儀表知識及儀表選型

常用儀表1卓越品質(zhì)源于更高要求

一、儀表信號類型AI：模擬量輸入（電流、電壓信號）AO：模擬量輸出（電流、電壓信號）DI：數(shù)字量輸入（開關(guān)量）DO：數(shù)字量輸出（開關(guān)量）PI：脈沖量輸入（頻率信號）PO：脈沖量輸出（頻率信號）2卓越品質(zhì)源于更高要求1、AI量（模擬量輸入）

與物理量值對應(yīng)，如壓力、液位、流量、溫度等。

①電流信號4~20mA/0~20mADC（直流信號）②電壓信號1~5V/0~5VDC（直流信號）

③熱電阻信號RTDPT100等（相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)、電阻變化）④熱電偶信號TCJ、K、S、B等（相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)、電動勢）⑤電橋信號壓力傳感器、負(fù)荷傳感器、電位器等（mV電壓信號）③④⑤①②調(diào)理、變換、專用電路、模塊、儀表電流電壓轉(zhuǎn)換、250歐電阻轉(zhuǎn)換、專用電路。3卓越品質(zhì)源于更高要求信號變換原理電流信號→電壓信號1~5V0~5V4~20mA0~20mAF1R2R1D1C1F1100mA可恢復(fù)保險（過流保護(hù)）D1瞬變管（過壓保護(hù)）R1250Ω（變換電阻）R210KΩ（濾波電阻）C11μf/50V（濾波電容）4卓越品質(zhì)源于更高要求熱電阻信號→4~20mAIIRS1RS2RTDRViRS1、RS2導(dǎo)線電阻R熱電阻阻值Vi=IRS1+IR+IRS2導(dǎo)線產(chǎn)生電壓引入誤差電壓二線接法5卓越品質(zhì)源于更高要求I1I1RS1RS2RTDRViI22II2三線接法RS1、RS2導(dǎo)線電阻R熱電阻阻值RS1≈RS2I1≈I2Vi=IRS1+I1R-I2RS2≈I1R通過導(dǎo)線電壓抵消消除導(dǎo)線引入的誤差6卓越品質(zhì)源于更高要求四線接法RS1RS2RTDRViIRS1、RS2導(dǎo)線電阻R熱電阻阻值Vi=IR輸入阻抗很大，導(dǎo)線影響忽略7卓越品質(zhì)源于更高要求R→VV→I4~20mARTD電阻→電壓轉(zhuǎn)換電壓→電流轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換原理8卓越品質(zhì)源于更高要求TCVi4~20mAV→VV→I熱電偶信號→4~20mA兩種不同成分的導(dǎo)體兩端接合成回路時，當(dāng)兩接合點溫度不同時，則會在其回路內(nèi)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。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。補償導(dǎo)線9卓越品質(zhì)源于更高要求mV信號（電橋信號）→4~20mA激勵Vi激勵方法：電壓激勵恒呀壓源，負(fù)荷傳感器（10V）電流激勵恒流源差動輸出：差動輸出，高阻輸入，一般為mV信號5根接線：2激勵，2信號，1屏蔽。10卓越品質(zhì)源于更高要求mV→VV→I4~20mAVi轉(zhuǎn)換原理11卓越品質(zhì)源于更高要求mV信號（電位器信號）→4~20mAmV→VV→I4~20mA激勵信號連續(xù)位移、角位移等12卓越品質(zhì)源于更高要求2、AO量（模擬量輸出）

用于信號輸出、驅(qū)動、PID調(diào)節(jié)等①電流信號4~20mA/0~20mADC（直流信號）②電壓信號1~5V/0~5VDC（直流信號）

電流信號負(fù)載電阻越大負(fù)載越重﹤1K

電壓信號負(fù)載電阻越小負(fù)載越重

13卓越品質(zhì)源于更高要求3、DI/DO量（數(shù)字量輸入/輸出）

與物理狀態(tài)及控制狀態(tài)對應(yīng)。DI：如啟停狀態(tài)、開關(guān)狀態(tài)、三通狀態(tài)等。DO：如開關(guān)信號、報警信號、指示信號等。

①觸點信號繼電器②電平信號+24V、+12V、+5V等③集電極開路輸出，F(xiàn)ET

觸點信號電平信號電平信號模塊+VCC（24V）繼電器DODI14卓越品質(zhì)源于更高要求集電極開路輸出FETViDI/DOVccRVcc外接電源R上拉電阻輸出管截止DO高1輸出管飽和DO低0可變電平輸出，驅(qū)動大負(fù)載VccJViVcc外接電源J繼電器驅(qū)動繼電器15卓越品質(zhì)源于更高要求4、PI/PO量（脈沖量輸入/輸出）與物理量的瞬時值或累積值對應(yīng)，信號類型與DI/DO類似。脈沖信號---與累積值對應(yīng)。頻率信號---與瞬時值對應(yīng)。脈沖信號

脈沖當(dāng)量---單位脈沖對應(yīng)的累積值。如流量：/脈沖、m3/8000脈沖累積值=脈沖數(shù)×脈沖當(dāng)量（m3）

瞬時值=脈沖數(shù)×脈沖當(dāng)量/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。

若脈沖頻率較小時，應(yīng)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。頻率信號

瞬時值與頻率值成正比，如：0~30m3/h對應(yīng)0~5000Hz

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。

16卓越品質(zhì)源于更高要求5、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

當(dāng)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

△Q=V×△T

Q總累積△Q時間分段累積V瞬時值△T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。始動量量問題當(dāng)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，因此需要有一始動量，當(dāng)瞬時值小于此值時不累積。17卓越品質(zhì)源于更高要求余量累積問題每次進(jìn)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。

Q####.##△Q

#.##

##

每次應(yīng)把上次余量累加到本次△Q上，再累加有效部分。

余量累積部分18卓越品質(zhì)源于更高要求6、儀表接線

二線制、三線制、四線制。儀表二線制4~20mA24V250歐4~20mA250歐24V儀表三線制220V儀表四線制250歐4~20mA19卓越品質(zhì)源于更高要求

二、儀表類型儀表=傳感器+變送器（帶顯示或不帶顯示）常用儀表壓力儀表：絕壓、表壓、差壓，應(yīng)變、擴(kuò)散硅、陶瓷、電容、諧振。溫度儀表：熱電阻（PT10、PT100等）、熱電偶（J、K、S、B等）。液位儀表：壓力、可變電阻、電容、超聲波、雷達(dá)。流量儀表：電磁、超聲波、渦街、旋進(jìn)旋渦、渦輪、質(zhì)量等。電壓、電流、功率等。20卓越品質(zhì)源于更高要求壓力儀表絕壓、表壓、差壓，應(yīng)變、擴(kuò)散硅、陶瓷、電容、諧振。原理、特點、應(yīng)用溫度儀表熱電阻（PT10、PT100等）、熱電偶（J、K、S、B等）。原理、特點、應(yīng)用液位儀表壓力、可變電阻、電容、超聲波、雷達(dá)。原理、特點、應(yīng)用流量儀表電磁、超聲波、渦街、旋進(jìn)旋渦、渦輪、質(zhì)量等。原理、特點、應(yīng)用電壓、電流、功率儀表原理、特點、應(yīng)用21卓越品質(zhì)源于更高要