4.第四章 显示仪表.ppt

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。,N,S,动圈的内部

2、结构温补与调整,温度补偿 采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。,RT,R1,R2,R3,R4,+,-,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

3、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。,R1,R2,R3,R4,三、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。,R,R,R,R,E,热电偶自动电位差计测温系统构

4、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,RT,R,R,R,热电阻,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,两个系统比较,4.4 DDZ光柱显示报警器,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。

5、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. A/D转换,功能： 将电压信号转换为数字脉冲信号； 输入与输出电位隔离。 构成： 低精度时直接用集成芯片转换； 单芯片精度取决于输出位数。 高精度时分段采用集成芯片转换。 对以电流方式输入的信号，先转换成电压信号。,2. 电子计数器,功能

6、： 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,功能： 将数字信号翻译为十个数字状态； 将每个数字翻译为对应管脚信号。 构造： 通常由与显示器配套的专用芯片实现。,5. 显示器,功能： 显示数字 分类 辉光数码管 发光二极管 液晶显示器,2,3,1,2,3,1,2,3,1,温度：560C 压力：3.1MPa,4.6 无笔无纸记录仪,无纸、无笔显示记录仪实际上是一台简化的计算机系统。 主要配置： CPU：工业专用微处理器； 主板：专用。包括：ROM，RAM，时钟电路 接口电路： 键盘控制器：接面板膜式键盘； 显示控制器：接液晶显示器； 打印控制器：接微型打印机； 通讯控制器：外接计算机（PC）； A/D转换器：接测试仪表（模拟量）