制功能。 動圈表型號意義： XCZ：顯示、磁電、指示 XCT：顯示、磁電、控制運用時的本卷須知： 留意配套運用； 適當調(diào)整外接電阻； 運輸時，短路維護。動圈式顯示儀表模擬式顯示儀表模擬式顯示儀表 52.2.自動平衡式顯示儀表自動平衡式顯示儀表自動平衡顯示儀表任務原理圖自動平衡式顯示儀表模擬式顯示儀表模擬式顯示儀表 63.3.聲光式顯示儀表聲光式顯示儀表 聲光式顯示儀表是以聲音或

3、光柱的變化反映被測參數(shù)超越極限或模擬顯示被測參數(shù)的延續(xù)變化的儀表。XXS-10型閃光報警儀模擬式顯示儀表模擬式顯示儀表 7v 一、模擬式顯示儀表一、模擬式顯示儀表v 自動平衡電子電位差計自動平衡電子電位差計v 電子自動平衡電橋電子自動平衡電橋v 二、數(shù)字式顯示儀表二、數(shù)字式顯示儀表v 數(shù)字式顯示儀表的原理及其特點數(shù)字式顯示儀表的原理及其特點v 模模- -數(shù)變換器數(shù)變換器v 電子計數(shù)器電子計數(shù)器v 顯示器顯示器v 數(shù)字式顯示儀表的根本組成數(shù)字式顯示儀表的根本組成v 數(shù)字模擬混合記錄儀數(shù)字模擬混合記錄儀v 三、新型顯示儀表三、新型顯示儀表v 無紙記錄儀無紙記錄儀v 虛擬顯示儀表虛擬顯示儀表v 四、

4、例題分析四、例題分析1目錄：目錄：第一節(jié)第一節(jié) 模擬式顯示儀表模擬式顯示儀表一、自動平衡電子電位差計一、自動平衡電子電位差計 電位差計是用來丈量電勢或電位的,當它與熱電偶配合時,可以用來丈量和顯示溫度。8自動平衡式顯示儀表自動平衡式顯示儀表第一節(jié)第一節(jié) 模擬式顯示儀表模擬式顯示儀表9圖6-1 電子電位差計原理圖 電子電位差計既堅持了手動電位差計丈量精度高的優(yōu)點，而且無須用手去調(diào)理就能電子電位差計既堅持了手動電位差計丈量精度高的優(yōu)點，而且無須用手去調(diào)理就能自動指示和記錄被測溫度值。自動指示和記錄被測溫度值。 結(jié)論結(jié)論熱電偶測量橋路放大器可逆電機指示機構(gòu)記錄機構(gòu)同步電機穩(wěn)壓電源圖6-2 電子電位差

5、計原理方框圖第一節(jié)第一節(jié) 模擬式顯示儀表模擬式顯示儀表10圖6-3 XW系列電位差計丈量橋路原理圖第一節(jié)第一節(jié) 模擬式顯示儀表模擬式顯示儀表橋路中各電阻的作用橋路中各電阻的作用 11第一節(jié)第一節(jié) 模擬式顯示儀表模擬式顯示儀表nPGRRIER146-1223RIER6-212第一節(jié)第一節(jié) 模擬式顯示儀表模擬式顯示儀表舉例舉例例6-1 用鎳鉻-鎳硅熱電偶配電子電位差計丈量某爐溫,溫度的丈量范圍在400900。圖6-4是電位差計丈量橋路。知E=1V；I1=4mA；I2=2mA；R2= 5.33；RPRB=90。試根據(jù)測溫要求確定橋路中的其他電阻值。 圖6-4 電位差計丈量橋路解：根據(jù)鎳鉻解：根據(jù)鎳鉻

6、- -鎳硅熱電偶分鎳硅熱電偶分度表度表( (第五章附錄三第五章附錄三) )查得查得 400400900900對應的熱電勢為對應的熱電勢為16.39516.39537.325mV37.325mV。 13第一節(jié)第一節(jié) 模擬式顯示儀表模擬式顯示儀表mVCCERIRIUGCD395.160 ,400221 假定由于R2的存在,實現(xiàn)了冷端溫度的全補償,故冷端溫度的變化對熱電勢的影響可以不予思索。當溫度在丈量下限400時,滑動觸點移至滑線電阻的最左端,此時根據(jù) 76. 6433. 52395.16395.16122IRIRG得 根據(jù)丈量范圍的要求,滑線觸點由滑線電阻的最左端移至最右端,電壓差應為mV93.

7、20395.16325.3714第一節(jié)第一節(jié) 模擬式顯示儀表模擬式顯示儀表 23. 5493.2093.204IRnP因此,RP、RB、RM并聯(lián)后的等效電阻 RnP應為 01.23823. 576. 64100014nPGRRIER知 RPRB= 90,可求得 R M5. 55。 67.49433. 521000223RIER根據(jù)式(6-2),可得 15第一節(jié)第一節(jié) 模擬式顯示儀表模擬式顯示儀表 以上計算都是粗略的,在進展準確的計算時,還要思索許多實踐的情況,例如滑線電阻 RP的兩端普通是移不到頭的。所以在計算RG、R4時必需思索這種情況。 留意留意16第一節(jié)第一節(jié) 模擬式顯示儀表模擬式顯示儀

8、表二、電子自動平衡電橋12利用平衡電橋來丈量熱電阻變化。利用平衡電橋來丈量熱電阻變化。圖6-5 平衡電橋 當被測溫度為下限時，當被測溫度為下限時，RtRt有最小值有最小值Rt0Rt0，滑動，滑動觸點應在觸點應在RPRP的左端，此時電橋的平衡條件是的左端，此時電橋的平衡條件是4230RRRRRPt6-3第一節(jié)第一節(jié) 模擬式顯示儀表模擬式顯示儀表 滑動觸點滑動觸點B B的位置就可以反映電阻的變化，亦即反映了溫度的變化。并且可的位置就可以反映電阻的變化，亦即反映了溫度的變化。并且可以看到觸點的位移與熱電阻的增量呈線性關(guān)系。以看到觸點的位移與熱電阻的增量呈線性關(guān)系。 結(jié)論結(jié)論142130rRRrRRR

9、RPtt當被測溫度升高后的平衡條件是6-4ttRRRRrrRRrRR323112313用式6-4減式6-3，那么得6-518第一節(jié)第一節(jié) 模擬式顯示儀表模擬式顯示儀表19圖6-7 電子平衡電橋原理方框圖 為了準確地指示出被測溫度的數(shù)值，將熱電阻的銜接采用三線制接法，并為了準確地指示出被測溫度的數(shù)值，將熱電阻的銜接采用三線制接法，并加外接調(diào)整電阻。加外接調(diào)整電阻。 圖6-6 自動平衡電橋任務原理第一節(jié)第一節(jié) 模擬式顯示儀表模擬式顯示儀表20與這兩種儀表配套的測溫元件熱電偶、熱電阻在外形構(gòu)造上非常類似。 儀表的外形及其組成：如放大器、可逆電機、同步電機及指示記錄部分都是完全一樣的。 第一節(jié)第一節(jié)

10、模擬式顯示儀表模擬式顯示儀表它們丈量的電量方式不一樣。兩者的作用原理不同。測溫元件與丈量橋路的銜接方式不同。當用熱電偶配電子電位差計測溫時，其丈量橋路需求思索熱電偶冷端溫度的自動補償問題；而用熱電阻配電子平衡電橋測溫時，那么不存在這個問題。21第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)字式顯示儀表數(shù)字式顯示儀表一、數(shù)字式顯示儀表的原理及其特點22 數(shù)字式顯示儀表是能將被測的延續(xù)電量(模擬量)自動地變成斷續(xù)量,然后進展數(shù)字編碼,并將丈量結(jié)果以數(shù)字顯示的電測儀表。 A/D變換器電子計數(shù)器顯示器模擬量數(shù)字量讀出圖6-8 數(shù)字式顯示儀表方框圖第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)字式顯示儀表數(shù)字式顯示儀表23第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)字式顯示儀表數(shù)字式顯示儀

11、表 準確度、靈敏度高; 讀數(shù)方便、明晰直觀、不會產(chǎn)生視差。 丈量速度快，從每秒幾十次到每秒上百萬次; 儀表的量程和被丈量的極性可自動轉(zhuǎn)換,可自動檢查缺點、報警以及完成指定的邏輯程序; 可以方便地實現(xiàn)多點丈量;可以與電子計算機配合,給出一定方式的編碼輸出。 24第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)字式顯示儀表數(shù)字式顯示儀表二、模二、模- -數(shù)變換器數(shù)變換器將延續(xù)變化的模擬量變換成斷續(xù)的數(shù)字量。 主要義務主要義務主要有間接法和直接法兩種。 任務方法任務方法25第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)字式顯示儀表數(shù)字式顯示儀表三、電子計數(shù)器 當用間接法進展數(shù)碼轉(zhuǎn)換時,是先將模擬量轉(zhuǎn)換為與之對應的時間間隔或頻率,然后必需再將時間間隔或頻率轉(zhuǎn)換為

12、數(shù)字量,才干進展計數(shù)。 圖6-9 時間間隔丈量原理框圖BATfN 計數(shù)26第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)字式顯示儀表數(shù)字式顯示儀表四、顯示器圖6-10 輝光數(shù)碼管表示圖圖6-11 數(shù)碼管驅(qū)動電路27第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)字式顯示儀表數(shù)字式顯示儀表五、數(shù)字式顯示儀表的根本組成圖6-12 數(shù)字式溫度顯示儀表的根本組成28第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)字式顯示儀表數(shù)字式顯示儀表六、數(shù)字模擬混合記錄儀六、數(shù)字模擬混合記錄儀 為了使數(shù)字式記錄儀與模擬式記錄儀的優(yōu)點結(jié)合起來,兩者相互取長補短,可以在數(shù)字式顯示儀表的根底上加上模擬式顯示記錄儀表的記錄部分,構(gòu)成數(shù)字模擬混合記錄儀。29第三節(jié)第三節(jié) 新型顯示儀表新型顯示儀表一、無紙記錄儀30

13、以以CPUCPU為中心采用液晶顯示的記錄儀，直接把記錄信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號后，送為中心采用液晶顯示的記錄儀，直接把記錄信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號后，送到隨機存儲器加以保管，并在大屏液晶顯示屏上加以顯示。到隨機存儲器加以保管，并在大屏液晶顯示屏上加以顯示。 圖6-13 無筆、無紙記錄儀的原理方框圖無紙記錄儀有紙記錄儀無紙記錄儀第三節(jié)第三節(jié) 新型顯示儀表新型顯示儀表一、無紙記錄儀31無筆、無紙記錄儀顯示界面無筆、無紙記錄儀顯示界面第三節(jié)第三節(jié) 新型顯示儀表新型顯示儀表無筆、無紙記錄儀的特點： 液晶全動態(tài)顯示, 并有背光功能。 輸入信號多樣化,并以工業(yè)公用微處置器 CPU為中心,從而實現(xiàn)了高性能、多回路的監(jiān)測

14、,并隨意放大、減少地顯示在顯示屏上。 無紙、無筆、無墨水,無一切機械轉(zhuǎn)動構(gòu)造,無需日常維護。 精度高：實時顯示,0.2%;曲線及棒圖顯示,0.5%。 具有與上位機通訊的規(guī)范,可靠性高,價錢與普通記錄儀相仿。 32第三節(jié)第三節(jié) 新型顯示儀表新型顯示儀表二、虛擬顯示儀表二、虛擬顯示儀表33采樣開關(guān)模數(shù)轉(zhuǎn)換個人計算機實時數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)計算處置多媒體顯示顯示方式輸入通道輸入通道插卡圖6-14 虛擬顯示儀表原理框圖第三節(jié)第三節(jié) 新型顯示儀表新型顯示儀表虛擬顯示儀表的特點有: 運用簡一方便。 構(gòu)造簡單。 性能優(yōu)越。 34智能顯示儀表例題分析例題分析圖圖6-56-5是自動平衡電橋的任務原理圖。請問在以下情況時

15、，是自動平衡電橋的任務原理圖。請問在以下情況時，儀表的指針儀表的指針 ( (即滑動觸點的位置即滑動觸點的位置) )、起點溫度、儀表量程會、起點溫度、儀表量程會如何變化如何變化? ?簡述其緣由簡述其緣由? (1)? (1)溫度升高；溫度升高；(2)(2)儀表停電；儀表停電； (3) (3)加大加大R6R6； (4) (4)減小減小R5R5；(5)(5)電阻體被燒斷。電阻體被燒斷。 解：解：(1)(1)當溫度升高時當溫度升高時, ,滑動觸點將向右挪動滑動觸點將向右挪動, ,這是由于當這是由于當溫度升高后溫度升高后,Rt,Rt添加添加, ,只需滑動觸點向右移只需滑動觸點向右移, ,使與使與RtRt串聯(lián)的串聯(lián)的這個橋臂的電阻值減小這個橋臂的電阻值減小, ,才干使電橋到達新的平衡。才干使電橋到達新的平衡。 (2) (2)儀表停電時儀表停電時, ,指針隨撥隨停指針隨撥隨停, ,由于此時放大器的輸由于此時放大器的輸入與輸出均沒有信號入與輸出均沒有信號, ,可逆電機不能夠自行轉(zhuǎn)動?？赡骐姍C不能夠自行轉(zhuǎn)動。 35例題分析例題分析 (3)加大R6,滑動觸點將向右挪動,這是由于R6添加,會使與Rt串聯(lián)的這個橋臂的電阻值添加,只需滑動觸點右移,才干使這個橋臂的電阻值恢復到原來的數(shù)值,電橋恢復平衡。假設其他電阻值都不變,添加R6會使起點溫度降低,