儀表選型知識

1、北 京 安 控 科 技 發(fā) 展 有 限 公 司Beijing Echo Technologies Development INC卓 越 品 質 源 于 更 高 要 求1北 京 安 控 科 技 發(fā) 展 有 限 公 司Beijing Echo Technologies Development INC卓 越 品 質 源 于 更 高 要 求2 一、儀表信號類型一、儀表信號類型AI：模擬量輸入（電流、電壓信號）：模擬量輸入（電流、電壓信號）AO：模擬量輸出（電流、電壓信號）：模擬量輸出（電流、電壓信號）DI：數(shù)字量輸入（開關量）：數(shù)字量輸入（開關量）DO：數(shù)字量輸出（開關量）：數(shù)字量輸出（開關量）PI：

2、脈沖量輸入（頻率信號）：脈沖量輸入（頻率信號）PO：脈沖量輸出（頻率信號）：脈沖量輸出（頻率信號）北 京 安 控 科 技 發(fā) 展 有 限 公 司Beijing Echo Technologies Development INC卓 越 品 質 源 于 更 高 要 求31、AI量（模擬量輸入）量（模擬量輸入） 與物理量值對應，如壓力、液位、流量、溫度等。與物理量值對應，如壓力、液位、流量、溫度等。 電流信號電流信號 420mA/020mA DC（直流信號）（直流信號） 電壓信號電壓信號 15V/05V DC（直流信號）（直流信號） 熱電阻信號熱電阻信號 RTD PT100等（相應標準、電阻變化）等

3、（相應標準、電阻變化） 熱電偶信號熱電偶信號 TC J、K、S、B等等 （相應標準、電動勢）（相應標準、電動勢） 電橋信號電橋信號 壓力傳感器、負荷傳感器、電位器等壓力傳感器、負荷傳感器、電位器等 （mV電壓信號）電壓信號） 調理、變換、調理、變換、專用電路、專用電路、模塊、儀表模塊、儀表電流電壓轉換、電流電壓轉換、250歐電阻轉換、歐電阻轉換、專用電路。專用電路。北 京 安 控 科 技 發(fā) 展 有 限 公 司Beijing Echo Technologies Development INC卓 越 品 質 源 于 更 高 要 求4 信號變換原理信號變換原理電流信號電流信號電壓信號電壓信號 15

4、V05V420mA020mAF1R2R1D1C1F1 100mA 可恢復保險（過流保護）可恢復保險（過流保護）D1 瞬變管（過壓保護）瞬變管（過壓保護）R1 250 （變換電阻）（變換電阻）R2 10K （濾波電阻）（濾波電阻）C1 1f/50V （濾波電容）（濾波電容）北 京 安 控 科 技 發(fā) 展 有 限 公 司Beijing Echo Technologies Development INC卓 越 品 質 源 于 更 高 要 求5熱電阻信號熱電阻信號420mA IIRS1RS2RTDRViRS1、RS2 導線電阻導線電阻R熱電阻阻值熱電阻阻值Vi=IRS1+IR+IRS2導線產(chǎn)生電壓引入

5、誤差電壓導線產(chǎn)生電壓引入誤差電壓二線接法二線接法 北 京 安 控 科 技 發(fā) 展 有 限 公 司Beijing Echo Technologies Development INC卓 越 品 質 源 于 更 高 要 求6I1I1RS1RS2RTDRViI22II2三線接法三線接法 RS1、RS2 導線電阻導線電阻R熱電阻阻值熱電阻阻值RS1RS2 I1I2Vi=IRS1+I1R-I2RS2I1R通過導線電壓抵消消除導線引入的誤差通過導線電壓抵消消除導線引入的誤差北 京 安 控 科 技 發(fā) 展 有 限 公 司Beijing Echo Technologies Development INC卓 越

6、品 質 源 于 更 高 要 求7四線接法四線接法 RS1RS2RTDRViIRS1、RS2 導線電阻導線電阻R熱電阻阻值熱電阻阻值Vi=IR輸入阻抗很大，導線影響忽略輸入阻抗很大，導線影響忽略北 京 安 控 科 技 發(fā) 展 有 限 公 司Beijing Echo Technologies Development INC卓 越 品 質 源 于 更 高 要 求8RVVI420mARTD電阻電阻電壓轉換電壓轉換電壓電壓電流轉換電流轉換轉換原理轉換原理北 京 安 控 科 技 發(fā) 展 有 限 公 司Beijing Echo Technologies Development INC卓 越 品 質 源 于

7、更 高 要 求9TCVi420mAVVVI熱電偶信號熱電偶信號420mA 兩種不同成分的導體兩端接合成回路時，當兩接合點溫度不同時，則會在兩種不同成分的導體兩端接合成回路時，當兩接合點溫度不同時，則會在其回路內產(chǎn)生熱電流（熱電動勢）。其回路內產(chǎn)生熱電流（熱電動勢）。與熱電阻比較，熱電偶測量范圍寬，但線性差，需冷端補償。與熱電阻比較，熱電偶測量范圍寬，但線性差，需冷端補償。冷端補償方法：電路補償，軟件補償。冷端補償方法：電路補償，軟件補償。線性化：線性化電路，通過查分度表軟件線性化。線性化：線性化電路，通過查分度表軟件線性化。 補償導線補償導線北 京 安 控 科 技 發(fā) 展 有 限 公 司Bei

8、jing Echo Technologies Development INC卓 越 品 質 源 于 更 高 要 求10mV信號（電橋信號）信號（電橋信號） 420mA激勵激勵Vi激勵方法：激勵方法：電壓激勵電壓激勵 恒呀壓源，負荷傳感器恒呀壓源，負荷傳感器（10V）電流激勵電流激勵 恒流源恒流源差動輸出：差動輸出，高阻輸入，差動輸出：差動輸出，高阻輸入，一般為一般為mV信號信號5根接線：根接線：2激勵，激勵，2信號，信號，1屏蔽。屏蔽。北 京 安 控 科 技 發(fā) 展 有 限 公 司Beijing Echo Technologies Development INC卓 越 品 質 源 于 更 高

9、要 求11mVVVI420mAVi轉換原理轉換原理北 京 安 控 科 技 發(fā) 展 有 限 公 司Beijing Echo Technologies Development INC卓 越 品 質 源 于 更 高 要 求12mV信號（電位器信號）信號（電位器信號）420mA mVVVI420mA激勵激勵信號信號連續(xù)位移、角位移等連續(xù)位移、角位移等北 京 安 控 科 技 發(fā) 展 有 限 公 司Beijing Echo Technologies Development INC卓 越 品 質 源 于 更 高 要 求132、AO量（模擬量輸出）量（模擬量輸出） 用于信號輸出、驅動、用于信號輸出、驅動、PI

10、D調節(jié)等調節(jié)等 電流信號電流信號 420mA/020mA DC（直流信號）（直流信號） 電壓信號電壓信號 15V/05V DC（直流信號）（直流信號） 電流信號電流信號 負載電阻越大負載越重負載電阻越大負載越重 1K 電壓信號電壓信號 負載電阻越小負載越重負載電阻越小負載越重 北 京 安 控 科 技 發(fā) 展 有 限 公 司Beijing Echo Technologies Development INC卓 越 品 質 源 于 更 高 要 求143、DI/DO量（數(shù)字量輸入量（數(shù)字量輸入/輸出）輸出） 與物理狀態(tài)及控制狀態(tài)對應。與物理狀態(tài)及控制狀態(tài)對應。DI：如啟停狀態(tài)、開關狀態(tài)、三通：如啟停狀

11、態(tài)、開關狀態(tài)、三通狀態(tài)等。狀態(tài)等。DO：如開關信號、報警信號、指示信號等。：如開關信號、報警信號、指示信號等。 觸點信號觸點信號 繼電器繼電器 電平信號電平信號 +24V、+12V、+5V等等 集電極開路輸出，集電極開路輸出，F(xiàn)ET 觸點信號觸點信號 電平信號電平信號電平電平信號信號模塊模塊+VCC（24V）繼電器繼電器DODI北 京 安 控 科 技 發(fā) 展 有 限 公 司Beijing Echo Technologies Development INC卓 越 品 質 源 于 更 高 要 求15集電極開路輸出集電極開路輸出 FETViDI/DOVccRVcc 外接電源外接電源R 上拉電阻上拉電

12、阻輸出管截止輸出管截止 DO高高 1輸出管飽和輸出管飽和 DO低低 0可變電平輸出，驅動大負載可變電平輸出，驅動大負載VccJViVcc 外接電源外接電源J 繼電器繼電器驅動繼電器驅動繼電器北 京 安 控 科 技 發(fā) 展 有 限 公 司Beijing Echo Technologies Development INC卓 越 品 質 源 于 更 高 要 求164、PI/PO量（脈沖量輸入量（脈沖量輸入/輸出）輸出） 與物理量的瞬時值或累積值對應，信號類型與與物理量的瞬時值或累積值對應，信號類型與DI/DO類似。類似。 脈沖信號脈沖信號-與累積值對應。與累積值對應。 頻率信號頻率信號-與瞬時值對應

13、。與瞬時值對應。脈沖信號脈沖信號 脈沖當量脈沖當量-單位脈沖對應的累積值。如流量：單位脈沖對應的累積值。如流量：/脈沖、脈沖、 m3/8000脈沖脈沖 累積值累積值=脈沖數(shù)脈沖數(shù)脈沖當量脈沖當量 （m3） 瞬時值瞬時值=脈沖數(shù)脈沖數(shù)脈沖當量脈沖當量 / 測量時間（測量時間（s）3600 （m3/h） 此類信號測量累積值方便，測量瞬時值困難。此類信號測量累積值方便，測量瞬時值困難。 若脈沖頻率較小時，應通過測量脈沖周期測量瞬時值。若脈沖頻率較大若脈沖頻率較小時，應通過測量脈沖周期測量瞬時值。若脈沖頻率較大時，可通過測量單位時間脈沖數(shù)測量瞬時值。時，可通過測量單位時間脈沖數(shù)測量瞬時值。頻率信號頻率

14、信號 瞬時值與頻率值成正比，如：瞬時值與頻率值成正比，如：030 m3 /h 對應對應 05000Hz 此類信號測量瞬時值方便，測量累積值困難。測量累積值要有精確定時。此類信號測量瞬時值方便，測量累積值困難。測量累積值要有精確定時。 北 京 安 控 科 技 發(fā) 展 有 限 公 司Beijing Echo Technologies Development INC卓 越 品 質 源 于 更 高 要 求175、累積測量時的一般問題、累積測量時的一般問題 精確定時問題，始動量問題，余量累積問題。精確定時問題，始動量問題，余量累積問題。精確定時問題精確定時問題 當通過瞬時值計算累積值時，存在精確定時問題

15、。當通過瞬時值計算累積值時，存在精確定時問題。 Q=Q 逐次累加逐次累加 Q=V T Q總累積總累積 Q時間分段累積時間分段累積 V瞬時值瞬時值 T分段時間分段時間 T 需精確定時，否則將產(chǎn)生較大誤差。在編程時需考慮此問題。需精確定時，否則將產(chǎn)生較大誤差。在編程時需考慮此問題。始動量量問題始動量量問題 當通過瞬時值計算累積值時，存在始動量問題。當通過瞬時值計算累積值時，存在始動量問題。 由于瞬時量有波動（干擾），造成無流量時仍有累積，因此需要有一由于瞬時量有波動（干擾），造成無流量時仍有累積，因此需要有一始動量，當瞬時值小于此值時不累積。始動量，當瞬時值小于此值時不累積。北 京 安 控 科 技

16、 發(fā) 展 有 限 公 司Beijing Echo Technologies Development INC卓 越 品 質 源 于 更 高 要 求18余量累積問題余量累積問題 每次進行累積計算時，由于累積精度問題，可能使較小的部分累每次進行累積計算時，由于累積精度問題，可能使較小的部分累積不上，造成累積誤差。積不上，造成累積誤差。 Q # # # # . # # Q # . # # # # 每次應把上次余量累加到本次每次應把上次余量累加到本次Q上，再累加有效部分。上，再累加有效部分。 余量余量累積部分累積部分北 京 安 控 科 技 發(fā) 展 有 限 公 司Beijing Echo Technolo

17、gies Development INC卓 越 品 質 源 于 更 高 要 求196、儀表接線、儀表接線 二線制、三線制、四線制。二線制、三線制、四線制。儀表儀表二線制二線制420mA24V250歐歐420mA250歐歐24V儀儀表表三線制三線制220V儀儀表表四線制四線制250歐歐420mA北 京 安 控 科 技 發(fā) 展 有 限 公 司Beijing Echo Technologies Development INC卓 越 品 質 源 于 更 高 要 求20 二、儀表類型二、儀表類型儀表儀表=傳感器傳感器+變送器（帶顯示或不帶顯示）變送器（帶顯示或不帶顯示）常用儀表常用儀表 壓力儀表：絕壓、

18、表壓、差壓，應變、擴散硅、陶瓷、電容、諧振。壓力儀表：絕壓、表壓、差壓，應變、擴散硅、陶瓷、電容、諧振。 溫度儀表：熱電阻（溫度儀表：熱電阻（PT10、PT100等）、熱電偶（等）、熱電偶（J、K、S、B等）。等）。 液位儀表：壓力、可變電阻、電容、超聲波、雷達。液位儀表：壓力、可變電阻、電容、超聲波、雷達。 流量儀表：電磁、超聲波、渦街、旋進旋渦、渦輪、質量等。流量儀表：電磁、超聲波、渦街、旋進旋渦、渦輪、質量等。 電壓、電流、功率等。電壓、電流、功率等。北 京 安 控 科 技 發(fā) 展 有 限 公 司Beijing Echo Technologies Development INC卓 越 品 質 源 于 更 高 要 求21壓力儀表壓力