第四章显示仪表§4.1概述

1、第四章 显示仪表4.1 概述 用于参数的指示、记录、累积的仪表显示仪表的分类：4.2 动圈式显示仪表动圈式显示仪表的实质就是指针式电流/电压表。其核心部件是一个磁电式毫安计。动圈式显示仪表通过一定的内置电路可以直接用来作为热电偶、热电阻，以及电流或电压的显示。部分显示表还附带有模拟量输出，以实现简单的控制功能。一、动圈显示基本原理磁场中，一个用弹性张丝悬挂的线圈，当线圈有电流通过时，线圈在电磁力的作用下发生偏转；在电磁力矩与张丝的弹性力矩平衡时，线圈达到最大偏转角并稳定下来。指针与线圈相连，指示电流大小。部分动圈仪表采用螺旋弹簧（游丝）代替张丝作为弹性体。NS动圈的内部结构温补与调整温度补偿采

2、用热敏电阻抵消线圈热效应。调零调整张丝或游丝的固定点。校准调整内部电阻。阻尼采用并联电阻短路感应电动势。RTR1R2R3R4+-二、动圈式显示计热电偶温度显示、电压与电流显示校准后的动圈就是一个包含内阻r的电流表（毫安计）。毫安计串联一个可调小电阻，使回路总电阻一定时，即可用于测量小电压热电偶的输出。毫安计串联一个大电阻，使回路其它电阻忽略不计时，即可用于测量大电压普通电压表。毫安计并联一个小电阻，使毫安计内阻r忽略不计时，即可用于测量大电流普通电流表。三、电桥与电阻测定热电阻温度计的显示电桥的输出电压可以表示为：对于等臂电桥，并忽略高阶小项后可以表示为：电桥具有“邻减对加”的特性。R1R2R

3、3R4三、电桥与电阻测定热电阻温度计的显示对于热电阻温度变换器，考虑到导线电阻随温度的变化，其输出电压可以表示为：四、动圈式显示仪表测温注意事项型号意义XCZ：显示、磁电、指示XCT：显示、磁电、控制注意配套使用适当调整外接电阻运输时，短路保护4.3 自动电子电位差计当电路中有两个电位相反的电源时，总电势为两个电源电势之差。如果两个电源的电动势相等，则回路电流为零。电桥输出为零的条件为：从电流表并联出信号并放大驱动可逆电机即可实现自动平衡。RRRRE热电偶自动电位差计测温系统构造热电偶测量电桥放大器可逆电机指示机构记录机构同步电机稳压电源热电阻自动电位差计测温系统RTRRR热电阻测量电桥放大器

4、可逆电机指示机构记录机构同步电机稳压电源两个系统比较项目热电偶系统热电阻系统输入信号电动势电阻电桥输出E0冷端温度补偿有无接线方式双补偿线，桥中三线，桥臂电源直流直流或交流4.4 DDZ光柱显示报警器(自学)信号：直流电压：15V电流：420mA电源：直流：24V交流：220V上限下限上限设定下限设定DDZ光柱显示报警器工作原理4.5 A/D转换与数字显示仪模拟量信号：以连续变化的物理量的大小模拟实际参数的大小。数字量信号：以脉冲数表达的实际参数的大小。数字显示仪的主要功能：将模拟量信号转换为数字量信号，并用数字符号显示出来。数字显示仪有单独的标准化（DDZ 系列）仪表。有些测试仪表的二次仪表

5、也附带内置的数字显示仪。一、数字式显示仪表的分类数字显示仪表电压型频率型单点式多点式单点式多点式显示仪显示报警仪显示输出仪显示记录仪显示报警输出记录仪二、数字式显示仪表结构原理检测变送模拟信号A/D转换数字信号电子计数器 寄存器电子译码器显示器1、模-数转换（A/D）任务：使连续变化的模拟量转换成与其成比例的、断续变化的数字量。模数转换过程如图4-20所示，显然， 分割的阶梯（即一个量化单位）越小，转换精度就越高，但这要求模数转换装置的频率响应、前置放大的稳定性等也越高。这是一个矛盾。模数转换方法的分类：时间间隔-数字转换；电压-数字转换（V-D转换）；（常用） 实际上，经常是把非电量先转换成

6、电压，然后再由电压转换成数字，所以A-D转换的重点是V-D转换。重点介绍两类：双积分型和逐次比较型。机械量（直线位移和角度等）-数字转换。1.1 双积分型双积分型A/D转换器又称双斜率A/D转换器。基本原理：前一段时间内的模拟电压通过两次积分，变换成与其平均值成正比的时间间隔，然后由脉冲发生器和计数器来测量此时间间隔而得到数字量。采用的是间接法，首先将电模拟量转换成中间量时间间隔T，再由中间量转换成数字量。双积分型A/D转换器1.2 逐次比较型采用直接法转换，它是把电模拟量与一整套准电压之间进行直接逐次比较而得的数字量。逐次比较型模-数转换器的基本原理在于“比较”，用一套标准电压和被测电压进行逐次比较，不断逼近，最后达到一致。标准电压的大小，就表示了被测电压的大小。将这个和被测电压相平衡的标准电压以二进制数出，就实现了模拟-数字的转换过程。逐次比较型A/D转换器集成A/D转换器ADC08092. 电子计数器功能：将A/D转换输出或测试仪表的数字输出按10进制进行分段；构造与工作原理：一般由多个双稳态触发器串联组成；通过依次触发，实现进位。3. 寄存器功能：暂时储存电子计数器输出结果；隔断计数器非信号输出；根据后续请求定时输出数字信号。结构：一般直接采用RAM芯片构成。4. 译码器功