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1、、填空（每空2分，共30分）1. 电动控制仪表控制仪表按信号类型可以分为：（）和（）两类;2变送器的作用是（3安全栅的作用是（4. DDZ-川型仪表是以（5. 配电器的作用是（）；）,（ ）；）作为标准统一信号的;）；6. 安全防爆系统应具备的条件是（）和（）；7. 选择气动执行器作用方式气开气关的依据是以（）为原则;8. 智能变送器就结构而言一般是由（）和（）组成；9. 热电阻温度变送器量程单元中热电阻采用三线制连接的目的是（）；10. 控制仪表中DCS是指（）,FCS是指（）；二. 解答下列各题（每题4分，共20分）1. 画出齐纳式安全栅的原理电路图，并说明其工作原理。2. 试述电容式差压
2、变送器测量部分的工作原理。3. 画出电动执行器中伺服放大器的原理框图，并叙述其工作原理。4. 试述变送器中调量程、零点以及零点迁移的意义和方法。5. 解释开方器为何要设小信号切除电路 ？并说明DDZ- E型开方器的小信号切除 电路工作原理。三. 写出理想P, PI, PD, PID四种调节器的传递函数，戈U出其阶跃响应曲线（20 分）。四. 川型调节器考虑导线电阻压降的差动输入电路原理图如下，试推导V）i与V之 间的关系，并说明导线电阻压降VCM1, SM2能否影响运算电路的精度。（R=R=R3=R4=R=R=5OOkQ ,R7=R8=5 k Q） （15 分）五. 如图位移检测放大器原理线路
3、图，哪些器件是为实现本质安全防爆措施而设 置的，各是如何起作用的（15）Vlj ?DG44MC|.047fiF< VTtS 3CG211龟対Vb;,*W> I3DG27C51 VDltV VD，,23OQ20092010学年一二 学期 控制仪表及装置试题A标准答案（答案要注明各个要点的评分标准）一. （每空2分）1 （数字式）（模拟式）2 （是将传感器来的各种工艺变量转换成标准的统一信号）3 （信号传输）（阻止危险信号进入危险场所）4 （420mA 或 15V）5 （信号变换与隔离、供电），6 （危险场所使用安全防爆仪表）（使用安全栅）7 （安全生产），8 （传感器部件）（电子部件
4、）9 （克服热电阻的连接导线电阻对测温的影响）10 （集散控制系统）（现场总线控制系统）二. （每题4分，共20分）1 、齐纳式安全栅是利用齐纳二极管的反向击穿特性制作的。这就安全侧异常高 电压不能窜入危险侧。2、FU危险7壬6vztVZ25安全侧10-8 齐纳式安全栅A S 111f11/-S1 I-S2-心 CCi 2Ci 2Ci 1Ci 2Ci1ss扌把sCiiA(A(1So a S1So “S)则有: sSoC 2 01Kt PI代入上式得：-K1KPiCi 2 C1两电容差为:图2-21差动电容变化示意图3、组成：（1）.信号隔离器（2）.综合放大器（3）.触发电路（4） 固态继电器
5、工作原理：将调节器来的电流信号和位置信号进行综合比较，并将差值放大, 并以足够的功率去驱动伺服电机（正反）旋转。变送器输入输出关系为:1匸（Cx Zo）量程调整通常是通过改变反馈系 数F的大小来实现的。F大，量程就大。F小，量程就小。在xmin=0时，称为零点调整；在xmin0时，称为零点迁移。（A）未迁移（b）正迁移（C）负迁移5、开方器的输入输出关系为：y k - x其变化率为：dydx 2Jx输出变化很大，即误差很大，因此必须设计小信号切除当X有微小变化时，电路；在川型开方器中是以输出满量程的1%为界，小于1%时使输出被切除，大于1%时使输出正常。三.（每个5分，共20分）P: W （s
6、） =kp1PI： W（S）=kP（1 柑PD: W(s)=kp(1 TdS)PID: W(s)= kp(11TSTdS)Vi Vcm 1VfVcm 2VfVf(V32V01 )RRR以：Vf1-(ViVcm 1Vcm 21V01V3)32同理：Vt5Vs VCM1VCIM 2 VB )3四.（15分）若将IC看做理想运算放大器，则有:由于：Vt =Vf可得：V01 =-2（Vi -Vs）结论：导线电阻VCM1,VCm2不影响运算电路精度 五.（15分）根据位移检测放大器原理线路图，有以下四点防爆考虑:1、差动变压器原边线圈兼做振荡器的谐振电感，减少了储能原件的数量：2、反馈动圈W1、W2两端并联二极管VD5VD8,提供了断电时的能量释放通路；3、二极管VD10VD12用以限制C5两端的电压，二极管 VD3用以限制C2两端的电压；4、R8R9为C5的放电能量限流电阻，在VD4击穿时，可限制C5的放电电流。