1、过程仪表与自动化- 1 -实验二 温度显示、变送仪表一、实验目的：1、学会使用 UJ36 型电位差计。2、熟练使用和校验动圈仪表。3、掌握变送器的使用方法。二、实验原理：动圈指示仪属于显示仪表，它是接收热电偶传送的毫伏信号，通过力矩平衡原理，在示盘指示热电偶的传送的毫伏值所对应的温度。对于每一台动圈仪表来说，其内阻是一定的，内阻由 R 串 ，R 并 ，R T以及连接导线组成。只要外阻一定，那么来自热电偶的毫伏信号，在仪表和一次元件组成的回路中产生电流也是确定的（动圈电阻受温度的影响由热敏电阻补偿） 。因此，可以认为回路中电流的大小与热电偶的毫伏电势成正比。 当电流流经磁电式测量机构通过永久磁钢
2、中动圈时，电流在磁场的作用下，将产生一个力矩，驱动指针偏转到一定角度，张丝也随偏转，从而产生一个反向的力矩，直到力矩平衡为止。此时，指针在指示盘上指示出热电偶的毫伏值所对应的温度。在进行仪表校验时，可以用 UJ36 电位差计作标准仪器，用毫伏电源产生的毫伏电势代替热电偶产生的热电势、将毫伏信号输入动图仪表。使指针停在图 1 动圈仪表原理图图 2 测量线路图1-热电偶；2- 补偿和连接导线；3-外线路调节电阻；4-动圈调节机构过程仪表与自动化- 2 -某一温度线上， （例 300C、400）再用 UJ6 电位差计测出与该温度对应的是毫伏值，并与热电偶分度表的值比较，求出被校仪表的基本误差。温度变
3、送器由输入电路、直流毫伏放大二部分组成。它可以通过改变仪表接线端子，来实现热电偶，直流毫伏和热电阻的输入。也可通过改变不同的零点迁移范围选择不同的输入回路。直流毫伏放大器先将输入信号变成交流再放大，然后进行检波放大再完成 010mA 直流输出。三、实验设备：动圈指示仪一台 UJ6 型电位差计一台可变电阻箱三台 温度变送器一台 毫安表一台四、接线图：动圈仪表R 外 可变电阻箱1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 UJ36 电位差计可变电阻箱mA 表220v 电源1、 毫伏信号或热电偶变送校验：毫伏信号或热电偶接在 1、2 端，3、4 端之间的桥路电阻 Rcu 为 30 锰铜
4、电阻，即 3、4 之间接 30 的电阻。2、 热电偶温度变送器，根据零点迁移范围的大、中、小来选择不同的输入回路的连线：如果量程10mv，则短接 6、7 端子（量程电阻）来实现；10mv量程 50mv，那么断开 6、7 连线；量程50mv ，则断开 4、5连线。3、 与动圈仪表连接的可变电阻箱为 15。4、 热电阻温度变送：3、4 端之间的桥路电阻处换接成热电阻 Rt，作为电阻变化量的输入端，同时短接 1、2 端；必要时并用三线制接法，消除引线电阻随环境温度变化带来的误差。温度变送器过程仪表与自动化- 3 -五、实验内容：（一） UJ6 型电位差计的使用1、作为测量使用打开上盖，将倍率开关由“
5、断”调至“X1”位置，接通电源；先调节“调零”电位器使检流计指零；然后将电键开关 “K” 扳于标准位置，调节“电流调节” 电位器，再次使检流计指针指零；最后，将电键开关 “K”置于未知,进行测量。2、作为标准电池使用在测量的基础上，将倍率开关由“X1”调至“G1”位置；转动示盘就可输出相应的电压。(二) 毫伏信号或热电偶输入显示、变送校验1、 整机检查：置开关于“检查”位置，看输出电流为否为 46mA，否则检查线路及设备。检查桥路电流：输入桥路总电流 Ib1mA，否则调节桥路可变电位器 W3。2、 零点调整：由温度与毫伏换算表查得满度时的 mV 值 U2 和零度时的mV 值 U1。量程计算公式
6、 U=U2-U1，然后加入 U15U，调整零点迁移电位器 W2，使输出为 0.5mA。 例：现以镍铬考铜（EA-2）热电偶为例。查得满度 600时，mV 值为49.01，零度 100时 mV 值为 6.95， =U2-U149.01-6.95=42.06，输入mv 值 U1+5%U =6.95+42.065%=9.05mv 3、量程调整: 输入满度时 mv 值 U2=49.01，使输出电流 I。=10mA，否则调整量程电位器 W1。4、重复 3、4 步骤，反复调整 W1，W2 ，使零点和满度都合符要求。5、检查线性误差：在输入初始值 U1 的基础上，分别加 10%U 、20%U 、30%U 、
7、40% U 、 50%U 、 60%U 、 。 。 。 。 。 。90%U 、U2，同时记录下输出电流的读数和动圈仪表的读数。 （三）热电阻输入变送校验：1、仪表检查：与毫伏信号或热电偶变送校验时相同。2、零点调整：由温度与电阻换算表查得满度电阻值 R2 和零度电阻值 R1，量程计算公式用 R=R2-R1，输入 R1+5%R，调整零点迁移电位器，使输出为 0.5mA。3、量程调整:输入满度 R2，调量程电位器使输出为 10mA。过程仪表与自动化- 4 -4、反复调整 W1，W2 ，使零点和满度都合符要求。5、线性检查：在输入初始值 R1 的基础上分别加入10% R、20%R、30%R、40%R
8、、.，90%R，R2 同时记录下输出电流的读数。过程仪表与自动化- 5 -六、数据记录与精度分析毫伏信号或热电偶输入显示、变送校验校验点 U1+5% U U1+10% U U1+20% U U1+30% U U1+40% U U1+50% U U1+60% U U1+70% U U1+80% U U1+90% U U2输入毫伏 mv动圈仪表理论输出温度值 T 标动圈仪表实际输出温度值 T 实T= T 标- T 实100%标 尺 下 限标 尺 上 限 )(Max动圈仪表的精度变送器理论输出 I标 （mA）0.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10变送器实际输出 I实 (Ma)I= I 标-
9、 I 实100%标 尺 下 限标 尺 上 限 )I(Max核定的精度等级热电阻输入变送校验校验点 R1+5%RR1+10%RR1+20%RR1+30%RR1+40%RR1+50%RR1+60%RR1+70%RR1+80%RR1+90%RR2输入电阻 I 标 （mA） 0.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10I 实 (mA)I= I 标- I 实100%标 尺 下 限标 尺 上 限 )I(Max核定的精度等级过程仪表与自动化- 6 -七、问题与解答：1、1、有台配用热电偶的动圈仪表，其内阻为 200，外阻为 15；现接成17.15 的外阻，试问将产生多大的附加误差？2、用动圈仪表配热电偶测温时，下面那种冷端温度补偿法正确，并说明理由。A、将动圈仪表机械零点调到冷端温度值；B、将动圈仪表机械零点调到 0，然后将动圈仪表的指示值加上冷端温度值3、试简述温度变送器的作用？
