1、第一章 数字显示仪表,学院：化生学院负责人：覃加哲成员：蔺捷，汪露指导老师：肖忠良,一、数字式显示仪表的定义,数字式显示仪表是能将被测的连续电量(模拟量)自动地变成断续量,然后进行数字编码,并将测量结果以数字显示的电测仪表。,第一章 数字式显示仪表,准确度、灵敏度高; 读数方便、清晰直观、不会产生视差。 测量速度快，从每秒几十次到每秒上百万次; 仪表的量程和被测量的极性可自动转换,可自动检查故障、报警以及完成指定的逻辑程序; 可以方便地实现多点测量;可以与电子计算机配合,给出一定形式的编码输出。,二、数字式显示仪表的特点,第一章 数字式显示仪表,图 数字显示调节仪表构成原理,三、数字式显示仪表
2、的结构,第一章 数字式显示仪表,第一章 数字式显示仪表,第一章 数字式显示仪表,四、数字显示调节仪表的主要技术指标（1）显示方法：LED数字直接显示被测量;（2） 显示误差：小于0.5%FS1字，FS为量程; （3） 设定点偏差：小于1个字(数字显示设定值); （4） 控制点不灵敏区：小于0.5% ; （5） 冷端补偿：040内误差小于2; （6） 时间比例调节： 比例带4%； 周期4010 s;,第一章 数字式显示仪表,（7） P、I、D调节：输出010 mA或420 mA ；负载80080； P(比例带)4%；I(积分时间2.5 min)； D(微分时间)30 s; （8） 输出脉冲信号：
3、幅值大于3 V、宽度大于40 s的移相脉冲或过零触发脉冲; （9） 输出触点容量：交流220V/3 A(阻性负载); （10） 温度系数：在050范围内偏离202使用时， 其温度系数小于0.05%/; （11） 工作电源： 220 V10%、50 Hz、功率小于5 W;,第一章 数字式显示仪表,（12） 工作环境： 温度050，相对湿度不超过85%RH的无腐蚀性气体场合; （13） 外形尺寸（单位： mm)： XMT为16080150， XMTA为969615，XMTE为4896130，XMTD为7272150; （14） 重量： 0.60.8 kg。,第一章 数字式显示仪表,五、 数字显示调
4、节仪表的型号命名数字显示调节仪表的型号一般有三节。 第一节有三位， 用大写汉语拼音字母表示仪表的名称和类型。 第一位X表示显示仪表； 第二位M表示模拟输入数字式； 第三位Z表示显示仪， T表示显示调节仪， B表示显示报警仪，D表示巡回检测仪。,第一章 数字式显示仪表,六、 数字显示调节仪表的型号命名第二节由若干位拼音字母组成， 表示仪表的某些附加功能和结构特点。 A表示带变送器输出； B表示外供24 V电源； G表示面板尺寸为7272 mm2； J表示面板尺寸为9696 mm2； H表示竖式面板尺寸为80160 mm2。,第一章 数字式显示仪表,第三节由三位阿拉伯数字和一位拼音字母组成。 第一
5、位通常为1， 表示一个被测量； 第二位表示调节方式： 0表示两位调节； 1表示三位狭带调节； 2表示三位宽带调节； 3表示时间比例调节； 4表示时间比例调节加两位调节； 5表示连续PID调节加两位调节， 9表示连续PID调节；,第一章 数字式显示仪表,第三位表示配接的检测元件或传感器、 变送器类型 1表示热电偶或辐射温度计; 2表示热电阻; 3表示霍尔式压力变送器; 4表示电阻式远传压力计; 5表示输入电流电压信号; 6表示热敏电阻； 第四位用拼音字母表示仪表的适用场合， C表示船用， F表示耐大气腐蚀， K表示开方。,第一章 数字式显示仪表,五. XMT仪表的类型与功能,XMT仪表的类型与功
6、能,XMT仪表测量范围,XMT仪表配用热电偶和热电阻时的测温范围,第一章 数字式显示仪表,七、模-数变换器,将连续变化的模拟量变换成断续的数字量。,主要任务,主要有间接法和直接法两种。,工作方法,第一章 数字式显示仪表,八、电子计数器,当用间接法进行数码转换时,是先将模拟量转换为与之对应的时间间隔或频率,然后必须再将时间间隔或频率转换为数字量,才能进行计数。,图 时间间隔测量原理框图,第一章 数字式显示仪表,第一章 数字式显示仪表,九、显示器,图 辉光数码管示意图,图6-11 数码管驱动电路,第一章 数字式显示仪表,十、数字模拟混合记录仪,为了使数字式记录仪与模拟式记录仪的优点结合起来,两者相
7、互取长补短,可以在数字式显示仪表的基础上加上模拟式显示记录仪表的记录部分,构成数字模拟混合记录仪。,第一章 数字式显示仪表,十一、数字模拟混合记录仪,附件新型显示仪表,1、无纸记录仪,以CPU为核心采用液晶显示的记录仪，直接把记录信号转化成数字信号后，送到随机存储器加以保存，并在大屏液晶显示屏上加以显示。,图 无笔、无纸记录仪的原理方框图,附件 新型显示仪表,1、无纸记录仪,附件新型显示仪表,无笔、无纸记录仪的特点：, 液晶全动态显示, 并有背光功能。 输入信号多样化,并以工业专用微处理器 CPU为核心,从而实现了高性能、多回路的监测,并随意放大、缩小地显示在显示屏上。 无纸、无笔、无墨水,无
8、一切机械转动结构,无需日常维护。 精度高：实时显示,0.2%;曲线及棒图显示,0.5%。 具有与上位机通讯的标准,可靠性高,价格与一般记录仪相仿。,附件新型显示仪表,2、虚拟显示仪表,利用计算机强大的功能来完成显示仪表所有的工作。,附件新型显示仪表,2、虚拟显示仪表,软件平台,LabVIEW 美国的NI（National Instrument）公司开发。LabScene 吉林大学智能仪器与测控技术研究所研制开发。其他：LabWindows，VEE 等,附件 新型显示仪表,功能模板,控制模板,工具模板,附件 新型显示仪表,用LabVIEW做的示波器，与真实的示波器有着相同的功能,附件 新型显示仪
9、表,附件新型显示仪表,虚拟显示仪表的特点有:,使用简单方便; 结构简单; 性能优越。,例题分析,图是自动平衡电桥的工作原理图。请问在下列情况时,仪表的指针 (即滑动触点的位置)、起点温度、仪表量程会如何变化?简述其原因? (1)温度升高；(2)仪表停电; (3)加大R6； (4)减小R5；(5)电阻体被烧断。,解：(1)当温度升高时,滑动触点将向右移动,这是因为当温度升高后,Rt增加,只有滑动触点向右移,使与Rt串联的这个桥臂的电阻值减小,才能使电桥达到新的平衡。 (2)仪表停电时,指针随拨随停,因为此时放大器的输入与输出均没有信号,可逆电机不可能自行转动。,例题分析,(3)加大R6,滑动触点
10、将向右移动,这是因为R6增加,会使与Rt串联的这个桥臂的电阻值增加,只有滑动触点右移,才能使这个桥臂的电阻值恢复到原来的数值,电桥恢复平衡。若其他电阻值都不变,增加R6会使起点温度降低,这是因为滑动触点移至最左端时,代表的是起始温度,这时要使电桥平衡,Rt必然要小一些,以抵消增加R6对整个桥臂电阻值的影响。Rt小,就表示这时的起点温度降低。,图 自动平衡电桥工作原理,例题分析,(4)减小R5,量程会降低,这是因为R5减小,滑线电阻组件的等效电阻值减小,使滑动触点由最左端移到最右端的电位差变小,故量程减小。 (5)电阻体被烧断,滑动触点将移向最右端,这是因为电阻体烧断后,Rt趋于无穷大,放大器始终有一个正的电位输入,可逆电机转动,直至滑向最右端指针被挡住为止。,图自动平衡电桥工作原理,
