大连大学建筑环境测试技术15

1、大连大学建筑工程学院2022-4-131建筑环境测试技术建筑环境测试技术大连大学建筑工程学院2给定值给定值控制器控制器阀门阀门被控对象被控对象传感器传感器变送器变送器执行器执行器显示仪表显示仪表被控变量被控变量自动控制原理方框图自动控制原理方框图测量显示部分测量显示部分 第第11章章 电动电动显示显示仪表仪表 P233控制设备部分控制设备部分模拟式模拟式数字式数字式与测量仪表的与测量仪表的区别！区别！大连大学建筑工程学院3数字显示报警仪数字显示报警仪 数字光柱显示报警仪数字光柱显示报警仪 智能语言智能语言/闪光报警仪闪光报警仪大连大学建筑工程学院4多路智能液位多路智能液位/容积显示仪容积显示仪

2、双光柱显示仪表双光柱显示仪表大连大学建筑工程学院5大连大学建筑工程学院611.1 概述概述11.1.1 模拟式模拟式显示仪表显示仪表测量线路测量线路显示器显示器物理参数物理参数电信号电信号参数显示值参数显示值（一）直接变换式仪表的组成与特点（一）直接变换式仪表的组成与特点1.直接变换式仪表的组成直接变换式仪表的组成传感器传感器变送器变送器物理参数电信号测量线路测量线路显示器显示器参数显示值直接变换式仪表属于直接变换式仪表属于开环串接系统开环串接系统。动圈仪表动圈仪表大连大学建筑工程学院72.直接变换式仪表的特点直接变换式仪表的特点 较难获得线性刻度；较难获得线性刻度； 较难获得高精度；较难获得

3、高精度； 信息化转换率低。信息化转换率低。 结构结构简单简单、重量轻、体积小、重量轻、体积小、价格价格低。低。 如：如：动圈式仪表。动圈式仪表。（二）平衡式显示仪表的组成与特点（二）平衡式显示仪表的组成与特点1.平衡式显示仪表的组成平衡式显示仪表的组成测量桥路测量桥路被测量被测量可逆电机可逆电机记录机构记录机构被控变量被控变量 放大器放大器 传感器传感器 比较器比较器平衡电桥平衡电桥电位差计电位差计大连大学建筑工程学院82.平衡式显示仪表的特点平衡式显示仪表的特点 如：自动平衡电桥，自动电位差计。如：自动平衡电桥，自动电位差计。（三）（三）显示显示仪表的基本技术性能仪表的基本技术性能1. 仪表

4、的基本误差仪表的基本误差闭环结构的平衡式测量线路闭环结构的平衡式测量线路。线性度好，测量精度高，反应速度快；线性度好，测量精度高，反应速度快；比较式仪表的结构较复杂，造价较昂贵，测量过程也比较式仪表的结构较复杂，造价较昂贵，测量过程也不如直读法简单，不如直读法简单，00minmaxmax100 xxxj 最大绝对误差最大绝对误差仪表量程上下限仪表量程上下限 在规定的技术条件下，仪表全量程指示中的最大引用在规定的技术条件下，仪表全量程指示中的最大引用误差（满度相对误差），即误差（满度相对误差），即大连大学建筑工程学院9 规定出厂仪表的规定出厂仪表的基本误差基本误差不得超过某一不得超过某一允许误差

5、允许误差。这。这个允许误差去掉百分号和个允许误差去掉百分号和号后的数值就是仪表的精度等号后的数值就是仪表的精度等级级 。2. 仪表的精度等级仪表的精度等级1.51.5精度等级符号：精度等级符号：如：如：0.005，0.01，0.02，0.04，0.05，0.1级等。级等。大连大学建筑工程学院10例：例： 某台测温仪表的工作范围为某台测温仪表的工作范围为0 0500 500 ，工艺要求，工艺要求测温时测量误差不超过测温时测量误差不超过 4 4 ，试问如何选择仪表的，试问如何选择仪表的精度等级才能满足要求？精度等级才能满足要求？ 解：解：根据工艺要求，仪表的最大满度误差为根据工艺要求，仪表的最大满

6、度误差为00008 .010005004j应选择应选择 级的仪表才能满足要求。级的仪表才能满足要求。0.50.5大连大学建筑工程学院113. 仪表的变差仪表的变差!=绝对值之和为误差绝对值之和为误差 在外界条件不变的情况下，当在外界条件不变的情况下，当被测参数从小到大（正被测参数从小到大（正行程）和从大到小（反行程）时行程）和从大到小（反行程）时，同一输入的两个相应输，同一输入的两个相应输出值常常不相等。两者绝对值之差的最大值和仪表量程之出值常常不相等。两者绝对值之差的最大值和仪表量程之比的百分数称为变差，也称回差。比的百分数称为变差，也称回差。正行程正行程反行程反行程仪表示值仪表示值被测变量

7、被测变量xbmax变差计算：变差计算：00minmaxmax100 xxxbb （11.1.2）x2x1大连大学建筑工程学院120指示值指示值 l被观测值被观测值 x 4.4.仪表的灵敏度仪表的灵敏度xlxlS l仪表特性仪表特性 灵敏度并不是越高越灵敏度并不是越高越好，适当。好，适当。 测量仪表对被测量变化的敏感程度（测量仪表对被测量变化的敏感程度（反应能力反应能力），测量），测量仪表指示值增量与被测量增量之比。仪表指示值增量与被测量增量之比。（11.1.3）大连大学建筑工程学院130指示值指示值 y被观测值被观测值 x 测量仪表的输出响应（指示值）随输入（被测量值）测量仪表的输出响应（指示

8、值）随输入（被测量值）微小变化的能力。微小变化的能力。x 灵敏限（阈值）灵敏限（阈值） 常用分辨率和灵敏限常用分辨率和灵敏限表示。表示。 数字仪表的转换时间、数字仪表的转换时间、采样周期等。采样周期等。5.5.仪表的分辨力仪表的分辨力大连大学建筑工程学院14被测量被测量A/D转换器转换器数码显示数码显示数字量数字量 放大器放大器 传感器传感器 4-20mA变送器变送器非线性非线性补偿器补偿器标度标度变换器变换器记录打印记录打印数码输出数码输出报警系统报警系统 1-5V图图11.1.4 数字式显示仪表构成框图数字式显示仪表构成框图l数字式显示仪表主要由数字式显示仪表主要由模数转换器模数转换器、电

9、子计数器和数字、电子计数器和数字显示器所组成。显示器所组成。11.1.2 数字式数字式显示仪表显示仪表（一）数字式显示仪表的构成（一）数字式显示仪表的构成三要素三要素大连大学建筑工程学院15 模数转换器（模数转换器（A/D）是数字式显示仪表能够实现数字）是数字式显示仪表能够实现数字化测量的关键部件，它化测量的关键部件，它将连续变化的模拟量电压信号转换成将连续变化的模拟量电压信号转换成脉冲信号脉冲信号，送往电子计数器进行电子计数器进行电子计数，送往电子计数器进行电子计数器进行电子计数 ,如果转换成二进制代码信息，则可直接送往数码显示。如果转换成二进制代码信息，则可直接送往数码显示。 （二）数字式

10、显示仪表的技术指标（二）数字式显示仪表的技术指标 P236大连大学建筑工程学院1611.2 模拟式显示仪表模拟式显示仪表11.2.1 动圈式显示仪表简介动圈式显示仪表简介(!重点重点)测量线路测量线路显示器显示器物理参数电信号指针转角热电势热电势图图11.2.2 动圈显示仪表测量机构图动圈显示仪表测量机构图大连大学建筑工程学院17大连大学建筑工程学院18大连大学建筑工程学院19（1 1）检测毫伏信号检测毫伏信号的测量线路的测量线路P240P240 用于用于检测毫伏信号或接热电偶检测毫伏信号或接热电偶的动圈仪表测量线路如图的动圈仪表测量线路如图11.2.311.2.3所示。所示。2 2）（表头统

11、一）（表头统一）量程和量程和阻尼调整阻尼调整电阻电阻Rc、Rb1 1）环境温度补偿环境温度补偿 电阻电阻RT、 RB3 3）线路调整）线路调整电阻电阻RL流过仪表的电流为流过仪表的电流为 REIttERL若要增加仪表的若要增加仪表的量程，电阻量程，电阻RcRc应应如何变化？如何变化？图图11.2.3RD:动圈电阻动圈电阻电阻大I I小偏角小量程大该线路为直接变换式线路该线路为直接变换式线路大连大学建筑工程学院20l为为使流过动圈的使流过动圈的电流只与热电势电流只与热电势或所测温度成正或所测温度成正比比，在动圈仪表，在动圈仪表进行刻度时，采进行刻度时，采用规定外线路电用规定外线路电阻数值为定值的

12、阻数值为定值的办法来解决这一办法来解决这一问题。配热电偶问题。配热电偶的动圈表的动圈表统一规统一规定定外外为为1515，此值标注在仪表此值标注在仪表表面上。表面上。动圈式温度指示仪表动圈式温度指示仪表R外外=Rt+Rs+RLRLREIt图图11.2.3大连大学建筑工程学院214 4）热电偶冷端温度补偿）热电偶冷端温度补偿(!P241)(!P241)图图11.2.4仪表本仪表本身无温身无温度补偿度补偿功能！功能！大连大学建筑工程学院22l 利用补偿原理进行测量的自动电子仪表。与热电偶、利用补偿原理进行测量的自动电子仪表。与热电偶、热电阻等变送器配套，可以来测量、记录和控制温度，也热电阻等变送器配

13、套，可以来测量、记录和控制温度，也可用来连续测量电流、电压和电阻以及能转换成电压和电可用来连续测量电流、电压和电阻以及能转换成电压和电阻的其它物理量。它具有动作迅速、精确度高不仅能指示，阻的其它物理量。它具有动作迅速、精确度高不仅能指示，而且可以连续记录被测参数，若加上一些附加装置还可实而且可以连续记录被测参数，若加上一些附加装置还可实现多点指示、记录、报警、调节等功能，以及适应性强等现多点指示、记录、报警、调节等功能，以及适应性强等优点优点 。11.2.2 自动平衡式显示仪表自动平衡式显示仪表 P2421.自动平衡式电子电位差计自动平衡式电子电位差计大连大学建筑工程学院23自动电子电位差计自动电子电位差计被测温度被测温度热电势热电势EUEABt 当当E Et tUUABAB时，放大器有信号输入，可时，放大器有信号输入，可逆电机带动滑