《儀表自動化系統(tǒng)安裝與投運》項目五 顯示儀表的校驗與安裝

項目五顯示儀表的校驗與安裝任務(wù)一模擬式顯示儀表的故障檢查任務(wù)二數(shù)字溫度顯示儀表的聯(lián)校任務(wù)三無紙記錄儀的安裝返回任務(wù)一模擬式顯示儀表的故障檢查【任務(wù)描述】在學(xué)習(xí)模擬式顯示儀表工作原理的基礎(chǔ)上，了解模擬式顯示儀表的故障檢查方法?！局R鏈接】模擬式顯示儀表是用標尺、指針、曲線等方式連續(xù)顯示、記錄被測變量數(shù)值的一種儀表，例如動圈式儀表、自動平衡電子電位差計、自動平衡電子電橋等都屬于模擬式顯示儀表。模擬式顯示儀表可靠性高、價格低廉，能反映和記錄被測量的數(shù)值及變化趨勢，具有一定的精確度。但是，模擬式顯示儀表的讀數(shù)不夠直觀，易造成讀數(shù)誤差。對于自動平衡式的顯示儀表來說，雖能獲得較高的精度，但是結(jié)構(gòu)一般較為復(fù)雜，而且顯示速度不夠迅速。下一頁返回任務(wù)一模擬式顯示儀表的故障檢查一、自動平衡電子電位差計電位差計是用來測量電勢或電位的。自動平衡電子電位差計可以和熱電偶、毫伏信號、變送器等配合，顯示、記錄被測參數(shù)。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，經(jīng)常使用自動平衡電子電位差計和熱電偶配合來顯示和記錄溫度。

1.自動平衡電子電位差計的工作原理自動平衡電子電位差計是依據(jù)電壓平衡原理而自動地進行測量的。圖5-1是自動平衡電子電位差計的簡單原理圖，圖5-2是其原理方框圖。由熱電偶輸入的熱電勢與測量橋路產(chǎn)生的已知直流電壓相比較，其比較后的差值（即不平衡信號）經(jīng)放大器放大后，其輸出可達到足以驅(qū)動可逆電機轉(zhuǎn)動的功率，使可逆電機通過一套傳動系統(tǒng)去帶動滑動觸點C移動，直到UCB=Et時為止。這時放大器的輸入信號為零，輸出信號也為零，可逆電機不再轉(zhuǎn)動，測量線路達到了平衡，這時UCB就可以代表被測量的Et值。上一頁下一頁返回任務(wù)一模擬式顯示儀表的故障檢查并且，可逆電機在帶動滑動觸點C移動的同時，還帶動指針和記錄筆，隨時可以指示和記錄被測電勢的數(shù)值。記錄機構(gòu)由同步電機驅(qū)動，使記錄紙勻速移動。由此可知，自動平衡電子電位差計既保持了手動電位差計測量精度高的優(yōu)點，又無需用手去控制就能自動指示和記錄被測溫度值。2.自動平衡電子電位差計的測量橋路圖5-1僅是自動平衡電子電位差計的測量原理圖。在實際應(yīng)用中，還要解決冷端溫度補償、量程匹配、工作電流設(shè)置等問題。圖5-3是我國統(tǒng)一設(shè)計的測量橋路原理線路，它已普遍應(yīng)用于各廠生產(chǎn)的XW系列自動平衡電子電位差計中。測量橋路由穩(wěn)壓電源1V供電，分上、下兩個支路。上支路由始端電阻RG、滑線電阻Rp、工藝電阻RB、量程電阻RM和限流電阻R4組成。下支路由冷端補償銅電阻R2和限流電阻R3組成。橋路的不平衡電壓與熱電偶的熱電勢比較后，其差值送至放大器。上一頁下一頁返回任務(wù)一模擬式顯示儀表的故障檢查下面對橋路中各電阻的作用作進一步分析。（1）滑線電阻Rp與工藝電阻RB?；€電阻Rp是測量系統(tǒng)中一個很重要的部件。改變滑動觸點在Rp上的位置，可以產(chǎn)生不同的橋路輸出電壓以平衡熱電偶的熱電勢。儀表的示值誤差、記錄誤差、變差、靈敏度以及儀表運行的平滑性等都和滑線電阻的優(yōu)劣有關(guān)。因此，除了要求裝配牢靠外，對材料的耐磨、抗氧化、接觸的可靠性以及絕緣性能都有很高的要求，尤其是對滑線電阻的線性度要求更高，在0.5級的儀表中，希望能把非線性誤差控制在0.2%范圍內(nèi)。由于工藝上的原因，Rp很難繞得十分精確，其數(shù)值也不便增減，為此，和Rp并聯(lián)一個電阻RB（工藝電阻），其并聯(lián)后數(shù)值為90Ω（或300Ω），這樣，把兩個電阻作為一個整體來考慮，便于統(tǒng)一規(guī)格和成批生產(chǎn)。（2）始端（下限）電阻RG。RG的大小取決于測量下限的高低。當滑動觸點C左移至滑線電阻的起點時，橋路輸出電壓UCD應(yīng)該相應(yīng)于溫度標尺下限時的熱電勢。在上支路電流I1為定值（4mA）的情況上一頁下一頁返回任務(wù)一模擬式顯示儀表的故障檢查下，RG越大，在下限時的UCD也越大，即測量下限越高，反之亦然。儀表的標尺下限有多種規(guī)格，改變RG就可以滿足不同標尺下限的要求。（3）量程電阻RM。電阻RM是決定儀表量程大小的電阻。它的大小由儀表測量范圍與所采用的熱電偶分度號來決定。當滑動觸點C由滑線電阻的左端移至最右端時，UCD應(yīng)該相應(yīng)于在標尺上限時的熱電勢。前面已經(jīng)說過，滑線電阻Rp與工藝電阻RB并聯(lián)后的阻值是統(tǒng)一規(guī)格的，那么如何使兩端的電位差能夠滿足不同量程的要求呢？其方法是在滑線電阻兩端再并聯(lián)一個量程電阻RM。RM的值越小，它從上支路回路工作電流I1中所分流出的電流IM越大，則流過Rp的電流越小，儀表的量程就越小。反之，RM值越大，則儀表量程越大。從另一個角度來分析，并聯(lián)了量程電阻后，它與滑線電阻總的等效阻值就減少，盡管總電流I1不變，滑線電阻兩端的電位差減小。這樣，改變RM值就會改變儀表的量程。上一頁下一頁返回任務(wù)一模擬式顯示儀表的故障檢查（4）上支路限流電阻R4。為了使滑動觸點C的位置與橋路輸出電壓成對應(yīng)關(guān)系，上支路的電流I1必須恒定，本測量橋路規(guī)定上支路電流I1為4mA。穩(wěn)壓電源的電壓E是固定的（1V），RM取決于儀表量程，RG取決于儀表下限，為了使上支路電流恰好為規(guī)定值，故串聯(lián)一個限流電阻R4，它的數(shù)值應(yīng)為式中，Rnp為Rp、RB、RM三電阻并聯(lián)后的等效電阻值。R4值減小，當滑動觸點C移至滑線電阻最右端時，橋路輸出電壓UCD就增加，這就使儀表的測量上限增加。反之，R4值增加，儀表的測量上限降低。所以R4又稱終端電阻。上一頁下一頁返回任務(wù)一模擬式顯示儀表的故障檢查在需要改變儀表的量程和測量上、下限時，一般只需改變RM、RG、R4的阻值就可以了，而Rp和RB都不需改變，這就給滑線電阻制造的規(guī)格化帶來了方便。（5）冷端溫度補償電阻R2。我們知道，熱電偶是以t0=0℃為基準來分度的。如果熱電偶冷端溫度為0℃，滑動觸點C的位置所對應(yīng)的是被測的真實溫度。但是在實際應(yīng)用中，熱電偶冷端溫度常常不是0℃，而是室溫。假定室溫高于0℃，此時，熱電偶輸出的熱電勢就會減小，相應(yīng)的溫度指示就要偏低，于是造成測量誤差。為了解決這個問題，在下支路中增加一個用銅絲繞制的電阻R2，該電阻裝在儀表后接線板上，與熱電偶的冷端處于同一溫度。當冷端溫度升高時，熱電偶的熱電勢就會減少，與此同時，銅電阻R2的阻值隨著溫度升高而增加，在下支路電流I2一定的情況下，D點電位升高，相應(yīng)的橋路輸出電壓UCD降低，如配置得當，使冷端溫度升高時UCD的降低值正好等于熱電勢的減少值，那么，就可以起到冷端溫度補償?shù)淖饔?。上一頁下一頁返回任?wù)一模擬式顯示儀表的故障檢查例如，用鎳鉻—鎳硅熱電偶測量溫度，其熱端溫度不變，而冷端溫度從0℃升高到25℃，這時熱電勢將降低1mV，儀表指針的指示偏低。然而，如果把R2做成隨溫度變化的電阻，且使阻值在溫度從0℃升高到25℃時，其增加量ΔR2=0.5Ω，假定下支路的電流I2規(guī)定為2mA，則電阻R2上的電壓降UDB增大，ΔUDB=ΔR2·I2=1mV。因為測量橋路的輸出電壓UCD=UCB-UDB，現(xiàn)在UDB增加了1mV，那么UCD就會減少1mV。由于UCD的變化與熱電勢的變化相等，滑動觸點C的位置不因冷端溫度改變而改變，故能起到溫度補償作用，使儀表的指示值不受冷端溫度變化的影響。通常情況下，在下支路電流I2取2mA的橋路中，當配用鎳鉻—鎳硅熱電偶時R2=5.33Ω；配用鎳鉻—銅鎳熱電偶時R2=8.9Ω；配用鉑銠10-鉑熱電偶時R2=0.74Ω。注意，以上的數(shù)值都是指在25℃的情況下的數(shù)值。如果自動平衡電子電位差計是毫伏刻度，則R2采用錳銅絲繞制。上一頁下一頁返回任務(wù)一模擬式顯示儀表的故障檢查（6）下支路限流電阻R3。在測量橋路中，為了統(tǒng)一規(guī)格，上支路的電流規(guī)定為4mA，下支路的電流規(guī)定為2mA（也有的表規(guī)定I1=2mA；I2=1mA）。為了保證下支路的電流為規(guī)定值，下支路增加一只固定阻值的錳銅電阻R3，它的阻值為

實際上，由于銅電阻R2的阻值隨溫度而變化，所以下支路工作電流I2只是在儀表的標準工作溫度（取25℃）時才為規(guī)定值。但由于R3遠遠大于R2，故由R2的變化引起工作電流的變化可以忽略不計。R3電阻的精度直接影響到下支路電流I2的大小，因此，對它的精度有較高的要求，一般在±0.2%以內(nèi)。從上述可以看出，測量橋路的各個電阻的數(shù)值是與采用的熱電偶種類有關(guān)的。因此，自動平衡電子電位差計在使用時要與規(guī)定的熱電偶相配套，不可任意更換。小型長圖自動平衡電子電位差計如圖5-4所示。上一頁下一頁返回任務(wù)一模擬式顯示儀表的故障檢查二、電子自動平衡電橋電子自動平衡電橋與熱電阻或電阻式傳感器配套使用，是工業(yè)自動化中應(yīng)用很廣、精度較高的自動記錄指示儀表。1.平衡電橋測溫原理電子自動平衡電橋是利用平衡電橋來測量熱電阻阻值變化的。圖5-5是平衡電橋的原理簡單示意圖。圖中Rt為熱電阻，它與R2、R3、R4、RP組成電橋，電源電壓為E0，RP為帶有刻度數(shù)值的滑線電阻。

當溫度在量程下限時，Rt有最小值Rt0?；瑒佑|點應(yīng)移至RP的左端，此時電橋的平衡條件是B上的檢流計。上一頁下一頁返回任務(wù)一模擬式顯示儀表的故障檢查當溫度升高后，假定熱電阻變化了ΔRt，要使平衡繼續(xù)保持，滑動觸點必須右移，滑動觸點將電阻RP分為左、右兩部分，分別為r1、r2，并有r2=RP-r1，此時電橋的平衡條件是將式（5-4）減去式（5-3），便得所以從上式可知，在測量范圍內(nèi)，當電橋達到平衡時，滑動觸點B的位置就可以反映電阻的變化，亦即反映了溫度的變化。假定滑線電阻是線性的，那么觸點的位移就與熱電阻阻值的增量呈線性關(guān)系。上一頁下一頁返回任務(wù)一模擬式顯示儀表的故障檢查如果我們將檢流計G換成電子放大器，利用放大器所放大的不平衡電壓去驅(qū)動可逆電機，再把可逆電機的轉(zhuǎn)動經(jīng)一套機械傳動機構(gòu)去帶動滑動觸點B，使輸入放大器的不平衡電壓為零，這樣就構(gòu)成了電子自動平衡電橋。⒉電子自動平衡電橋目前我國生產(chǎn)的電子自動平衡電橋有XD系列（交流平衡電橋）和XQ系列（直流平衡電橋）兩種。其中直流電源為1V，交流電源為6.3V。采用交流電橋時，輸出的不平衡電壓是交流值，可以省去變流級而直接送到交流放大器，結(jié)構(gòu)比較簡單。但因交流電橋在輸入端無法裝濾波網(wǎng)絡(luò)，故抗干擾能力差。采用直流供電可以克服這個缺點，從而獲得較高的精度。圖5-6是電子自動平衡電橋的原理圖。除了測量橋路外，其余部分基本上與電子自動電位差計是相同的。上一頁下一頁返回任務(wù)一模擬式顯示儀表的故障檢查電子自動平衡電橋中的熱電阻采用三線制接法。這是由于當采用與熱電阻相配的電橋來測量溫度時，熱電阻安裝在被測溫度的現(xiàn)場，而電橋的其他電阻則放置在控制室的電子自動平衡電橋內(nèi)，因此連接熱電阻與儀表的導(dǎo)線往往很長。如果用圖5-5所示的平衡電橋來測量，那么連接熱電阻的兩根導(dǎo)線都分布在橋路的Rt這個橋臂上，因此兩根連接導(dǎo)線的電阻值隨環(huán)境溫度的變化，將同熱電阻阻值的變化一起加在電橋的一個橋臂上，使測量產(chǎn)生較大的誤差。為了克服這一缺點，由熱電阻引出三根導(dǎo)線，與熱電阻兩端相連的兩根導(dǎo)線分別接入橋路的兩個相鄰橋臂上，而第三根導(dǎo)線與穩(wěn)壓電源相連，如圖5-6所示。這樣，由于環(huán)境溫度變化引起的連接導(dǎo)線電阻值的變化對測量的影響就能基本得到克服。始刻度的電阻，r6作刻度微調(diào)用。上一頁下一頁返回任務(wù)一模擬式顯示儀表的故障檢查在工業(yè)現(xiàn)場，熱電阻和電子自動平衡電橋之間的距離千差萬別，為了克服因連接導(dǎo)線的長度不同而引起附加在橋臂上連接導(dǎo)線電阻值的變化，在圖5-6中，增加兩個外線路調(diào)整電阻R1，以便通過調(diào)整它們來滿足加在橋臂上的兩根連接導(dǎo)線的電阻值為規(guī)定值的要求，在電子自動平衡電橋中，此規(guī)定值一般為2.5Ω。由圖5-6可以看出，電子自動平衡電橋的工作過程是這樣的：當被測溫度升高時，Rt阻值增大，橋路失去平衡，這一不平衡電壓由電橋的對角線引至電子放大器進行放大，驅(qū)動可逆電機，使它帶著滑線電阻上的滑動觸點移動，以改變上支路兩個橋臂電阻的阻值比例，最后使橋路達到新的平衡狀態(tài)。與此同時，可逆電機還帶動指針和記錄筆，分別在溫度標尺和由同步電機帶動的記錄紙上指示和記錄出相應(yīng)的溫度值。橋路上、下支路的電流一般分別為3mA。當用交流電作橋路電源時，在電源回路中要串入R7用以限流，以保證流過熱電阻的電流不超過允許值。上一頁下一頁返回任務(wù)一模擬式顯示儀表的故障檢查比較電子自動平衡電橋和自動平衡電子電位差計，它們在很多方面是相似的。首先，它們的測溫元件（熱電阻、熱電偶）在外形結(jié)構(gòu)上十分相似。另外，就儀表本身而言，它們的放大器、可逆電機、同步電機及顯示記錄部分都是完全相同的，甚至外形結(jié)構(gòu)也基本相同。但是，這兩種儀表在本質(zhì)上卻各有其特點，千萬不能混淆?！救蝿?wù)實施】自動平衡電子電位差計的故障檢查自動平衡電子電位差計故障主要出現(xiàn)在電路系統(tǒng)和機械結(jié)構(gòu)兩方面，本書僅介紹電路系統(tǒng)故障處理方法。識別故障現(xiàn)象，分析故障原因，遵循“從外到內(nèi)”“從大到小”的原則，把故障范圍逐步縮小，直至找到故障點并予以排除。上一頁下一頁返回任務(wù)一模擬式顯示儀表的故障檢查自動平衡電子電位差計主要故障表現(xiàn)為指針不動作、指針迅速移向標尺始端或終端極限位置、指針動作遲鈍或在平衡位置來回擺動、指針指示位置與要求不符等。按照“從外到內(nèi)”的原則，用鑷子將“+”“-”輸入端子短接，配熱電偶測溫的自動平衡電子電位差計指針應(yīng)指示室溫；配毫伏、毫安信號且始端為零的自動平衡電子電位差計指針應(yīng)指示始端。若儀表反應(yīng)正常，說明儀表內(nèi)部正常，故障在外部；否則，故障必在內(nèi)部。儀表內(nèi)部故障可分測量橋路、放大器、可逆電機、機械傳動機構(gòu)等部分，用萬用表“×10”或“×100”歐姆擋，將表筆連接放大器輸入端，相當于給放大器接入直流電壓（其值比儀表工作時的橋路不平衡電壓大得多）。若儀表指針迅速向一個方向移動，對調(diào)表筆，指針又迅速向另一個方向移動，說明放大器之后部分基本正常，故障可能出現(xiàn)在測量橋路。測量橋路的故障主要在橋路電阻和供電部分。若電源正常，橋路電阻虛焊、短路或線路斷開是常見故障原因。上一頁返回任務(wù)二數(shù)字溫度顯示儀表的聯(lián)?！救蝿?wù)描述】在學(xué)習(xí)數(shù)字式顯示儀表工作原理的基礎(chǔ)上，掌握數(shù)字式顯示儀表的聯(lián)校方法?！局R鏈接】前面我們已經(jīng)介紹了模擬式顯示儀表，例如自動平衡電子電位差計、電子自動平衡電橋等。而數(shù)字式顯示儀表和模擬式顯示儀表一樣，與各種檢測元件、傳感器、變送器配合，能夠顯示不同的參數(shù)（例如溫度、壓力、流量及物位等），不同的是數(shù)字式顯示儀表是以數(shù)字形式顯示被測參數(shù)的。下一頁返回任務(wù)二數(shù)字溫度顯示儀表的聯(lián)校一、數(shù)字式顯示儀表的特點及分類數(shù)字式顯示儀表簡稱為數(shù)顯儀表，由于它的顯示方式和結(jié)構(gòu)都與模擬式顯示儀表有很大的差異，因此相比來說，具有它自身的許多優(yōu)點及特點。數(shù)顯儀表直接以數(shù)字形式顯示被測量。由于數(shù)顯儀表采用模塊化設(shè)計，且采用中、大規(guī)模集成電路，所以和模擬顯示儀表相比，具有精度高、功能全、速度快、抗干擾、體積小、質(zhì)量小、耗電低、價格低、讀數(shù)直觀、可靠性好、維修方便等優(yōu)點。數(shù)字式顯示儀表根據(jù)儀表所具有的功能，可分為數(shù)字顯示儀、數(shù)字顯示報警儀、數(shù)字顯示輸出儀、數(shù)字顯示記錄儀以及具有復(fù)合功能的數(shù)字顯示報警輸出記錄儀等。上一頁下一頁返回任務(wù)二數(shù)字溫度顯示儀表的聯(lián)校二、數(shù)字式顯示儀表的基本組成盡管數(shù)顯儀表品種繁多，結(jié)構(gòu)各不相同，但基本組成相似。數(shù)顯儀表通常包括信號變換、前置放大、非線性校正或開方運算、模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換、標度變換、數(shù)字顯示、電壓/電流（V/I）轉(zhuǎn)換及各種控制電路等部分，其構(gòu)成原理如圖5-7所示。1.信號變換電路將生產(chǎn)過程中的工藝變量經(jīng)過檢測變送后的信號，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓或電流值。由于輸入信號不同，可能是熱電偶的熱電勢信號，也可能是熱電阻信號等等，因此數(shù)顯儀表有多種信號變換電路模塊供選擇，以便與不同類型的輸入信號配接。在配接熱電偶時還有參比端溫度自動補償功能。上一頁下一頁返回任務(wù)二數(shù)字溫度顯示儀表的聯(lián)校2.前置放大電路輸入信號往往很?。ㄈ鐭犭妱菪盘柺呛练盘枺?，必須經(jīng)前置放大電路放大至伏級電壓幅度，才能供線性化電路或A/D轉(zhuǎn)換電路工作。有時輸入信號夾帶測量噪聲（干擾信號），因此也可以在前置放大電路中加上一些濾波電路，抑制干擾影響。3.非線性校正或開方運算電路許多檢測元件（如熱電偶、熱電阻）具有非線性特性，需將信號經(jīng)過非線性校正電路的處理后呈線性特性，以提高儀表測量精度。開方運算電路的作用是將來自差壓變送器的差壓信號轉(zhuǎn)換成流量值。4.模數(shù)轉(zhuǎn)換電路（A/D轉(zhuǎn)換）數(shù)顯儀表的輸入信號多數(shù)為連續(xù)變化的模擬量，需經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路將模擬量轉(zhuǎn)換成斷續(xù)變化的數(shù)字量，再驅(qū)動數(shù)碼管進行數(shù)字顯示。因此A/D轉(zhuǎn)換是數(shù)顯儀表的核心。上一頁下一頁返回任務(wù)二數(shù)字溫度顯示儀表的聯(lián)校A/D轉(zhuǎn)換是把在時間上和數(shù)值上均連續(xù)變化的模擬量變換成為一種斷續(xù)變化的脈沖數(shù)字量。A/D轉(zhuǎn)換電路品種較多，常見的有雙積分型、脈沖寬度調(diào)制型、電壓/頻率轉(zhuǎn)換型和逐次比較型。前三種屬于間接型，即首先將模擬量轉(zhuǎn)換成某一個中間量（時間間隔t或頻率f），再將中間量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，這種類型抗干擾能力較強；而逐次比較型屬于直接型，即直接將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。數(shù)顯儀表大多使用間接型。5.標度變換電路模擬信號經(jīng)過模-數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成與之對應(yīng)的數(shù)字量輸出，但是數(shù)字顯示怎樣和被測原始參數(shù)統(tǒng)一起來呢？例如，當被測溫度為65℃時，模-數(shù)轉(zhuǎn)換計數(shù)器輸出1000個脈沖，如果直接顯示1000，操作人員還需要經(jīng)過換算才能得到確切的溫度值，這是不符合測量要求的。為了解決這個問題，所以還必須設(shè)置一個標度變換環(huán)節(jié)，將數(shù)顯儀表的顯示值和被測原始參數(shù)值統(tǒng)一起來，使儀表能以工程量形式顯示被測參數(shù)的大小。上一頁下一頁返回任務(wù)二數(shù)字溫度顯示儀表的聯(lián)校6.數(shù)字顯示電路及光柱電平驅(qū)動電路數(shù)字顯示方法很多，常用的有發(fā)光二極管顯示器（LED）和液晶顯示器（LCD）等。光柱電平驅(qū)動電路則是將測量信號與一組基準值比較，驅(qū)動一列半導(dǎo)體發(fā)光管，使被測值以光柱高度或長度形式進行顯示。7.V/I轉(zhuǎn)換電路和控制電路數(shù)顯儀表除了可以進行數(shù)字顯示外，還可以直接將被測電壓信號通過V/I轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成0~10mA或4~20mA直流電流標準信號輸出，以便使數(shù)顯儀表可與電動單元組合儀表、可編程序控制器或計算機連用。數(shù)顯儀表還可以具有控制功能，它的控制電路可以根據(jù)偏差信號按PID控制規(guī)律或其他控制規(guī)律進行運算，輸出控制信號，直接對生產(chǎn)過程加以控制。上一頁下一頁返回任務(wù)二數(shù)字溫度顯示儀表的聯(lián)校圖5-7所示為一般數(shù)顯儀表的結(jié)構(gòu)組成。對于具體儀表，其組成部分可以是上述電路模塊的全部或部分組合，且有些位置可以互換。正因為如此，才組成了功能、型號各不相同，種類繁多的數(shù)顯儀表。有些數(shù)顯儀表，除了一般的數(shù)字顯示和控制功能外，還具有多路顯示、越限報警等功能。數(shù)顯儀表外形如圖5-8所示。三、數(shù)字顯示儀表的新增功能1.萬能輸入功能較早出現(xiàn)的數(shù)字顯示儀輸入信號單一，買來后無法改變輸入信號類型，這給用戶的使用帶來不少困難。隨著數(shù)字顯示儀智能化的出現(xiàn)，輸入信號已由單一輸入改為萬能輸入，也就是說，用戶可以在儀表生產(chǎn)廠家給出的輸入信號類型范圍內(nèi)，對數(shù)字顯示儀任意改變其輸入信號類型，這一點可以大大減少用戶備品備件數(shù)量和資金占用。上一頁下一頁返回任務(wù)二數(shù)字溫度顯示儀表的聯(lián)校2.變送輸出功能有的輸入信號除在數(shù)字顯示儀顯示外，還要遠傳至其他地點顯示，或要送到DCS、PLC系統(tǒng)。這種情況無疑選帶變送輸出功能的數(shù)字顯示儀最合適，這類儀表除了以數(shù)字形式在面板上顯示輸入信號外，還可選擇輸出下述類型的信號：0~10mA，4~20mA，0~5V，1~5V，0~10V。要注意的是，有的生產(chǎn)廠需在選型時指定變送輸出信號類型，有的則只需在組態(tài)時選定即可。這種信號變送輸出的成本最低，通常只需增加幾十元即可得到此功能，而且輸入信號與輸出信號是隔離的。3.配電功能很多需要24VDC供電的變送器其輸出信號僅用于參數(shù)顯示，這種情況再按電動Ⅲ型儀表設(shè)計要求選用電源箱、配電器及顯示儀就太繁瑣了，只需選一臺帶24VDC配電輸出的數(shù)字顯示儀就可以了。上一頁下一頁返回任務(wù)二數(shù)字溫度顯示儀表的聯(lián)校4.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)小型的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在中國市場上很受歡迎，而帶通信功能的數(shù)字顯示儀可以進一步降低成本。一臺帶通信功能的數(shù)字顯示儀增加費用約一二百元，五六十點的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)才增加一萬元的投資，再加上計算機和工控組態(tài)軟件的費用，或許三四萬元就夠了。通常選用RS485通信口，32臺或64臺數(shù)字顯示儀通過RS485/RS232轉(zhuǎn)換器直接接入或通過專用數(shù)據(jù)采集器接入工控機?！救蝿?wù)實施】Pt100數(shù)字溫度顯示儀表的聯(lián)校（1）三芯電纜一端和安裝在控制室儀表盤上的數(shù)字溫度顯示儀端子①、②、③連接，另一端鋪設(shè)到現(xiàn)場測溫點，按如圖5-9所示和標準電阻箱連接；上一頁下一頁返回任務(wù)二數(shù)字溫度顯示儀表的聯(lián)校（2）檢查接線合格后，數(shù)字溫度顯示儀接通電源。根據(jù)數(shù)字溫度顯示儀顯示量程為0℃~100℃，查Pt100鉑熱電阻分度表，分別在標準電阻箱上給出0，50%，100%三點上行電阻值，在表5-1所示聯(lián)校單上記錄顯示儀顯示的溫度值；（3）在標準電阻箱上給出100%，50%，0三點下行電阻值，在聯(lián)校單上記錄顯示儀顯示的溫度值；（4）計算聯(lián)校結(jié)果，看是否符合測量精度要求；（5）如果聯(lián)校結(jié)果符合要求，將熱電阻Pt100接到測溫回路中（見圖5-10），數(shù)字溫度顯示儀顯示的溫度即為熱電阻測量的溫度。上一頁返回任務(wù)三無紙記錄儀的安裝【任務(wù)描述】在學(xué)習(xí)無紙記錄儀工作原理的基礎(chǔ)上，掌握無紙記錄儀及其他盤裝儀表的安裝方法?！局R鏈接】無紙記錄儀完全摒棄了傳統(tǒng)記錄儀的機械傳動、記錄紙和筆，采用一種工業(yè)專用微處理器為核心，來進行輸入信號的采樣、存儲和液晶顯示等，因此亦可稱無筆、無紙記錄儀，是新型顯示儀表的代表。一、無紙記錄儀的組成無紙記錄儀的原理方框圖如圖5-11所示。下一頁返回任務(wù)三無紙記錄儀的安裝（1）CPU。工業(yè)專用微處理器，用來對各種輸入信號進行采集處理，并對其進行放大與縮小，可送至液晶顯示屏上顯示，也可送至隨機存儲器（RAM）存儲，并可與設(shè)定的上、下限信號比較，如越限即發(fā)出報警信號?？傊珻PU為該記錄儀的核心，一切有關(guān)數(shù)據(jù)計算與邏輯處理的功能均由它來承擔。（2）A/D轉(zhuǎn)換器。將輸入信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量以便CPU進行運算處理。該記錄儀可接多個模擬量輸入。（3）只讀存儲器（ROM）。用來固化程序。該程序是用來指揮CPU完成各種功能操作的軟件，只要該記錄儀供上電源，ROM的程序就讓CPU開始工作。（4）隨機存儲器（RAM）。用來存儲CPU處理后的歷史數(shù)據(jù)。根據(jù)采樣時間的不同，可保存3~170天時間的數(shù)據(jù)。記錄儀掉電時由備用電池供電，保證所有記錄數(shù)據(jù)和組態(tài)信息不會因掉電而丟失。上一頁下一頁返回任務(wù)三無紙記錄儀的安裝（5）顯示控制器。用來將CPU內(nèi)的數(shù)據(jù)顯示在點陣液晶顯示屏上。（6）液晶顯示屏。彩色液晶屏以數(shù)字、棒圖、實時曲線、歷史曲線等形式顯示輸入信號。（7）鍵盤控制器。操作人員操作按鍵，通過鍵盤控制器輸入至CPU，完成必要的參數(shù)設(shè)置。（8）報警輸出電路。當被記錄的數(shù)據(jù)越限（如越過上限或低于下限）時，CPU就及時發(fā)出信號給報警