過程檢測儀表第二版課件教學(xué)課件 作者 王永紅 主編7自動(dòng)檢測系統(tǒng).ppt

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1、第七章自動(dòng)檢測系統(tǒng)一、檢測信號(hào)的顯示二、檢測信號(hào)的處理三、檢測系統(tǒng)的抗干擾自動(dòng)檢測系統(tǒng)，用于對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測，其基本組成原理框圖如下：顯示儀表——用以顯示和記錄被測（被控）變量值的儀表,以反映生產(chǎn)過程狀況和變量變化情況。目前常用的顯示器有四類：模擬顯示、數(shù)字顯示、圖象顯示及記錄儀等。第一節(jié)檢測信號(hào)的顯示一、模擬式顯示儀表（一）自動(dòng)平衡式顯示儀表▲自動(dòng)平衡式顯示儀表具有較高精度和靈敏度，可與不同的傳感器或變送器配套顯示和記錄各種過程變量?！詣?dòng)平衡式顯示儀表常用的有電子電位差計(jì)和電子平衡電橋。（一）自動(dòng)平衡式顯示儀表1.電子電位差計(jì)＊電子電位

2、差計(jì)由測量橋路、放大器、可逆電機(jī)、指示記錄機(jī)構(gòu)、機(jī)械傳動(dòng)裝置和穩(wěn)壓電源、同步電機(jī)等構(gòu)成。1.電子電位差計(jì)＊電子電位差計(jì)主要與熱電偶等配套使用，根據(jù)電壓平衡的工作原理設(shè)計(jì)。＊與手動(dòng)電位差計(jì)相比，對(duì)測量電路做了改進(jìn)，采用了橋路結(jié)構(gòu)，用可逆電機(jī)及一套機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)代替了人工進(jìn)行電壓平衡操作，用放大器代替了檢流計(jì)來檢查內(nèi)部電壓與被測電壓平衡差值并控制可逆電機(jī)的工作，帶動(dòng)滑動(dòng)觸點(diǎn)移動(dòng)來改變內(nèi)部電壓。＊測量電路設(shè)計(jì)考慮測量范圍的多樣性，采用有上下支路的橋路形式。1.電子電位差計(jì)電子電位差計(jì)工作原理示意圖合理選擇RG和R2，可實(shí)現(xiàn)起始點(diǎn)為零或?yàn)檎?、為?fù)的某一值；改

3、變電阻Rnp的值，可以改變電子電位差計(jì)的量程。電子電位差計(jì)橋路供電采用具有兩級(jí)穩(wěn)壓和溫度補(bǔ)償措施的直流穩(wěn)壓電源，E=1V。目前我國生產(chǎn)的電子電位差計(jì)較多地選定上支路電流I1=4mA，下支路電流I2=2mA，總工作電流為6mA。2.電子平衡電橋＊電子平衡電橋基于電橋平衡原理工作，主要與熱電阻配接進(jìn)行測溫顯示。＊由測量橋路、放大器、可逆電機(jī)、同步電機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等部分組成，熱電阻作為橋路的一部分存在。＊與電子電位差計(jì)相比,除所配感溫元件及測量橋路外，其余部分幾乎完全相同。電子平衡電橋工作原理圖（二）聲光式顯示儀表＊聲光式顯示儀表是以聲音或光柱的變化反

4、映被測變量超越極限或模擬顯示被測變量連續(xù)變化的儀表。＊其具有顯示醒目、形象直觀、精度穩(wěn)定、耐顛震等優(yōu)點(diǎn)，廣泛地應(yīng)用在石油、化工、冶金、電力等工業(yè)系統(tǒng)中。同時(shí)，帶報(bào)警機(jī)構(gòu)的聲光式顯示儀表，當(dāng)測量值超越上、下設(shè)定值時(shí)，能自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。＊XXS-10型閃光報(bào)警儀為8路報(bào)警儀，以單片機(jī)為核心，適用于極限控制系統(tǒng)的顯示和報(bào)警。具有報(bào)警可靠、操作簡單、使用方便、功耗低、報(bào)警方式可調(diào)等特點(diǎn)。二、數(shù)字式顯示儀表數(shù)字式顯示儀表是一種具有模數(shù)轉(zhuǎn)換器并能以十進(jìn)制數(shù)碼形式顯示被測變量值的儀表,可與各種傳感器、變送器配套。數(shù)字式儀表具有精度高、功能全、速度快、抗干擾能力

5、強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，且體積小、耗電低、讀數(shù)直觀，能將測量結(jié)果以數(shù)字形式輸入計(jì)算機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。工作原理如圖：1.數(shù)字式顯示儀表的主要技術(shù)指標(biāo)（1）顯示位數(shù)（2）儀表量程（3）精度（4）分辨力和分辨率2.數(shù)字式顯示儀表的主要環(huán)節(jié)模-數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換、非線性補(bǔ)償和標(biāo)度變換三大基本部分，這三部分相互組合，可以組成適用于各種不同要求的數(shù)字顯示儀表。2.數(shù)字式顯示儀表的主要環(huán)節(jié)（1）模-數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器模-數(shù)轉(zhuǎn)換器是數(shù)字顯示儀表的重要組成部分。模-數(shù)轉(zhuǎn)換器的任務(wù)是使連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)換成離散的數(shù)字量，以便進(jìn)行數(shù)字顯示。模-數(shù)轉(zhuǎn)換器目前應(yīng)用較多的有雙積分型

6、、逐次逼近型、電壓頻率變換型等。（2）非線性補(bǔ)償環(huán)節(jié)非線性補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)了輸出量與過程變量之間的線性關(guān)系，滿足直接顯示工程單位值的需要。目前常用的補(bǔ)償法方法有模擬式、非線性A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)字式非線性。（3）標(biāo)度變換對(duì)測量值乘與一個(gè)系數(shù)，轉(zhuǎn)換為數(shù)字式儀表能直接現(xiàn)實(shí)的工程值，即比例尺的變更。3.XMZ-101H型數(shù)字溫度顯示儀表＊工作原理如下圖：＊XMZ-101H型儀表為單點(diǎn)簡易數(shù)字式溫度顯示儀，配接熱電偶測溫。課間休息三、圖像顯示主要特點(diǎn)：（1）顯示清晰明了，讀取方便準(zhǔn)確。（2）可實(shí)現(xiàn)多回路、多類型信號(hào)監(jiān)測。（3）無機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，日常維護(hù)方便。（4）具有較高

7、的精度和可靠性。（5）具有與上位機(jī)通訊的標(biāo)準(zhǔn)，可實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)通訊。（6）通過數(shù)據(jù)通訊方式，連接打印機(jī)。以CPU為核心，將檢測信號(hào)的處理與LCD屏幕顯示結(jié)合，構(gòu)成了無紙記錄儀。無紙記錄儀的結(jié)構(gòu)原理框圖：由工業(yè)專用CPU、A/D轉(zhuǎn)換器、只讀存儲(chǔ)器ROM、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM、顯示控制、鍵盤控制器、供電單元、報(bào)警電路、時(shí)鐘電路、通訊控制器等部分組成。EN880型無紙記錄儀特點(diǎn)：（1）具有棒圖、數(shù)字、曲線、圓圖、報(bào)表和追憶顯示畫面；（2）操作簡便，設(shè)置功能強(qiáng)，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和轉(zhuǎn)存方便，報(bào)警功能靈活；（3）具有強(qiáng)大的數(shù)學(xué)計(jì)算功能和完善的流量計(jì)算功能；（4）具有實(shí)用

8、的儀表和輸入信號(hào)檢查功能；（5）具備完善的上位機(jī)管理軟件，可實(shí)現(xiàn)RS232/RS485和以太網(wǎng)通訊。EN880型無紙記錄儀