過程控制及儀表(3)

1、遼寧科技大學(xué)電信學(xué)院遼寧科技大學(xué)電信學(xué)院過程控制及儀表過程控制及儀表第三章第三章 變送器和轉(zhuǎn)換器變送器和轉(zhuǎn)換器例子：溫度變送器例子：溫度變送器 變送器和轉(zhuǎn)換器的作用是分別將各種工藝變量變送器和轉(zhuǎn)換器的作用是分別將各種工藝變量( (如溫度、壓力、流量、如溫度、壓力、流量、 液位液位) )和電信號（如電壓、電流、頻率、氣壓信號等）轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的統(tǒng)一標(biāo)和電信號（如電壓、電流、頻率、氣壓信號等）轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的統(tǒng)一標(biāo) 準(zhǔn)信號，以供顯示、記錄和控制之用。準(zhǔn)信號，以供顯示、記錄和控制之用。變送器在控制回路中的位置？變送器在控制回路中的位置？溫度變送器溫度變送器熱電偶熱電偶第三章第三章 變送器和轉(zhuǎn)換器變送器和轉(zhuǎn)換

2、器一、變送器的構(gòu)成一、變送器的構(gòu)成 構(gòu)成原理：構(gòu)成原理：變送器是基于負(fù)反饋原理工作的，其構(gòu)成原理如圖所示，它包變送器是基于負(fù)反饋原理工作的，其構(gòu)成原理如圖所示，它包括括測量部分測量部分（既輸入轉(zhuǎn)換部分）、（既輸入轉(zhuǎn)換部分）、放大器放大器和和反饋部分反饋部分。x測量部分測量部分C Czi放大器放大器K Ky反饋部分反饋部分F Fzf+零點調(diào)整零點調(diào)整零點遷移零點遷移+z0第三章第三章 變送器和轉(zhuǎn)換器變送器和轉(zhuǎn)換器()1oKC x zK Fy由 圖 知 輸 出 輸 入 關(guān) 系 為 ：上式中：上式中：K-K-放大器系數(shù)；放大器系數(shù)；F-F-反饋部分的反饋系數(shù)；反饋部分的反饋系數(shù)；C-C-測量部分的轉(zhuǎn)

3、換系數(shù)；測量部分的轉(zhuǎn)換系數(shù)；當(dāng)滿足深度負(fù)反饋的條件時，即當(dāng)滿足深度負(fù)反饋的條件時，即KF1,KF1,則上式變?yōu)椋簞t上式變?yōu)椋?()1C x ZoFK Fy當(dāng) 滿 足 深 度 負(fù) 反 饋 條 件 時 ， 即時 ， 上 式 變 為 ：根據(jù)上圖可得變送器的輸入輸出關(guān)系為：根據(jù)上圖可得變送器的輸入輸出關(guān)系為： 因此在深度負(fù)反饋的條件下，變送器輸出與輸入之間的關(guān)系取決于測量因此在深度負(fù)反饋的條件下，變送器輸出與輸入之間的關(guān)系取決于測量部分和反饋部分的特性，而與放大器的特性幾乎無關(guān)。如果轉(zhuǎn)換系數(shù)部分和反饋部分的特性，而與放大器的特性幾乎無關(guān)。如果轉(zhuǎn)換系數(shù)C C和反和反饋系數(shù)饋系數(shù)F F是常數(shù)是常數(shù)，則變送

4、器的，則變送器的輸出和輸入輸出和輸入將將保持良好的線性關(guān)系保持良好的線性關(guān)系。變送器的量程調(diào)整、零點調(diào)整和零點遷移變送器的量程調(diào)整、零點調(diào)整和零點遷移 1、量程調(diào)整、量程調(diào)整 使變送器的輸出信號上限值使變送器的輸出信號上限值y ymaxmax與測量范圍的上限值與測量范圍的上限值x xmaxmax相對應(yīng)相對應(yīng) xyxminxmaxyminymax第三章第三章 變送器和轉(zhuǎn)換器變送器和轉(zhuǎn)換器 量程調(diào)整相當(dāng)于改變變送器的輸入輸出特性的斜率，也就是改變量程調(diào)整相當(dāng)于改變變送器的輸入輸出特性的斜率，也就是改變 變送器輸出信號變送器輸出信號y y與輸入信號與輸入信號x x之間的比例系數(shù)之間的比例系數(shù) 。量程

5、調(diào)整的方法量程調(diào)整的方法 ：1()1CxZoFKFy當(dāng)滿足深度負(fù)反饋條件時，即時，上式變?yōu)椋焊淖兎答伈糠值姆答佅禂?shù)改變反饋部分的反饋系數(shù)F :F : 改變測量部分轉(zhuǎn)換系數(shù)改變測量部分轉(zhuǎn)換系數(shù)C C : :F F C C 量程量程 量程量程 使變送器的輸出信號下限值使變送器的輸出信號下限值y yminmin與測量范圍的下限值與測量范圍的下限值x xminmin相對應(yīng)，相對應(yīng)， 在在x xminmin=0=0時，稱為零點調(diào)整，在時，稱為零點調(diào)整，在x xminmin00時，稱為零點遷移。時，稱為零點遷移。第三章第三章 變送器和轉(zhuǎn)換器變送器和轉(zhuǎn)換器零點調(diào)整零點調(diào)整使變送器的測量起始點為零使變送器的測

6、量起始點為零零點遷移零點遷移是把測量的起始點由零遷移到某一數(shù)值是把測量的起始點由零遷移到某一數(shù)值當(dāng)測量的起始點由零變?yōu)槟骋徽?，稱為當(dāng)測量的起始點由零變?yōu)槟骋徽?，稱為正遷移正遷移；當(dāng)測量的起始點由零變?yōu)槟骋回?fù)值，稱為當(dāng)測量的起始點由零變?yōu)槟骋回?fù)值，稱為負(fù)遷移負(fù)遷移; ; 1()1CxZoFKFy當(dāng)滿足深度負(fù)反饋條件時，即時，上式變?yōu)椋河捎?可知：零點遷移的方法調(diào)可知：零點遷移的方法調(diào)Z Z0 0第三章第三章 變送器和轉(zhuǎn)換器變送器和轉(zhuǎn)換器第三章第三章 變送器和轉(zhuǎn)換器變送器和轉(zhuǎn)換器二、差壓變送器二、差壓變送器 差壓變送器是將差壓變送器是將液體液體、氣體或蒸汽的壓力氣體或蒸汽的壓力、流量流量、等工

7、藝量轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一、等工藝量轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號，作為指示記錄儀、調(diào)節(jié)器或計算機(jī)裝置的輸入信號，以實現(xiàn)對的標(biāo)準(zhǔn)信號，作為指示記錄儀、調(diào)節(jié)器或計算機(jī)裝置的輸入信號，以實現(xiàn)對上述變量的顯示、記錄或自動控制。上述變量的顯示、記錄或自動控制。 本節(jié)著重討論普遍使用的本節(jié)著重討論普遍使用的力平衡式力平衡式差壓變送器差壓變送器。（一）、概述（一）、概述 力平衡式差壓變送器包括力平衡式差壓變送器包括測量部分測量部分、杠桿部分杠桿部分、位移檢測放大器位移檢測放大器及及電電磁反饋機(jī)構(gòu)磁反饋機(jī)構(gòu)。其構(gòu)成方框圖如下：。其構(gòu)成方框圖如下：第三章第三章 變送器和轉(zhuǎn)換器變送器和轉(zhuǎn)換器 測量部分是將被測差壓測量部分是將被測差壓

8、PP轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的輸入力轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的輸入力F Fi i，該力與電磁反饋，該力與電磁反饋機(jī)構(gòu)輸出的作用力機(jī)構(gòu)輸出的作用力F Ff f一起作用于杠桿系統(tǒng)，使杠桿系統(tǒng)產(chǎn)生微小的偏移，一起作用于杠桿系統(tǒng)，使杠桿系統(tǒng)產(chǎn)生微小的偏移，再經(jīng)位移檢測放大器轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的直流電流輸出信號。再經(jīng)位移檢測放大器轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的直流電流輸出信號。 由于采用了深度負(fù)反饋，因而測量精度較高，而且保證了由于采用了深度負(fù)反饋，因而測量精度較高，而且保證了被測差壓被測差壓PiPi和輸出電流和輸出電流IoIo之間的線性關(guān)系。之間的線性關(guān)系。第三章第三章 變送器變送器（二）、工作原理和結(jié)構(gòu)（二）、工作原理和結(jié)構(gòu) 1 1、工作原理：、工作原

9、理： 被測差壓信號被測差壓信號P1P1、P2P2分別引入分別引入元件元件3 3的兩側(cè)，則的兩側(cè)，則PiPi轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換為FiFi，該力作用于主杠桿的下端，使主杠該力作用于主杠桿的下端，使主杠桿以軸封膜片桿以軸封膜片4 4為支點偏轉(zhuǎn)，為支點偏轉(zhuǎn)，F(xiàn)1F1沿沿水平推動水平推動8 8。F1F1分解分解F2F2和和F3F3，F(xiàn)2F2帶帶動動1414以以M M為支點逆時針偏轉(zhuǎn)，此時為支點逆時針偏轉(zhuǎn)，此時1212靠近差動變壓器，使兩者間氣隙靠近差動變壓器，使兩者間氣隙減小。檢測片的位移變化量通過減小。檢測片的位移變化量通過1515轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換為4-20mA4-20mA的的IoIo，作為輸出，作為輸出。IoIo

10、又流過又流過1616，產(chǎn)生，產(chǎn)生FfFf使副杠桿順時針使副杠桿順時針偏轉(zhuǎn)，當(dāng)偏轉(zhuǎn)，當(dāng)FfFf和和FiFi力矩平衡時，變送力矩平衡時，變送器狀態(tài)穩(wěn)定。器狀態(tài)穩(wěn)定。P2P1FiFfF1F2F3測量部分轉(zhuǎn)換部分2019181716151413121110123456789MH1低壓室；2高壓室；3測量元件（膜盒、膜片）；4軸封膜片；5主杠桿；6過載保護(hù)簧片；7靜壓調(diào)整螺釘；8矢量機(jī)構(gòu)；9零點遷移彈簧；10平衡錘；11量程調(diào)整螺釘；12檢測片（銜鐵）13差動變壓器；14副杠桿；15放大器；16永久磁鋼；17反饋動圈；18電源；19負(fù)載；20調(diào)零彈簧圖3-5 力平衡式差壓變送器結(jié)構(gòu)示意圖第三章第三章 變

11、送器和轉(zhuǎn)換器變送器和轉(zhuǎn)換器作用：是將副杠桿上檢測片的微小位移作用：是將副杠桿上檢測片的微小位移s s轉(zhuǎn)換成直流輸出電流轉(zhuǎn)換成直流輸出電流IoIo。組成：組成：差動變壓器、低頻振蕩器、整流濾波差動變壓器、低頻振蕩器、整流濾波及及功率放大器功率放大器。（三）低頻位移檢測放大器（三）低頻位移檢測放大器第三章第三章 變送器和轉(zhuǎn)換器變送器和轉(zhuǎn)換器1 1、差動變壓器、差動變壓器 差動變壓器是由檢測片（銜鐵）、上、下罐形磁芯和四組線圈構(gòu)成。差動變壓器是由檢測片（銜鐵）、上、下罐形磁芯和四組線圈構(gòu)成。 如圖如圖2-132-13所示，其作用是將檢測片的位移所示，其作用是將檢測片的位移s s轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓信號轉(zhuǎn)

12、換成相應(yīng)的電壓信號u uCDCD。第三章第三章 變送器和轉(zhuǎn)換器變送器和轉(zhuǎn)換器2 2、低頻振蕩器、低頻振蕩器低頻放大器由低頻放大器由振蕩器振蕩器、整流濾波整流濾波、及、及功率放大器功率放大器三部分組成。三部分組成。、振蕩器、振蕩器線路圖如右圖：由線路圖如右圖：由LABLAB、C4C4構(gòu)成的并構(gòu)成的并聯(lián)振蕩回路的固有頻率也就是低頻聯(lián)振蕩回路的固有頻率也就是低頻振蕩器的振蕩頻率振蕩器的振蕩頻率。412oABL Cf第三章第三章 變送器和轉(zhuǎn)換器變送器和轉(zhuǎn)換器振蕩的振幅條件：即振蕩的振幅條件：即KF=1KF=1檢測片位移檢測片位移S S與振蕩器輸出電壓與振蕩器輸出電壓UABUAB之間的關(guān)系：之間的關(guān)系：

13、如下圖，說明振蕩器的放大特性是非線形的，而反饋特性在鐵芯未飽和的如下圖，說明振蕩器的放大特性是非線形的，而反饋特性在鐵芯未飽和的情況下是線形的。兩條線的交點情況下是線形的。兩條線的交點p p即為穩(wěn)定后的工作點，即為穩(wěn)定后的工作點，p p點對應(yīng)的點對應(yīng)的uABuAB就就是振蕩器的輸出電壓。是振蕩器的輸出電壓。第三章第三章 變送器和轉(zhuǎn)換器變送器和轉(zhuǎn)換器、整流濾波、整流濾波振蕩器的輸出電壓振蕩器的輸出電壓UABUAB經(jīng)二極管經(jīng)二極管VD4VD4整流以及通過電阻整流以及通過電阻R8R8、R9R9和電和電容容C5C5濾波得到平滑的直流電壓信濾波得到平滑的直流電壓信號，再送至功放級。號，再送至功放級。第三

14、章第三章 變送器和轉(zhuǎn)換器變送器和轉(zhuǎn)換器、功率放大器、功率放大器功率放大器由晶體管功率放大器由晶體管VT2VT2、VT3VT3和電阻和電阻R3R3、R4R4、R5R5組成，如組成，如2-182-18所示。放大器采用所示。放大器采用PNP-NPNPNP-NPN互互補(bǔ)型復(fù)合管，其目的一是提高電流大系數(shù)；二補(bǔ)型復(fù)合管，其目的一是提高電流大系數(shù)；二是電平配置，使是電平配置，使VT2VT2的基級電平與前級輸出信的基級電平與前級輸出信號的電平相匹配。號的電平相匹配。R3R3為穩(wěn)定工作的反饋電阻，同時提高功放級的為穩(wěn)定工作的反饋電阻，同時提高功放級的輸入阻抗，有利于濾波器輸出電壓的穩(wěn)定。輸入阻抗，有利于濾波器

15、輸出電壓的穩(wěn)定。R5R5為為VT2VT2、VT3VT3集電極與發(fā)射級之間的穿透電流提集電極與發(fā)射級之間的穿透電流提供旁路，用以改善放大器的溫度性能，提高了供旁路，用以改善放大器的溫度性能，提高了電路的穩(wěn)定性。電路的穩(wěn)定性。第三章第三章 變送器和轉(zhuǎn)換器變送器和轉(zhuǎn)換器電磁反饋機(jī)構(gòu)電磁反饋機(jī)構(gòu)作用是將輸出電流作用是將輸出電流IoIo轉(zhuǎn)換成電磁反饋力轉(zhuǎn)換成電磁反饋力FfFf，此力作用于副杠桿，產(chǎn)生反饋，此力作用于副杠桿，產(chǎn)生反饋力矩力矩MfMf，以便和測量部分產(chǎn)生的輸入力矩，以便和測量部分產(chǎn)生的輸入力矩MiMi相平衡。相平衡。反饋力反饋力FfFf的大小為：的大小為： Ff=Kf Ff=Kf * *Io

16、IoKfKf是電磁結(jié)構(gòu)常數(shù)，是電磁結(jié)構(gòu)常數(shù)，其值為其值為：foKB DW第三章第三章 變送器和轉(zhuǎn)換器變送器和轉(zhuǎn)換器 四、差壓變送器應(yīng)用四、差壓變送器應(yīng)用敞口容器敞口容器P+ -I0HPBP氣P2=P氣P1420 mA第三章第三章 變送器和轉(zhuǎn)換器變送器和轉(zhuǎn)換器密閉帶壓容器密閉帶壓容器PBPAI0HP1P2P420 mA第三章第三章 變送器和轉(zhuǎn)換器變送器和轉(zhuǎn)換器正遷移正遷移 20PBP+ -PAhh0 P上2I0 mA04 P上2kPaI0P1P2P420 mA第三章第三章 變送器和轉(zhuǎn)換器變送器和轉(zhuǎn)換器測量部分 PBP+ -PAhh000h1調(diào)節(jié)器負(fù)遷移負(fù)遷移 I0P1P2P420 mA1 m4m

17、02mI0第三章第三章 變送器和轉(zhuǎn)換器變送器和轉(zhuǎn)換器三、溫度變送器三、溫度變送器 溫度變送器與測溫元件配合使用，將溫度或溫差信號轉(zhuǎn)換成為標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)溫度變送器與測溫元件配合使用，將溫度或溫差信號轉(zhuǎn)換成為標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一信號；一信號；可分為：可分為：四線制四線制溫度變送器和溫度變送器和兩線制兩線制溫度變送器，各類變送器又分溫度變送器，各類變送器又分為三個品種：為三個品種：直流毫伏變送器、熱電偶溫度變送器直流毫伏變送器、熱電偶溫度變送器和和熱電阻溫度變送器。熱電阻溫度變送器。這這里我們主要講解四線制溫度變送器。里我們主要講解四線制溫度變送器。四線制溫度變送器有如下特點：四線制溫度變送器有如下特點： （1 1

18、）主放大器為低漂移、高增益的運算放大器，使儀表具有良好的）主放大器為低漂移、高增益的運算放大器，使儀表具有良好的可靠性和穩(wěn)定性。可靠性和穩(wěn)定性。 （2 2）在熱電偶和熱電阻溫度變送器中采用了線性化電路，從而使變）在熱電偶和熱電阻溫度變送器中采用了線性化電路，從而使變送器的輸出信號和被測溫度呈線形關(guān)系，便于指示和記錄。送器的輸出信號和被測溫度呈線形關(guān)系，便于指示和記錄。 （3 3）變送器的輸入、輸出之間具有隔離變壓器，采用了安全隔離變）變送器的輸入、輸出之間具有隔離變壓器，采用了安全隔離變壓器，并采用了安全火花防爆措施，故具有良好的抗干擾性能，且能測量壓器，并采用了安全火花防爆措施，故具有良好的

19、抗干擾性能，且能測量來自危險場所的直流毫伏或溫度信號。來自危險場所的直流毫伏或溫度信號。第三章第三章 變送器和轉(zhuǎn)換器變送器和轉(zhuǎn)換器1、三種溫度變送器的基本結(jié)構(gòu)框圖、三種溫度變送器的基本結(jié)構(gòu)框圖量程單元量程單元放大單元（三種通用）放大單元（三種通用）輸入回路輸入回路直流直流交流交流直流直流變換器變換器整流濾波整流濾波電壓放大電壓放大隔離輸出隔離輸出功率放大功率放大反饋回路反饋回路Et24v DCV0 -15 VI0420 mA+mVI0+ -+ -+ -i0V02VzVfVIf第三章第三章 變送器和轉(zhuǎn)換器變送器和轉(zhuǎn)換器第三章第三章 變送器和轉(zhuǎn)換器變送器和轉(zhuǎn)換器2、放大單元工作原理、放大單元工作原

20、理 放大單元的作用是將量程單元的輸出毫伏信號進(jìn)行電壓和功率放大，輸出統(tǒng)放大單元的作用是將量程單元的輸出毫伏信號進(jìn)行電壓和功率放大，輸出統(tǒng)一的直流電流信號一的直流電流信號I0和直流電壓信號和直流電壓信號U0。同時，輸出的電流又經(jīng)反饋部分轉(zhuǎn)換成。同時，輸出的電流又經(jīng)反饋部分轉(zhuǎn)換成反饋電壓信號反饋電壓信號Uf，送至量程單元。，送至量程單元。、電壓放大電路、電壓放大電路 采用低溫漂的高增益運算放大器。采用低溫漂的高增益運算放大器。、功率放大電路、功率放大電路 作用：作用：將運算放大器輸出的電將運算放大器輸出的電壓信號轉(zhuǎn)換成具有一定負(fù)載能力的壓信號轉(zhuǎn)換成具有一定負(fù)載能力的電流信號，同時，通過隔離變壓器電

21、流信號，同時，通過隔離變壓器實現(xiàn)隔離輸出。實現(xiàn)隔離輸出。 采用了復(fù)合管是為了提高輸入阻抗，減小線性集成電路功耗。引入射采用了復(fù)合管是為了提高輸入阻抗，減小線性集成電路功耗。引入射極電阻一方面為了穩(wěn)定功率放大器的工作狀態(tài)另一方面為了從極電阻一方面為了穩(wěn)定功率放大器的工作狀態(tài)另一方面為了從R4R4兩端取出兩端取出反饋電壓反饋電壓Uf第三章第三章 變送器和轉(zhuǎn)換器變送器和轉(zhuǎn)換器、隔離輸出、隔離輸出 為了避免輸出、輸入之間有直接電的聯(lián)系，在功率放大器與輸出回路之為了避免輸出、輸入之間有直接電的聯(lián)系，在功率放大器與輸出回路之間采用隔離變壓器間采用隔離變壓器ToTo來傳遞信號。來傳遞信號。ToTo為電流互感

22、器，交流比為為電流互感器，交流比為1 1：1 1。所以輸出電流所以輸出電流iLiL等于功放電路復(fù)合管集電極電流等于功放電路復(fù)合管集電極電流。250電流輸出回路電流輸出回路電壓輸出回路電壓輸出回路第三章第三章 變送器和轉(zhuǎn)換器變送器和轉(zhuǎn)換器、直流、直流- -交流交流- -直流轉(zhuǎn)換器直流轉(zhuǎn)換器 用來對儀表進(jìn)行隔離式供電。是用來對儀表進(jìn)行隔離式供電。是DDZ-DDZ-儀表的通用部分。儀表的通用部分。 其工作過程為：先把電源供給的其工作過程為：先把電源供給的24V24V直流電壓轉(zhuǎn)換成一定頻率的交流方直流電壓轉(zhuǎn)換成一定頻率的交流方波電壓，再經(jīng)過整流、濾波、穩(wěn)壓提供給直流電壓。波電壓，再經(jīng)過整流、濾波、穩(wěn)壓

23、提供給直流電壓。第三章第三章 變送器和轉(zhuǎn)換器變送器和轉(zhuǎn)換器3.3.直流毫伏變送器量程單元直流毫伏變送器量程單元UZUfU0=Ui+（-）UzU0第三章第三章 變送器和轉(zhuǎn)換器變送器和轉(zhuǎn)換器4.4.熱電偶溫度變送器量程單元熱電偶溫度變送器量程單元輸入信號斷路報警電輸入信號斷路報警電路的作用與直流毫伏路的作用與直流毫伏變送器的作用相同。變送器的作用相同。區(qū)別在于：區(qū)別在于： I I、在熱電偶溫度、在熱電偶溫度變送器的輸入回路中變送器的輸入回路中增加了熱電偶冷端溫增加了熱電偶冷端溫度補(bǔ)償電路。度補(bǔ)償電路。 IIII、在反饋回路中、在反饋回路中增加了線性化電路增加了線性化電路。第三章第三章 變送器和轉(zhuǎn)換

24、器變送器和轉(zhuǎn)換器5.5.熱電阻溫度變送器量程單元熱電阻溫度變送器量程單元 與上述兩種變送器的區(qū)別：線性化電路，置于輸入回路中；熱電阻引與上述兩種變送器的區(qū)別：線性化電路，置于輸入回路中；熱電阻引線補(bǔ)償電路。線補(bǔ)償電路。第三章第三章 變送器和轉(zhuǎn)換器變送器和轉(zhuǎn)換器三、電氣轉(zhuǎn)換三、電氣轉(zhuǎn)換 電電/ /氣轉(zhuǎn)換器是將電動儀表輸出的氣轉(zhuǎn)換器是將電動儀表輸出的4-20mA4-20mA直流電流信號轉(zhuǎn)換成可被直流電流信號轉(zhuǎn)換成可被氣動儀表接受的氣動儀表接受的20-100KPa20-100KPa標(biāo)準(zhǔn)氣壓信號，以實現(xiàn)電動儀表和氣動儀表的標(biāo)準(zhǔn)氣壓信號，以實現(xiàn)電動儀表和氣動儀表的聯(lián)用，構(gòu)成混合控制系統(tǒng)，發(fā)揮電、氣儀表各

25、自的優(yōu)點。聯(lián)用，構(gòu)成混合控制系統(tǒng)，發(fā)揮電、氣儀表各自的優(yōu)點。主要性能指標(biāo)：主要性能指標(biāo)：（1 1）輸入信號：）輸入信號：4-20mA(DC)4-20mA(DC)（2 2）輸出信號：）輸出信號：0.02-0.1MPa 0.02-0.1MPa （3 3）變差：）變差： 0.5%0.5%（4 4）基本誤差：）基本誤差：0.5% 0.5% （5 5）靈敏度：）靈敏度：0.05% 0.05% （6 6）防爆等級：安全隔爆復(fù)合型、安全火花型）防爆等級：安全隔爆復(fù)合型、安全火花型（一）、概述（一）、概述第三章第三章 變送器和轉(zhuǎn)換器變送器和轉(zhuǎn)換器（二）、氣動儀表的基本元件（二）、氣動儀表的基本元件 氣動儀表由

26、氣阻、氣容、彈性元件、噴嘴氣動儀表由氣阻、氣容、彈性元件、噴嘴- -擋板機(jī)構(gòu)和功率放大器等基擋板機(jī)構(gòu)和功率放大器等基本元件。本元件。1 1、氣阻：在流體呈層流狀態(tài)時，可表示為：、氣阻：在流體呈層流狀態(tài)時，可表示為：2 2、氣容、氣容 包括固體氣容和彈性氣容包括固體氣容和彈性氣容v（1）、固定氣容可表示為：c=當(dāng)T不變時，C與V成正比。固定氣容 恒定固定氣容的容量恒定VRTV:V:氣室體積氣室體積 R R：氣體常數(shù)：氣體常數(shù)T T：氣體絕對溫度：氣體絕對溫度第三章第三章 變送器和轉(zhuǎn)換器變送器和轉(zhuǎn)換器彈性氣容可表示為：彈性氣容可表示為：3.3.彈性元件彈性元件 為適應(yīng)不同的工作目的，可作成各種不同

27、結(jié)構(gòu)和形狀。他包括各種不同為適應(yīng)不同的工作目的，可作成各種不同結(jié)構(gòu)和形狀。他包括各種不同形狀的彈簧、波紋管、金屬膜片和非金屬膜片。形狀的彈簧、波紋管、金屬膜片和非金屬膜片。 彈性元件指標(biāo)：彈性元件指標(biāo)：I I、彈性特性；、彈性特性；IIII、剛度與靈敏度；、剛度與靈敏度；IIIIII、滯后與滯后量。、滯后與滯后量。 彈性元件在氣動儀表中的作用：彈性元件在氣動儀表中的作用：將壓差轉(zhuǎn)換成位移，在儀器的連接處將壓差轉(zhuǎn)換成位移，在儀器的連接處產(chǎn)生一定的操作力。產(chǎn)生一定的操作力。第三章第三章 變送器和轉(zhuǎn)換器變送器和轉(zhuǎn)換器4 4、噴嘴擋板機(jī)構(gòu)、噴嘴擋板機(jī)構(gòu) 作用：將微小的作用：將微小的位移轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的壓位移轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的壓力信號力信號。5 5、功率放大器、功率放大器 它是將噴嘴擋板的輸出壓力和流量都它是將噴嘴擋板的輸出壓力和流量都放大。目前采用耗氣