《12_显示仪表.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《12_显示仪表.ppt（35页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、华北电力大学 可再生能源学院 能源工程及自动化教研室 华北电力大学 太阳能中心,授课教师：朱红路,化工仪表及过程控制 第三章检测仪表与传感器 显示仪表,显示仪表直接接收检测元件及变送器或传感器的输出信号，连续地显示、记录生产过程中各个被测参数的变化情况。按显示方式不同，现实仪表分为模拟式、数字式和图像式三种。,模拟式 数字式 图像式,分散式控制系统监视界面,概述,显示仪表： 凡能将生产过程中各种参数进行指示、记录或累积的仪表。,显示仪表,1.动圈式显示仪表,动圈表可以与热电偶、热电阻、压力变送器、差压变送器及 流量变送器相配合，用 来指示工业对象的温度、压力和流量参数，也可以对直流毫伏信号进行
2、显示。各种被测参数只要通过传感器或变送器转换成相应的电信号，就可由动圈表直接进行显示。在动圈表中增加一些附加控制电路，还可以实现报警及控制功能。 动圈表型号意义： XCZ：显示、磁电、指示 XCT：显示、磁电、控制 使用时的注意事项： 注意配套使用； 适当调整外接电阻； 运输时，短路保护。,动圈式显示仪表,一、模拟显示仪表,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。,动圈式显示仪表测量机构图 l永久磁铁；2、6张丝；3软铁芯；4热电偶；
3、 5动圈；7刻度面板；8仪表指针,一、动圈显示基本原理,2.自动平衡式显示仪表,自动平衡显示仪表工作原理图,自动平衡式显示仪表,3.声光式显示仪表,声光式显示仪表是以声音或光柱的变化反映被测参数超越极限或模拟显示被测参数的连续变化的仪表。,XXS-10型闪光报警仪,一、数字式显示仪表的原理及其特点,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。,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
4、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： 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。,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。,时间间隔测量原理框图,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
5、。,4. 译码器,功能： 将数字信号翻译为数字状态； 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,辉光数码管示意图,数码管驱动电路,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。,三 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
6、记录仪。,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。,无笔、无纸记录仪的原理方框图,无纸记录仪,有纸记录仪,无纸记录仪,无纸记录仪,无笔、无纸记录仪显示界面,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。
7、,二、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。,仪器仪表技术发展的两条主线： 模拟仪表、数字化仪表 智能仪表 单台仪器、叠架式仪器系统 虚拟仪器,传统仪器,一个独立的装置，有一机箱，有操作面板，信号输入输出端，还有开关、旋钮等。检测结果输出的方式有指针式表头、数字式和图形等，可能还有打印输出。 一般由以下三大功能块组成： 信号的采集和控制、 信号的分析与处理 结果的表达与输出。 功能块全部都是以硬件(或固化的软件)的形式存在。这种框架式的结构，决定了传统的仪表只能由仪器厂家来定义、制造，用户无法改变的现实。,虚拟仪器的出现,计算机技术和仪器技术结合： 充分利用计算机丰富的软硬件资源，可以较大突破传统仪器在数据处理、表达、传递、存储等方面的限制，达到传统仪器无法比拟的效果。还可以把仪器的三大功能全部放在计算机上实现。 在计算机中插入数据采集卡，然后，用软件在屏幕上生成仪器面板，用软件来进行信号处理分析，实现传统仪器的功能，这就是虚拟仪器。,系统构成,VXI总线系统机箱式结构,信号发生器前面板,频谱分析仪前面板,温度计前面板,