建筑環(huán)境測試技術-其他參數(shù)的測量

第2篇測量儀表(yíbiǎo)第(8學時)第3章溫度測量（1學時）

§3.3熱電偶測溫

§3.4熱電阻測溫§3.6非接觸測溫第4章濕度測量§4.3電子式濕度傳感器（0.5學時）

第6章物位測量（0.5學時）§6.1物位檢測(jiǎncè)的主要方法和分類§6.5聲學式物位檢測(jiǎncè)第5章壓力測量（0.5學時）§5.2液柱式壓力計§5.3彈性壓力計

§5.4電氣式壓力檢測(jiǎncè)第7章流速及流量測量（1學時）§7.1流速測量

§7.3流量測量方法和分類§7.6電磁流量計第8章熱量測量（0.5學時）§8.1熱阻式熱流計

§8.2熱量及冷量的測量第9章建筑環(huán)境測量（3學時）

§9.1空氣中氣體污染物的測量

§9.2空氣含塵濃度及生物微粒的測量§9.3環(huán)境放射性測量§9.4環(huán)境噪聲測量§9.5建筑光環(huán)境測量第10章（0學時）第11章電動顯示儀表（1學時）

§11.1概述§11.2模擬式顯示儀表

§11.3數(shù)字式顯示儀表§11.4智能式顯示儀表§11.5傳感器及變送器與顯示儀表的連接

精品資料

精品資料

（1學時(xuéshí)）精品資料第11章電動(diàndònɡ)顯示儀表11.1模擬式顯示儀表11.2模擬式顯示儀表11.3數(shù)字式顯示儀表11.4智能式顯示儀表11.5傳感器及變送器與顯示儀表的連接(liánjiē)*JW－Ⅱ型建筑熱工溫度與熱流巡回檢測儀*XMD系列數(shù)字智能巡回檢測儀精品資料511.1概念(gàiniàn)模擬數(shù)字(shùzì)模擬量數(shù)字(shùzì)化比較精品資料611.1.1模擬式顯示(xiǎnshì)儀表·模擬式顯示儀表的構成(gòuchéng)·與數(shù)字式顯示儀表的構成(gòuchéng)比較。如圖所示：精品資料711.1.2數(shù)字式顯示(xiǎnshì)儀表（一）數(shù)字式顯示(xiǎnshì)儀表的構成 數(shù)字式顯示(xiǎnshì)儀表的構成如圖所示精品資料8（二）數(shù)字式顯示(xiǎnshì)儀表的技術指標1．分辨率 儀表在最小量程時，最末一位數(shù)字跳變(tiàobiàn)一個字所代表的量值。它反映了儀表的靈敏度.精品資料92．精確度

在模擬量經(jīng)A/D轉換器變成數(shù)字量的過程中，至少要產(chǎn)生土1個量化單位的誤差，因此(yīncǐ)，數(shù)字儀表的誤差由模擬誤差和數(shù)字誤差兩部分構成。 數(shù)字儀表精確度的表示方法有兩種：

將第二種方法寫成相對誤差的形式，則有

第二種方法用得較多，見例題精品資料103．輸入阻抗(shūrùzǔkànɡ) 它是指儀表在工作狀態(tài)下，儀表兩個輸入端子之間所呈現(xiàn)(chéngxiàn)的等效阻抗4．干擾抑制比

工業(yè)現(xiàn)場存在很強的電磁場及各種高頻干擾，因此，對數(shù)字抗干擾性有一定的要求，通常用干擾抑制比來表示

串模干擾：疊加在測量信號上 共模干擾：不同的地電位造成的電位差精品資料11.1.3智能式顯示(xiǎnshì)儀表11模擬——數(shù)字信號轉換部分(bùfen)與數(shù)字式儀表相同轉換后的數(shù)字信號送入微處理器中，進行處理后再顯示智能式顯示儀表按使用性質(zhì)不同可分為專用型儀表和通用型儀表通用型儀表可以接受所有的標準電信號和部分(bùfen)非標準電信號的輸入·可以將輸入信號進行輸出，輸出信號可以是模擬信號輸出，也可以是以通訊方式的數(shù)字信號輸出精品資料1.智能(zhìnénɡ)式顯示儀表的構成12精品資料1311.3數(shù)字式顯示(xiǎnshì)儀表 數(shù)字顯示儀表中模數(shù)轉換（A／D）、非線性補償和標度(biāodù)變換是組成數(shù)字式儀表的三要素

精品資料1411.3.1模擬(mónǐ)一數(shù)字轉換（A／D）·在數(shù)字式顯示儀表中，為了實現(xiàn)數(shù)字顯示，需要(xūyào)把連續(xù)變化的模擬量轉換成數(shù)字量·將模擬量轉換為一定碼制的數(shù)字量統(tǒng)稱為模數(shù)轉換?！／D轉換器實際上是一個編碼器精品資料151．直接(zhíjiē)比較型A／D轉換直接比較型A／D轉換(zhuǎnhuàn)的原理是基于電位差計的電壓比較原理。通過不斷比較、不斷鑒別，實現(xiàn)了A／D轉換。精品資料16逐次(zhúcì)比較型A／D轉換逐次比較型A／D轉換是最典型的直接比較型。為了具體了解這種轉換原理舉例說明，將模擬電壓624mV按8、4、2、l碼轉換為數(shù)字輸出（分辨力lmV）標準電壓共有三組，具有(jùyǒu)以下等級： ①800mV、400mV、200mV、100mV ②80mV、40mV、20mV、10mV ③8mV、4mV、2mV、lmV精品資料17逐次(zhúcì)比較型A／D轉換標準電壓按高到低的順序與被測電壓642mV進行比較，從最高位開始，直至最低位比較結束，逐步實現(xiàn)模一數(shù)轉換。比較過程如下(rúxià)：第一步，用第一組的最大值800mV與642mV進行比較，800mV＞642mV，此值棄去，記作“0”（標在示意圖橫坐標下方）第二步，用400mV與642mV比較，400mV＜642mV，此值留下，記作“1”精品資料18逐次(zhúcì)比較型A／D轉換第三步，用（200＋400）mV與642mV比較(bǐjiào)，（200＋400）mV＜642mV，將（400＋200）mV值留下，記作“1”第四步，用（100＋200＋400）mV與642mV比較(bǐjiào)，（100＋200＋400）mV＞642mV，此值棄去，記作“0”百位比較(bǐjiào)完后，得到的是600mV精品資料逐次比較(bǐjiào)型A／D轉換如此下去，直至第十二步，將最小電壓(diànyā)值lmV用完得到三位二進制數(shù)碼（0110；0100；0010）即642這個數(shù)碼就是經(jīng)比較后的轉換結果，為模擬電壓(diànyā)642mV的8、4、2、1碼形式的數(shù)字輸出19精品資料20逐次逼近(bījìn)A/D轉換編碼過程①800mV、400mV、600mV、700mV②80mV、40mV、60mV、50mV③8mV、4mV、2mV、3mV電壓比較(bǐjiào)過程：精品資料2111.3.2非線性補償(bǔcháng)非線性補償?shù)姆椒ê芏?，一?yīlèi)是用硬件的方式實現(xiàn)；一類(yīlèi)是以軟件的方式實現(xiàn)（常用在智能儀表中）。硬件非線性補償，在A／D轉換中進行非線性補償?shù)姆Q為非線性A／D轉換。模擬式線性化精度較低，非線性A／D轉換則介于上面兩者之間，補償精度可達0.l％～0.3％，價格適中精品資料22（2）反饋(fǎnkuì)式接入 所謂反饋式線性化就是利用反饋補償原理(yuánlǐ)，引入非線性的負反饋環(huán)節(jié)，用負反饋環(huán)節(jié)本身的非線性特性來補償檢測元件或傳感器的非線性，使UO和X之間的關系具有線性特性.精品資料11.3.3信號的標準化及標度(biāodù)變換將檢測元件或傳感器送來信號的標準化或標度變換，是數(shù)字顯示儀表設計(shèjì)中必須解決的基本問題23精品資料1、信號(xìnhào)標準化標準化的電流信號有兩種，一種是將測量信號轉換成4～20mA、DC；另一種是將測量信號轉換成0～10mA、DC標準化的電壓信號目前國內(nèi)采用的統(tǒng)一(tǒngyī)直流電壓傳輸信號有以下幾種：0～10mV、0～30mV、0～40.95mV、0～50mV、0～5V、1～5V等24精品資料2、標度(biāodù)變換對于過程參數(shù)測量用的數(shù)字儀表的顯示，要求用被測變量的形式顯示，例如：溫度、壓力、流量、物位等.是一個量綱(liànɡɡānɡ)還原問題.25精品資料11.3.4數(shù)字式儀表的規(guī)格(guīgé)與型號數(shù)字式儀表(yíbiǎo)的型號基本沿襲了動圈式儀表(yíbiǎo)的編號方法，見教材.26精品資料11.4智能式顯示(xiǎnshì)儀表將檢測元件(yuánjiàn)、變送器或傳感器送來的電流或電壓信號，經(jīng)前置放大器放大后，經(jīng)A／D轉換器轉換成數(shù)字量信號.然后將數(shù)字量信號經(jīng)過智能式儀表內(nèi)部的數(shù)據(jù)總線，傳送給儀表內(nèi)部的微處理器進行數(shù)據(jù)處理.最后再進行顯示和遠傳.27精品資料11.4.1智能(zhìnénɡ)式儀表的結構特點微處理器化儀表的核心部分使用微處理器總線結構儀表內(nèi)部以微處理器為核心的芯片都是以總線方式相連接的標準化接口(jiēkǒu)并行總線接口(jiēkǒu)RS232、RS485接口(jiēkǒu)28精品資料靈活的面板結構儀表使用功能鍵完成人機接口的簡單操作功能.使用LED、LCD顯示功能操作指令、測量數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)曲線等所有(suǒyǒu)的面板操作與顯示均由微處理器控制與管理.29精品資料11.4.2數(shù)字濾波技術(jìshù)測量信號在傳輸過程中混入了各種隨機干擾信號，在A/D轉換之前(zhīqián)可以采用硬件電路進行濾波.但是硬件濾波電路只能濾掉部分干擾信號，為了提高數(shù)據(jù)測量的精度在儀表內(nèi)部還要使用軟件濾波技術.30精品資料1、算術(suànshù)平均值法對同一測量點的數(shù)據(jù)，連續(xù)采樣N次，然后取其平均值.算術平均值法是常用(chánɡyònɡ)的、最簡單的方法，但是如果在測量信號中混入了較大的脈沖干擾，則會給測量結果帶來很大的誤差.31精品資料2、中位值法對同一測量點的數(shù)據(jù)，連續(xù)采樣3次。將測量數(shù)據(jù)排隊，取其中間值作為測量值.因此中位值法濾波的應用(yìngyòng)需要進一步完善.32精品資料3、綜合(zōnghé)濾波法結合(jiéhé)上述的算術平均值法和中位值法濾波的特點，構成綜合濾波法.吸收了均值濾波和中值濾波的優(yōu)點，具有較強的實用性。采用此種方法N值不能取得太小，通常N值取7～15次。m取值1～3次.33精品資料11.4.3標度(biāodù)變換經(jīng)過傳感器、變送器和A/D轉換后的測量信號，已經(jīng)完全丟失了測量數(shù)據(jù)(shùjù)的量綱.要想顯示它的實際測量數(shù)據(jù)(shùjù)的量綱，需要進行標度變換.信號傳遞過程的變化和最后的量綱轉換過程與數(shù)字儀表相同.34精品資料1、線性信號(xìnhào)的標度變換智能儀表的標度變換，就是將A/D轉換后的數(shù)字信息復原(fùyuán)成傳感器測量的實際數(shù)據(jù).針對線性信號可有如下的轉換關系:35精品資料2、非線性信號(xìnhào)的標度變換測量信號(xìnhào)與傳輸信號(xìnhào)之間的關系有時是非線性關系，可以采用數(shù)學計算的方法解決.以流量測量為例，采用差壓流量計測量，不考慮其液體密度的修正，流量與測量壓差的關系:36精品資料11.4.4非線性補償(bǔcháng)技術在信號變送、傳輸、轉換過程中，即使是線性傳感器也會發(fā)生非線性的變化.尤其是在高精度測量時，非線性變化的誤差(wùchā)會直接影響測量精度.目前在線性化處理方法中，最常用的是線性插值法，而且此方法在智能儀表中也很容易實現(xiàn).37精品資料1、線性插值原理(yuánlǐ)線性插值的思想就是以直代曲.將一個非線性的關系曲線，用分成若干的直線(zhíxiàn)段來表示.分成的直線(zhíxiàn)段越多，越接近于曲線，線性插值的誤差也就越小.38精品資料2、線性插值分段法目前主要有兩種線性插值分段法一種是等距分段法。另一種是變距分段法。等距分段法計算簡單、各段的線性化誤差不相等。變距分段法根據(jù)非線性化誤差的大小來進行分段。計算較為復雜(fùzá)，但是各段的線性化誤差相等。39精品資料11.4.5數(shù)據(jù)處理功能(gōngnéng)求取測量值的平均值、方差值、標準差值和均方根值等.按線性關系、對數(shù)關系即乘方關系求取測量值相對于基準值的各種比值.進行各種隨機量的統(tǒng)計規(guī)律的分析和處理.進行曲線擬合和非線性的校正.進行邏輯運算，實現(xiàn)極值判別(pànbié)和報警功能等.進行加、減、乘、除、積分、微分等計算.40精品資料11.4.6自校準(jiàozhǔn)功能自動校準功能是為了消除測量過程中，智能儀表的使用(shǐyòng)環(huán)境發(fā)生變化而帶來的測量誤差.這種校準功能只能減小儀表本身的測量轉換誤差，而消除不了測量信號的傳輸誤差.41精品資料建筑熱工溫度與熱流(rèliú)自動測試系統(tǒng)（巡檢儀）

JW-Ⅲ型熱流計式導熱儀操作規(guī)程啟動前先檢查設備是否正常狀態(tài)。安裝試樣：從主機上取下有機(yǒujī)玻璃罩和保溫套，試樣緊靠熱板，移動冷卻單元，使試樣與冷、熱板接觸，擰緊壓力裝置，裝上有保溫套和機玻璃罩。開啟總電源開關：打開智能化儀表開關，待儀表巡檢一周后，按動功能選擇鍵“S”,