四章显示仪表ppt课件.ppt
化工过程自动化,西北民族大学化工学院,4 显示仪表,4.1 显示仪表4.2 模拟式显示仪表4.3 数字式显示仪表4.4 新型显示仪表,4.1 显示仪表,定义：凡能将生产过程中各种参数进行指示、记录或累积的仪表统称为显示仪表（或称二次仪表）。功能：对各种检测变量进行显示、记录类型：模拟式显示仪表 数字式显示仪表 新型显示仪表,4.2 模拟式显示仪表,4.2.1 模拟式显示仪表概述4.2.2 电子电位差计4.2.3 电子自动平衡电桥,4.2.1 模拟式显示仪表概述,原理：检测元件和变送器将被测变量（物理量或化学量）变换成另一物理量，此物理量随被测变量的变化作相应变化，这种变化是对被测变量的模拟。方式：利用标尺、指针、曲线等方法组成：信号变换、放大环节、磁电偏转机构及指示记录机构特点：工作可靠、价格低廉，能够反映和记录测量值的变化趋势缺点：结构较复杂，读数不够直观，测量速度不够迅速，测量重现性不好,4.2.2 电子电位差计,功能：与温度、流量、压力、差压、成分等变送器配接，可以测量和显示能转换成毫伏及直流电压信号的工艺变量。原理：电压补偿原理型号：用XW系列来命名，X表示显示仪表，W表示直流电位差计。类型：小型长图显示、大型长图显示、圆图显示等。,电压补偿原理,用已知电压来补偿未知电压，使测量线路的电流等于零。用这种方法测量电压比较精确，因为没有电流通过测量线路，也就不存在线路电阻影响问题。,电压测量系统,测量桥路原理图,4.2.3 电子自动平衡电桥,功能：对能转换成电阻值的各种变量进行测量、显示、记录。原理：电桥平衡原理型号：根据输出电压 XD系列交流平衡电桥 XQ系列直流平衡电桥,电桥平衡原理,在量程起点：温度升高后：两式相减整理得：r1与Rt成正比关系，即滑动触点B的位置反映了电阻的变化，也即反映了温度的变化。,平衡桥路原理图,电子自动平衡电桥的工作原理,如果将检流计换成电子放大器，利用放大后的不平衡电压去驱动可逆电机，使可逆电机带动滑动触点B以达到电桥平衡，这就是电子自动平衡电桥的工作原理。见图热电阻Rt采用三线制接法，规定每根导线电阻是2.5。RP为滑线电阻，RP与RB并联后的电阻值为90，R5为量程电阻，R6为调整仪表起始刻度的电阻。当测量温度在量程起点时调整R6，使滑动触点移到滑线电阻最左端；当测量温度在量程终点时调整R5，使滑动触点移到滑线电阻最右端。R4为限流电阻，它决定了上支路电流的I1大小。,工作原理示意图,4.3 数字式显示仪表,4.3.1 数字式显示仪表概述4.3.2 分类4.3.3 主要技术指标4.3.4 基本组成4.3.5 数字模拟混合记录仪,4.3.1 数字式显示仪表概述,功能：直接用数字量显示或以数字形式记录打印被测变量值的仪表。可以和多种传感器配合测量、显示各种工艺参数，并且可以进行巡回检测、越限报警及实现生产过程自动控制。显示方式：数字式组成：由一些必要电路组成，没有模拟式显示仪表中所必需的机械运动机构。特点：显示清晰直观，无读数视差。测量和显示速度、测量准确性高，重现性好。,数字式显示仪表概述,数显仪表用数码管显示测量值或偏差值，清晰直观，读数方便，不会产生视差。数显仪表普遍采用中、大规模集成电路，线路简单，可靠性好，耐振性强。由于仪表采用模块化设计方法，即不同品种的数显仪表都是由为数不多的、功能分离的模块化电路组合而成，因此有利于制造、调试和维修，降低生产成本。数显仪表品种繁多，配接灵活，可输入多种类型测量信号，输出统一标准的电流信号（010mA直流电流或420mA直流电流）和报警信号。仪表具有非线性校正及开方运算电路，配接热电偶测温时具有冷端温度补偿功能，配接热电阻时考虑了外线电阻的补偿，配接差压变送器测流量时可直接显示流量值。,4.3.2 分类,(1)按功能：显示型、显示报警型、显示调节型、巡回检测型(2)按输入信号形式：电压型、频率型(3)按输入信号的点数：单点和多点(4)按显示位数：3位半、4位半等多种。半位显示是指最高位是0或1。(5)按测量速率：低速型（每秒钟测量几次到几十次）、中速型（每秒钟测量几十次到几百次）、高速型（每秒钟测量千次以上）。,4.3.3 主要技术指标,(1)显示方式：3位半或4位半数码管显示(2)分辨率：仪表末位数改变一个字时所代表的输入信号值，表明仪表所能显示被测参数的最小变化量。(3)精度等级：0.2级或0.5级(4)输入阻抗：仪表在工作状态下呈现在仪表两输入端之间的等效阻抗，一般在10M以上。另外，还有采样速率、干扰拟制系数等,4.3.4 基本组成,数显仪表的组成框图,4.3.5 数字模拟混合记录仪,将数字式、模拟式显示记录仪表的优点相结合，取长补短。,4.4 新型显示仪表,4.4.1 显示仪表的发展动态4.4.2 新型显示仪表的特点4.4.2 无纸记录仪4.4.3 虚拟显示仪表,4.4.1 显示仪表的发展动态,随着现代化工业控制领域和新技术领域的飞速发展，以CPU为核心的新型显示记录仪表已经越来越广泛的应用到化工、炼油、冶金、制药、造纸、建材等各行各业中。以CPU为核心采用液晶显示的记录仪，完全摒弃了传统记录仪的机械传动、纸张和笔。直接把记录信号转化成数字信号后，送到随机存储器加以保存，并在大屏液晶显示屏上加以显示。,4.4.2 新型显示仪表的特点,当前的新型显示仪表是涉及微处理技术、新型显示技术、记录技术、数据存储技术和控制技术，把信号检测处理、显示、记录、数据储存、通讯、控制、复杂数学运算等多个或全部功能集合于一体的新型仪表。它使用方便，观察直观，功能丰富，可靠性高。该仪表输入信号多样化，可与热电偶、热电阻、辐射感温器或其它产生直流电压、直流电流的变送器配合使用。对温度、压力、流量、液位等工艺参数进行数字显示、数字记录；对输入信号可以组态或编程，直观的显示当前测量值。并有报警功能。,4.4.3 无纸记录仪,特点：以CPU为核心，控制数据的采集、显示、打印、存储、报警等，采用液晶显示装置，完全摈弃了传统记录仪的机械传动、纸张和笔。精度高，价格并不高。,4.4.4 虚拟显示仪表,特点：利用计算机来完成显示仪表所有的工作。在计算机屏幕上完全模仿实际使用中的各种仪表，如仪表面盘、操作盘、接线端子等。用户通过计算机键盘、鼠标或触摸屏进行操作。,
