控制儀表課件-第01章 概論

1、控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄1 控制儀表與控制儀表與 計(jì)算機(jī)控制裝置計(jì)算機(jī)控制裝置 控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄2第一章第一章 概概 論論主要內(nèi)容主要內(nèi)容q過程控制儀表與裝置總體概述過程控制儀表與裝置總體概述q儀表防爆的基本知識(shí)儀表防爆的基本知識(shí)q儀表的分析方法儀表的分析方法 控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄3第一節(jié)第一節(jié) 過程控制儀表與裝置總體概述過程控制儀表與裝置總體概述v 自動(dòng)控制系統(tǒng)和過程控制儀表自動(dòng)控制系統(tǒng)和過程控制儀表v 過程控制儀表與裝置的分類及特

2、點(diǎn)過程控制儀表與裝置的分類及特點(diǎn)v 信號(hào)制信號(hào)制控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄4一、自動(dòng)控制系統(tǒng)和過程控制儀表一、自動(dòng)控制系統(tǒng)和過程控制儀表過程控制儀表與裝置是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化必不過程控制儀表與裝置是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化必不可少的工具，其重要性可通過下圖所示例子來說明?？缮俚墓ぞ?，其重要性可通過下圖所示例子來說明。 加熱爐溫度控制系統(tǒng) 控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄5二、過程控制儀表與裝置的分類及特點(diǎn)二、過程控制儀表與裝置的分類及特點(diǎn)按能源形式分類按能源形式分類按信號(hào)類型分類按信號(hào)類型分類按結(jié)構(gòu)形式分類按結(jié)

3、構(gòu)形式分類控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄6按能源形式分類按能源形式分類可分為電動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)和機(jī)械式等。工業(yè)上普遍使可分為電動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)和機(jī)械式等。工業(yè)上普遍使用電動(dòng)和氣動(dòng)控制儀表。用電動(dòng)和氣動(dòng)控制儀表。表表1-1 1-1 電動(dòng)控制儀表和氣動(dòng)控制儀表的比較電動(dòng)控制儀表和氣動(dòng)控制儀表的比較電動(dòng)控制儀表電動(dòng)控制儀表 氣動(dòng)控制儀表氣動(dòng)控制儀表 能源 電源（220VAC） （24V DC） 氣源（140 kPa） 傳輸信號(hào)電信號(hào)（電流、電壓或脈沖）氣壓信號(hào) 構(gòu)成 電子元器件（電阻、電容、電子放大器、集成電路等）氣動(dòng)元件（氣阻、氣容、氣動(dòng)放大器等） 接線 導(dǎo)

4、線，印刷電路板 導(dǎo)管，管路板 控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄7按信號(hào)類型分類按信號(hào)類型分類 模擬式控制儀表由模擬元器件構(gòu)成，其傳模擬式控制儀表由模擬元器件構(gòu)成，其傳輸信號(hào)為連續(xù)變化的模擬量，如電流、電壓、輸信號(hào)為連續(xù)變化的模擬量，如電流、電壓、氣壓信號(hào)等。氣壓信號(hào)等。數(shù)字式控制儀表以微處理器，單片機(jī)芯片數(shù)字式控制儀表以微處理器，單片機(jī)芯片為核心。其傳輸信號(hào)為斷續(xù)變化的數(shù)字量，由為核心。其傳輸信號(hào)為斷續(xù)變化的數(shù)字量，由于可以進(jìn)行各種數(shù)字運(yùn)算和邏輯判斷，能解決于可以進(jìn)行各種數(shù)字運(yùn)算和邏輯判斷，能解決模擬式控制儀表難以解決的問題。模擬式控制儀表難以解決的問

5、題。 分為模擬式和數(shù)字式兩大類：分為模擬式和數(shù)字式兩大類：控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄8按結(jié)構(gòu)形式分類按結(jié)構(gòu)形式分類單元組合式控制儀表單元組合式控制儀表基地式控制儀表基地式控制儀表集散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)集散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄9單元組合式控制儀表單元組合式控制儀表各個(gè)儀表之間用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行聯(lián)系，各個(gè)儀表之間用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行聯(lián)系，將各種獨(dú)立儀表進(jìn)行不同的組合，可以構(gòu)成適用將各種獨(dú)立儀表進(jìn)行不同的組合，可以構(gòu)成適用于各種不同場合的自動(dòng)檢測或控制

6、系統(tǒng)。于各種不同場合的自動(dòng)檢測或控制系統(tǒng)。這類儀表有電動(dòng)單元組合儀表（這類儀表有電動(dòng)單元組合儀表（DDZ）和氣）和氣動(dòng)單元組合儀表（動(dòng)單元組合儀表（QDZ）兩大類。）兩大類。它們都經(jīng)歷了它們都經(jīng)歷了型，型，型和型和型的三個(gè)階段。型的三個(gè)階段。電動(dòng)單元組合儀表中還有模擬和數(shù)字技術(shù)相結(jié)電動(dòng)單元組合儀表中還有模擬和數(shù)字技術(shù)相結(jié)合的合的DDZ-S型系列儀表。型系列儀表。控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄10單元組合式單元組合式控制控制儀表儀表單元組合儀表分為八類：變送單元變送單元 執(zhí)行單元執(zhí)行單元調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)單元 轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換單元運(yùn)算單元運(yùn)算單元 顯示單元顯示單

7、元給定單元給定單元 輔助單元輔助單元控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄11單元組合式單元組合式控制控制儀表儀表變送單元：變送單元：它能將各種被測參數(shù)，如溫度、壓力、流量、它能將各種被測參數(shù)，如溫度、壓力、流量、液位等變換成相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信號(hào)（液位等變換成相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信號(hào)（4-20mA、0-10mA 或或 20-100kPa）傳送到接收儀表，以供指示、記錄或控制。）傳送到接收儀表，以供指示、記錄或控制。 變送單元的品種有：溫度、壓力、差壓、流量、液位變送變送單元的品種有：溫度、壓力、差壓、流量、液位變送器等。器等。執(zhí)行單元：執(zhí)行單元：它按照調(diào)節(jié)器輸出的控

8、制信號(hào)或手動(dòng)操作信號(hào)，它按照調(diào)節(jié)器輸出的控制信號(hào)或手動(dòng)操作信號(hào)，操作執(zhí)行元件，改變控制變量的大小。操作執(zhí)行元件，改變控制變量的大小。執(zhí)行單元的品種有：角行程電動(dòng)執(zhí)行器、直行程電動(dòng)執(zhí)執(zhí)行單元的品種有：角行程電動(dòng)執(zhí)行器、直行程電動(dòng)執(zhí)行器和氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥等。行器和氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥等。 控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄12基地式基地式控制控制儀表儀表 基地式控制儀表相當(dāng)于把單元組合儀表的幾個(gè)基地式控制儀表相當(dāng)于把單元組合儀表的幾個(gè)單元組合在一起，構(gòu)成一個(gè)儀表。通常以指示，記單元組合在一起，構(gòu)成一個(gè)儀表。通常以指示，記錄儀表為主體，附加控制，測量，給定等部件，其錄

9、儀表為主體，附加控制，測量，給定等部件，其控制信號(hào)輸出一般為開關(guān)量，也可以是標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信控制信號(hào)輸出一般為開關(guān)量，也可以是標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信號(hào)。也有在數(shù)字式變送器或執(zhí)行器附帶的數(shù)字式轉(zhuǎn)號(hào)。也有在數(shù)字式變送器或執(zhí)行器附帶的數(shù)字式轉(zhuǎn)換器中帶有調(diào)節(jié)器功能。換器中帶有調(diào)節(jié)器功能。 一個(gè)基地式儀表具有多種功能，與執(zhí)行器聯(lián)用一個(gè)基地式儀表具有多種功能，與執(zhí)行器聯(lián)用或與變送器聯(lián)用，便可構(gòu)成一個(gè)簡單的調(diào)節(jié)系統(tǒng)?；蚺c變送器聯(lián)用，便可構(gòu)成一個(gè)簡單的調(diào)節(jié)系統(tǒng)?？刂苾x表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄13集散型控制系統(tǒng)集散型控制系統(tǒng)(DCS系統(tǒng)系統(tǒng))DCS系統(tǒng)是一種以微型計(jì)算機(jī)為核心的計(jì)算機(jī)控

10、制裝置。系統(tǒng)是一種以微型計(jì)算機(jī)為核心的計(jì)算機(jī)控制裝置。其基本特點(diǎn)是分散控制、集中管理。其基本特點(diǎn)是分散控制、集中管理。DCS系統(tǒng)的組成：系統(tǒng)的組成：控制站控制站(下位機(jī)下位機(jī))、操作站、操作站(上位機(jī)上位機(jī))和過程通訊網(wǎng)絡(luò)。和過程通訊網(wǎng)絡(luò)?？刂普荆嚎刂普荆和瓿蓴?shù)據(jù)采集、處理及控制的作用。完成數(shù)據(jù)采集、處理及控制的作用。操作站：操作站：完成生產(chǎn)過程信息的集中顯示、操作和管理。完成生產(chǎn)過程信息的集中顯示、操作和管理。過程通訊網(wǎng)絡(luò)：過程通訊網(wǎng)絡(luò)：用于實(shí)現(xiàn)操作站與控制站的連接，完成用于實(shí)現(xiàn)操作站與控制站的連接，完成信息、控制命令等傳輸。信息、控制命令等傳輸。DCS系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)單元組合儀表中除了變送和執(zhí)

11、行單元系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)單元組合儀表中除了變送和執(zhí)行單元之外的所有功能，單元組合儀表無法與之比擬。之外的所有功能，單元組合儀表無法與之比擬。控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄14現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS系統(tǒng)系統(tǒng))FCS系統(tǒng)是基于現(xiàn)場總線技術(shù)的一種新型計(jì)算機(jī)控制裝系統(tǒng)是基于現(xiàn)場總線技術(shù)的一種新型計(jì)算機(jī)控制裝置。其特點(diǎn)是現(xiàn)場控制和雙向數(shù)字通訊，即將傳統(tǒng)上集中于置。其特點(diǎn)是現(xiàn)場控制和雙向數(shù)字通訊，即將傳統(tǒng)上集中于控制室的控制室的控制功能分散到現(xiàn)場設(shè)備中控制功能分散到現(xiàn)場設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場控制，而，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場控制，而現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備與控制室內(nèi)的儀表或裝置之間為雙

12、向數(shù)字通訊場設(shè)備與控制室內(nèi)的儀表或裝置之間為雙向數(shù)字通訊?，F(xiàn)場總線是連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式、現(xiàn)場總線是連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)。其中現(xiàn)場設(shè)備是指系統(tǒng)。其中現(xiàn)場設(shè)備是指系統(tǒng)最底層的監(jiān)測、執(zhí)行和計(jì)算設(shè)備，如智能化的變送器、執(zhí)行最底層的監(jiān)測、執(zhí)行和計(jì)算設(shè)備，如智能化的變送器、執(zhí)行器或控制器等。器或控制器等。FCS系統(tǒng)具有全數(shù)字化、全分散式、可互操作、開放式系統(tǒng)具有全數(shù)字化、全分散式、可互操作、開放式以及現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)可控等優(yōu)點(diǎn)。以及現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)可控等優(yōu)點(diǎn)。FCS系統(tǒng)中還可能出現(xiàn)以以系統(tǒng)中還可能出現(xiàn)以以太網(wǎng)技術(shù)和以無

13、線通信技術(shù)為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。太網(wǎng)技術(shù)和以無線通信技術(shù)為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)?？刂苾x表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄15現(xiàn)場儀表舉例現(xiàn)場儀表舉例控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄16DCS、FCS舉例舉例控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄17DCS、FCS舉例舉例控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄18DCS、FCS舉例舉例控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄19三、信號(hào)制三、信號(hào)制信號(hào)制即信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，

14、信號(hào)制即信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，是指儀表之間采用的是指儀表之間采用的傳輸信號(hào)的類型和數(shù)值傳輸信號(hào)的類型和數(shù)值。 目的目的：達(dá)到通用性和相互兼容性的要求，：達(dá)到通用性和相互兼容性的要求，以便不同系列或不同廠家生產(chǎn)的儀表能夠共同以便不同系列或不同廠家生產(chǎn)的儀表能夠共同使用在同一控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能。使用在同一控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能?？刂苾x表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄20信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)1、氣動(dòng)儀表的信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)、氣動(dòng)儀表的信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)我國國家標(biāo)準(zhǔn)我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB777化工自動(dòng)化儀表模擬氣動(dòng)信號(hào)化工自動(dòng)化儀表模擬氣動(dòng)信號(hào)規(guī)定了氣動(dòng)儀表信號(hào)的下限值和上限值，如表規(guī)定了氣動(dòng)儀

15、表信號(hào)的下限值和上限值，如表1-2所示，該所示，該標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn)與國際IEC382是一致的。是一致的。 表表1-2 模擬信號(hào)的下限值和上限值模擬信號(hào)的下限值和上限值下限下限上限上限20kPa(0.2Kgf/cm2)100kPa(1Kgf/cm2)控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄21信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)2、電動(dòng)儀表的信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)、電動(dòng)儀表的信號(hào)標(biāo)準(zhǔn) 序號(hào)序號(hào)1的規(guī)定與國際標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定與國際標(biāo)準(zhǔn)IEC381 A一致。序號(hào)一致。序號(hào)2考考慮到慮到DDZ-系列單元組合儀表當(dāng)時(shí)仍在廣泛使用而系列單元組合儀表當(dāng)時(shí)仍在廣泛使用而設(shè)置的。設(shè)置的。 表表1-3 模擬直流電流信號(hào)及

16、其負(fù)載電阻模擬直流電流信號(hào)及其負(fù)載電阻序號(hào)序號(hào)電流信號(hào)電流信號(hào)負(fù)載電阻負(fù)載電阻mA歐歐mA歐歐歐歐控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄22電動(dòng)儀表信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)的使用電動(dòng)儀表信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)的使用1 1、現(xiàn)場與控制室儀表之間采用、現(xiàn)場與控制室儀表之間采用直流電流直流電流信號(hào)信號(hào) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：n直流比交流干擾少直流比交流干擾少n直流信號(hào)對負(fù)載的要求簡單直流信號(hào)對負(fù)載的要求簡單n電流比電壓更利于遠(yuǎn)傳信息電流比電壓更利于遠(yuǎn)傳信息要求：接收儀表輸入電阻小。要求：接收儀表輸入電阻小。 缺點(diǎn)：多個(gè)儀表接收同一電流信息，它們必須串聯(lián)。缺點(diǎn)：多個(gè)儀表接收同一電流信息，它們必須串聯(lián)。 控

17、制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄23 任何一個(gè)儀表在拆離信號(hào)回路之前首先要把該儀表的兩任何一個(gè)儀表在拆離信號(hào)回路之前首先要把該儀表的兩個(gè)輸入端短接，否則其它儀表將會(huì)因電流中斷而失去信號(hào)。個(gè)輸入端短接，否則其它儀表將會(huì)因電流中斷而失去信號(hào)。 儀表無公共接地點(diǎn)，須浮空工作。儀表無公共接地點(diǎn)，須浮空工作?？刂苾x表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄242 2、控制室內(nèi)部儀表之間采用、控制室內(nèi)部儀表之間采用直流電壓直流電壓信號(hào)信號(hào)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 任何一個(gè)儀表拆離信號(hào)回路都不會(huì)影響其它儀表的運(yùn)行。任何一個(gè)儀表拆離信號(hào)回路都不會(huì)影響其它儀

18、表的運(yùn)行。 各個(gè)儀表具有公共接地點(diǎn)，可以共用一個(gè)直流電源。各個(gè)儀表具有公共接地點(diǎn)，可以共用一個(gè)直流電源。要求：接收儀表的輸入阻抗要足夠高。要求：接收儀表的輸入阻抗要足夠高?？刂苾x表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄253 3、控制系統(tǒng)儀表之間典型聯(lián)接方式、控制系統(tǒng)儀表之間典型聯(lián)接方式Io：發(fā)送儀表的輸出電流：發(fā)送儀表的輸出電流Ro：發(fā)送儀表的輸出電阻：發(fā)送儀表的輸出電阻Ri：接收儀表的輸入電阻：接收儀表的輸入電阻R ：電流：電流電壓轉(zhuǎn)換電阻，電壓轉(zhuǎn)換電阻，Io=420mA時(shí)時(shí)R取取250。 控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄

19、錄26第二節(jié)儀表防爆的基本知識(shí)第二節(jié)儀表防爆的基本知識(shí)在某些生產(chǎn)現(xiàn)場存在著各種易燃、易爆氣體。在某些生產(chǎn)現(xiàn)場存在著各種易燃、易爆氣體。安裝在這種危險(xiǎn)場所的儀表如果產(chǎn)生火花，就容安裝在這種危險(xiǎn)場所的儀表如果產(chǎn)生火花，就容易引起爆炸，因而必須具有防爆性能。易引起爆炸，因而必須具有防爆性能。 氣動(dòng)儀表從本質(zhì)上來說具有防爆性能。氣動(dòng)儀表從本質(zhì)上來說具有防爆性能。 電動(dòng)儀表必須采取必要的防爆措施才具有防爆電動(dòng)儀表必須采取必要的防爆措施才具有防爆性能。其防爆措施不同，防爆性能也將不同，性能。其防爆措施不同，防爆性能也將不同，適適合應(yīng)用的危險(xiǎn)場所也不同。合應(yīng)用的危險(xiǎn)場所也不同?？刂苾x表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀

20、表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄27一、防爆儀表的標(biāo)準(zhǔn)一、防爆儀表的標(biāo)準(zhǔn)控制儀表的防爆等級(jí)標(biāo)識(shí)，如：控制儀表的防爆等級(jí)標(biāo)識(shí)，如： iaIICT5 iaIICT6 dIIBT3v防爆儀表的分類防爆儀表的分類 v防爆儀表的分級(jí)和分組防爆儀表的分級(jí)和分組 v防爆儀表的標(biāo)志防爆儀表的標(biāo)志國家標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)GB3836.1爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備通用要求爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備通用要求控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄28防爆儀表的分類防爆儀表的分類按照國標(biāo)按照國標(biāo)GB3836.1規(guī)定，防爆電氣設(shè)備分為兩大規(guī)定，防爆電氣設(shè)備分為兩大類：類： I 類：煤礦

21、井下用電氣設(shè)備類：煤礦井下用電氣設(shè)備 II類：工廠用電氣設(shè)備類：工廠用電氣設(shè)備 II類類(工廠用工廠用)電氣設(shè)備又分為電氣設(shè)備又分為8種類型。其標(biāo)志如下：種類型。其標(biāo)志如下： 隔爆型隔爆型 d增安型增安型 e本質(zhì)安全型本質(zhì)安全型 i正壓型正壓型 P充油型充油型 O充沙型充沙型 q無火花型無火花型 n特殊型特殊型 S控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄29防爆儀表的分級(jí)和分組防爆儀表的分級(jí)和分組在爆炸性氣體或蒸汽中使用的儀表，在爆炸性氣體或蒸汽中使用的儀表，引起爆炸主要有兩方面原因：引起爆炸主要有兩方面原因：（1） 儀表產(chǎn)生能量過高的電火花或儀表內(nèi)部因儀表產(chǎn)

22、生能量過高的電火花或儀表內(nèi)部因故障產(chǎn)生的火焰通過表殼的縫隙引燃儀表外的氣故障產(chǎn)生的火焰通過表殼的縫隙引燃儀表外的氣體或蒸汽體或蒸汽（2 2） 儀表過高的表面溫度儀表過高的表面溫度因此，根據(jù)上述兩個(gè)方面對因此，根據(jù)上述兩個(gè)方面對II類（工廠用）防爆類（工廠用）防爆儀表進(jìn)行了分級(jí)和分組，規(guī)定其適用范圍。儀表進(jìn)行了分級(jí)和分組，規(guī)定其適用范圍。 控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄30防爆儀表的分級(jí)和分組防爆儀表的分級(jí)和分組防爆儀表的分級(jí)防爆儀表的分級(jí) 根據(jù)：最大試驗(yàn)安全間隙根據(jù)：最大試驗(yàn)安全間隙d dmax 或或 最小點(diǎn)燃電流的比值最小點(diǎn)燃電流的比值MICR級(jí)別

23、級(jí)別d dmax (mm) MICR II A d dmax0.9 MICR0.8 II B 0.9 d dmax0.5 0.8MICR0.45 II C 0.5d dmax 0.45MICR 控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄31防爆儀表的分級(jí)和分組防爆儀表的分級(jí)和分組防爆儀表的分組防爆儀表的分組 根據(jù)：儀表最高表面溫度根據(jù)：儀表最高表面溫度儀表的最高表面溫度儀表的最高表面溫度 = = 實(shí)測最高表面溫度實(shí)測最高表面溫度- -實(shí)測時(shí)環(huán)境溫度實(shí)測時(shí)環(huán)境溫度+ +規(guī)定最高環(huán)境溫度規(guī)定最高環(huán)境溫度 溫度組別溫度組別T1T2T3T4T5T6最高表面溫度最高表面溫

24、度45030020013510085控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄32防爆儀表的標(biāo)志防爆儀表的標(biāo)志防爆儀表的防爆標(biāo)志為防爆儀表的防爆標(biāo)志為“Ex”。儀表的防爆等級(jí)標(biāo)志的順序?yàn)椋簝x表的防爆等級(jí)標(biāo)志的順序?yàn)椋悍辣褪?、類別、級(jí)別、溫度組別。防爆型式、類別、級(jí)別、溫度組別。 過程控制儀表常見的防爆等級(jí)有：過程控制儀表常見的防爆等級(jí)有：iaIICT5 (iaIICT6) 和和 dIIBT3 二種。二種。前者表示前者表示II類本質(zhì)安全型類本質(zhì)安全型ia等級(jí)等級(jí)C級(jí)級(jí)T5組；組；后者表示后者表示II類隔爆型類隔爆型B級(jí)級(jí)T3組。組。 * 防爆儀表的分級(jí)與分組，與

25、易燃易爆氣體或蒸汽的分級(jí)和分組防爆儀表的分級(jí)與分組，與易燃易爆氣體或蒸汽的分級(jí)和分組是相對應(yīng)的。是相對應(yīng)的。 控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄33硝酸乙硝酸乙脂脂 二硫化二硫化碳碳 乙炔乙炔 氫、水煤氣氫、水煤氣 IIC 乙醚、二乙醚、二乙醚乙醚 二甲醚、二甲醚、丙烯醛、丙烯醛、碳化氫碳化氫 環(huán)氧丙烷、丁環(huán)氧丙烷、丁二烯、乙烯二烯、乙烯 丙烯脂、二甲丙烯脂、二甲醚、環(huán)丙烷、醚、環(huán)丙烷、市用煤氣市用煤氣 IIB 亞硝酸亞硝酸乙脂乙脂 乙醛、三乙醛、三甲胺甲胺 環(huán)乙烷環(huán)乙烷, ,戊烷戊烷, ,己己烷烷, ,庚烷庚烷, ,辛烷辛烷, ,汽汽油油, ,煤油煤油

26、, ,柴油柴油, ,戊戊醇醇, ,己醇己醇, ,環(huán)乙醇環(huán)乙醇 乙醇、丁醇、乙醇、丁醇、丁烷、醋酸丁丁烷、醋酸丁脂、醋酸戊脂、脂、醋酸戊脂、環(huán)戊烷、丙烯、環(huán)戊烷、丙烯、乙苯、甲醇、乙苯、甲醇、丙醇丙醇 甲烷、氨、乙甲烷、氨、乙烷、丙烷、丙烷、丙烷、丙酮、苯、甲苯、酮、苯、甲苯、一氧化碳、丙一氧化碳、丙烯酸、甲脂、烯酸、甲脂、苯乙烯、醋酸苯乙烯、醋酸乙脂、醋酸、乙脂、醋酸、氯苯、醋酸甲氯苯、醋酸甲脂脂 IIA T685100 T5100135 T4135200 T3200300 T2300400 T1450 組別組別級(jí)別級(jí)別易爆性氣體或蒸汽級(jí)別和組別一覽表易爆性氣體或蒸汽級(jí)別和組別一覽表 控制儀表

27、和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄34二、過程控制儀表的防爆措施二、過程控制儀表的防爆措施過程控制儀表主要有: 隔爆型防爆儀表 本質(zhì)安全型防爆儀表 控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄35隔爆型防爆儀表隔爆型防爆儀表 特點(diǎn)：儀表的電路和接線端子全部置于防爆殼體內(nèi)儀表的電路和接線端子全部置于防爆殼體內(nèi) 防爆措施：v采用耐壓采用耐壓80100N/cm2以上的表殼以上的表殼v表殼外部的溫升不得超過由易爆性氣體或蒸汽的引燃溫度所規(guī)表殼外部的溫升不得超過由易爆性氣體或蒸汽的引燃溫度所規(guī)定的數(shù)值定的數(shù)值v表殼接合面的縫隙寬度及深度，應(yīng)根

28、據(jù)它的容積和易爆性氣體表殼接合面的縫隙寬度及深度，應(yīng)根據(jù)它的容積和易爆性氣體的級(jí)別采用規(guī)定的數(shù)值等的級(jí)別采用規(guī)定的數(shù)值等 使用注意：*揭開儀表表殼后，將失去了防爆性能揭開儀表表殼后，將失去了防爆性能 *長期使用會(huì)逐漸降低防爆性能長期使用會(huì)逐漸降低防爆性能 控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄36本質(zhì)安全型防爆儀表本質(zhì)安全型防爆儀表v 本質(zhì)安全型防爆儀表也稱安全火花型防爆儀本質(zhì)安全型防爆儀表也稱安全火花型防爆儀表。這種儀表，在正常狀態(tài)下或規(guī)定的故障狀態(tài)表。這種儀表，在正常狀態(tài)下或規(guī)定的故障狀態(tài)下產(chǎn)生的電火花和熱效應(yīng)均不會(huì)引起規(guī)定的易爆下產(chǎn)生的電火花和熱效應(yīng)均

29、不會(huì)引起規(guī)定的易爆性氣體混合物爆炸。性氣體混合物爆炸。v 正常狀態(tài)指在設(shè)計(jì)規(guī)定條件下的工作狀態(tài)，正常狀態(tài)指在設(shè)計(jì)規(guī)定條件下的工作狀態(tài)，故障狀態(tài)指電路中非保護(hù)性元件損壞或產(chǎn)生短故障狀態(tài)指電路中非保護(hù)性元件損壞或產(chǎn)生短路、斷路、接地及電源故障等情況。路、斷路、接地及電源故障等情況?？刂苾x表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄37本質(zhì)安全型防爆儀表本質(zhì)安全型防爆儀表本質(zhì)安全型本質(zhì)安全型ia和和ib兩個(gè)等級(jí)分別表示：兩個(gè)等級(jí)分別表示： 1. ia 等級(jí)等級(jí)在正常工作、一個(gè)故障和兩個(gè)在正常工作、一個(gè)故障和兩個(gè)故障時(shí)均不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物的電故障時(shí)均不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合

30、物的電氣設(shè)備。氣設(shè)備。 2. ib 等級(jí)等級(jí)在正常工作和一個(gè)故障時(shí)不能在正常工作和一個(gè)故障時(shí)不能點(diǎn)燃爆炸性氣體的電氣設(shè)備。點(diǎn)燃爆炸性氣體的電氣設(shè)備?？刂苾x表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄38本質(zhì)安全型防爆儀表本質(zhì)安全型防爆儀表安全火花型防爆儀表所采取的措施主要有：安全火花型防爆儀表所采取的措施主要有： 1. 儀表采用低工作電壓和小工作電流。通常，正常工儀表采用低工作電壓和小工作電流。通常，正常工作電壓不大于作電壓不大于24VDC，電流不大于，電流不大于20mADC；故障時(shí)；故障時(shí)電壓不大于電壓不大于35VDC，電流不大于，電流不大于35mADC。 2. 在線

31、路設(shè)計(jì)上，對處于危險(xiǎn)場所的電路，選擇適當(dāng)在線路設(shè)計(jì)上，對處于危險(xiǎn)場所的電路，選擇適當(dāng)大小的電阻、電容和電感參數(shù)，使其只產(chǎn)生安全火花；大小的電阻、電容和電感參數(shù)，使其只產(chǎn)生安全火花；同時(shí)在較大的電容、電感回路中并聯(lián)雙重化二極管，同時(shí)在較大的電容、電感回路中并聯(lián)雙重化二極管，以消除不安全火花。以消除不安全火花?？刂苾x表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄39三、控制系統(tǒng)的防爆措施三、控制系統(tǒng)的防爆措施 要使整個(gè)測量或控制系統(tǒng)的防爆性能符合安全火花要使整個(gè)測量或控制系統(tǒng)的防爆性能符合安全火花防爆要求，必須滿足：防爆要求，必須滿足：1.在危險(xiǎn)場所使用安全火花型防爆儀表在危

32、險(xiǎn)場所使用安全火花型防爆儀表2.在控制室儀表與危險(xiǎn)場所儀表之間設(shè)置安全柵在控制室儀表與危險(xiǎn)場所儀表之間設(shè)置安全柵控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄40安全柵安全柵 安全柵是構(gòu)成安全火花防爆系統(tǒng)的關(guān)鍵儀表，安全柵是構(gòu)成安全火花防爆系統(tǒng)的關(guān)鍵儀表，其作用是：其作用是： 一方面保證信號(hào)的正常傳輸；一方面保證信號(hào)的正常傳輸； 另一方面控制流入危險(xiǎn)場所的能量在爆炸性另一方面控制流入危險(xiǎn)場所的能量在爆炸性氣體或爆炸性混合物的點(diǎn)火能量以下，以確保系氣體或爆炸性混合物的點(diǎn)火能量以下，以確保系統(tǒng)的安全火花性能。統(tǒng)的安全火花性能。常用的安全柵有兩種：常用的安全柵有兩種： 齊

33、納式安全柵；齊納式安全柵； 隔離式安全柵。隔離式安全柵。控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄41齊納式安全柵齊納式安全柵 納式安全柵是基于齊納二極管反向擊穿特性納式安全柵是基于齊納二極管反向擊穿特性來工作的，其原理線路如圖所示。來工作的，其原理線路如圖所示。圖中：圖中：DV1 和和 DV2 為齊納二極管，為齊納二極管， F 為快速熔斷器，為快速熔斷器，R 為限流電阻。為限流電阻。DV1DV2RF 危險(xiǎn)側(cè)危險(xiǎn)側(cè)安全側(cè)安全側(cè)VoV1齊納式安全柵原理電路圖控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄42隔離式安全柵隔離式安全柵(1)

34、檢測端安全柵檢測端安全柵 檢測端安全柵用于為兩線制變送器進(jìn)行隔離式供電，檢測端安全柵用于為兩線制變送器進(jìn)行隔離式供電，并將變送器送來的并將變送器送來的420mADC信號(hào)轉(zhuǎn)換信號(hào)轉(zhuǎn)換成隔離的且與之成正成隔離的且與之成正比的比的420mADC或或15VDC的信號(hào)，而的信號(hào)，而且在故障狀態(tài)下，可且在故障狀態(tài)下，可限制其電流和電壓值，限制其電流和電壓值，使進(jìn)入危險(xiǎn)場所的能使進(jìn)入危險(xiǎn)場所的能量限制在安全額定值量限制在安全額定值以下。以下?？刂苾x表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄43隔離式安全柵隔離式安全柵(2)操作端安全柵操作端安全柵 操作端安全柵是將控制儀表送來的操作

35、端安全柵是將控制儀表送來的420mA.DC.信號(hào)由信號(hào)由調(diào)制器利用直流調(diào)制器利用直流/交流轉(zhuǎn)換器提供的供電方波轉(zhuǎn)換為交流交流轉(zhuǎn)換器提供的供電方波轉(zhuǎn)換為交流方波信號(hào)，方波信號(hào)，經(jīng)隔離變壓經(jīng)隔離變壓器送至解調(diào)器送至解調(diào)放大器，還放大器，還原成原成420mA.DC.信號(hào)輸出。信號(hào)輸出?？刂苾x表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄44要真正實(shí)現(xiàn)安全火花防爆，必須做到：要真正實(shí)現(xiàn)安全火花防爆，必須做到：1.1.必須正確地安裝安全柵和布線。必須正確地安裝安全柵和布線。(1)(1)安全柵必須有良好的接地。安全柵必須有良好的接地。(2)(2)安全柵的輸入、輸出端的接線，應(yīng)該分別布

36、設(shè)，不能走同一條線槽。安全柵的輸入、輸出端的接線，應(yīng)該分別布設(shè)，不能走同一條線槽。(3)(3)對由安全柵通向現(xiàn)場儀表的信號(hào)線的分布電容和分布電感有一定的限對由安全柵通向現(xiàn)場儀表的信號(hào)線的分布電容和分布電感有一定的限制。制。 分布電感、分布電容的數(shù)值可按下公式計(jì)算分布電感、分布電容的數(shù)值可按下公式計(jì)算: :(4)(4)因?yàn)樾盘?hào)線與穿線管管壁之間存在的分布電容也具有儲(chǔ)能作用。穿管因?yàn)樾盘?hào)線與穿線管管壁之間存在的分布電容也具有儲(chǔ)能作用。穿管安裝時(shí)，穿線管的直徑宜足夠大。安裝時(shí)，穿線管的直徑宜足夠大。2.2.安全火花型現(xiàn)場儀表在危險(xiǎn)場所時(shí)，雖然允許打開表安全火花型現(xiàn)場儀表在危險(xiǎn)場所時(shí)，雖然允許打開表殼

37、進(jìn)行檢查殼進(jìn)行檢查, , 攜帶到現(xiàn)場的檢修用的儀器儀表必須是安攜帶到現(xiàn)場的檢修用的儀器儀表必須是安全火花型的。全火花型的。 控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄45第三節(jié)儀表的分析方法第三節(jié)儀表的分析方法v 儀表特性的分析方法儀表特性的分析方法v 運(yùn)算放大器電路的特性運(yùn)算放大器電路的特性v 單電源供電的運(yùn)算放大器電路單電源供電的運(yùn)算放大器電路控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄46一、儀表特性的分析方法一、儀表特性的分析方法 儀表線路一般具有如下圖所示的典型結(jié)構(gòu)，整個(gè)儀表可以劃儀表線路一般具有如下圖所示的典型結(jié)構(gòu)，整個(gè)

38、儀表可以劃分為：輸入部分、放大器和反饋部分。分為：輸入部分、放大器和反饋部分。fiKKKKxy1由于 因此即fiKKxy.在滿足在滿足KKf 1的條件時(shí)，儀表的輸出與輸入關(guān)系僅取決于輸入的條件時(shí)，儀表的輸出與輸入關(guān)系僅取決于輸入部分的特性和反饋部分的特性。部分的特性和反饋部分的特性。2.在滿足在滿足KKf1的條件時(shí)，放大器的凈輸入的條件時(shí)，放大器的凈輸入e趨向于零趨向于零(e0)。 當(dāng)滿足當(dāng)滿足KKf1條件時(shí)條件時(shí)xzKiiyzKffxzyzyzxzKKxyfififi1fizzfizz 0fizziKfKK采用單個(gè)放大器的儀表具有如下特點(diǎn)：采用單個(gè)放大器的儀表具有如下特點(diǎn)：控制儀表和計(jì)算機(jī)控

39、制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄47儀表特性的分析方法：儀表特性的分析方法：1 1、將儀表劃分為輸入部分、放大器和反饋部分；、將儀表劃分為輸入部分、放大器和反饋部分；2 2、對各個(gè)部分分析，重點(diǎn)是輸入部分和反饋部分；、對各個(gè)部分分析，重點(diǎn)是輸入部分和反饋部分；3 3、求出整機(jī)輸出與輸入之間的關(guān)系，得整機(jī)特性。、求出整機(jī)輸出與輸入之間的關(guān)系，得整機(jī)特性。有兩種比較方式。比較環(huán)節(jié)的確定可以有兩種比較方式。比較環(huán)節(jié)的確定可以從放大器的輸入端即從放大器的輸入端即 所加位置著手。所加位置著手。有兩種取樣方式。取樣環(huán)節(jié)的確定有兩種取樣方式。取樣環(huán)節(jié)的確定可以從儀表的輸出信號(hào)回路著手

40、?？梢詮膬x表的輸出信號(hào)回路著手。電電壓壓取取樣樣電電流流取取樣樣串聯(lián)比較串聯(lián)比較并聯(lián)比較并聯(lián)比較控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄48二、運(yùn)算放大器電路的特性二、運(yùn)算放大器電路的特性運(yùn)算放大器的基本特征運(yùn)算放大器的基本特征理想運(yùn)算放大器特點(diǎn)：理想運(yùn)算放大器特點(diǎn)：1輸入電阻輸入電阻 Ri= ；2輸出電阻輸出電阻 Ro=0；3開環(huán)電壓增益開環(huán)電壓增益 Ko= ； 4失調(diào)及其漂移為零。失調(diào)及其漂移為零。兩條重要的結(jié)論：兩條重要的結(jié)論：1差模輸入電壓為零，即差模輸入電壓為零，即 Vd=0 或或 VT=VF；2輸入端輸入電流為零，即輸入端輸入電流為零，即 IbT=

41、0, IbF=0;控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄49基本運(yùn)算放大器電路基本運(yùn)算放大器電路1.反相端輸入反相端輸入12RRViVo反相端輸入運(yùn)算放大器電路特點(diǎn)：反相端輸入運(yùn)算放大器電路特點(diǎn)：1輸出電壓與輸入電壓成正比，輸出電壓與輸入電壓成正比，其比例系數(shù)為其比例系數(shù)為R2/R1；2輸出與輸入極性相反；輸出與輸入極性相反；3反相端不接地，但反相端不接地，但VF=0，故，故稱反相端為稱反相端為“虛地虛地”；4輸入電阻約等于輸入回路電輸入電阻約等于輸入回路電阻阻R1；5輸入回路電流輸入回路電流Ii，全部流經(jīng)反，全部流經(jīng)反饋回路，即饋回路，即If=Ii?？刂苾x

42、表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄50基本運(yùn)算放大器電路基本運(yùn)算放大器電路2.同相端輸入同相端輸入同相輸入運(yùn)算放大器電路特點(diǎn)：同相輸入運(yùn)算放大器電路特點(diǎn)： 1輸出電壓與輸入電壓成正比，輸出電壓與輸入電壓成正比，其比例系數(shù)為（其比例系數(shù)為（1+R2/R1）；）；2輸出與輸入極性相同；輸出與輸入極性相同；3同相端和反相端存在共模電同相端和反相端存在共模電壓壓VC=Vi ；4輸入電阻等于運(yùn)算放大起本輸入電阻等于運(yùn)算放大起本身的共模輸入電阻，其值很大，身的共模輸入電阻，其值很大，通常為通常為1500M。121RRViVo控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置

43、上頁上頁下頁下頁目目 錄錄51基本運(yùn)算放大器電路基本運(yùn)算放大器電路3.差動(dòng)輸入差動(dòng)輸入差動(dòng)輸入運(yùn)算放大器電路特點(diǎn)：差動(dòng)輸入運(yùn)算放大器電路特點(diǎn)： 在滿足在滿足 電阻匹配條件時(shí)，電阻匹配條件時(shí)，差動(dòng)輸入放大器電路的輸出電壓僅僅取決差動(dòng)輸入放大器電路的輸出電壓僅僅取決于兩個(gè)輸入電壓之差（于兩個(gè)輸入電壓之差（ViT-ViF），即這種），即這種電路只放大差動(dòng)信號(hào)，不放大共模信號(hào)，電路只放大差動(dòng)信號(hào)，不放大共模信號(hào)，且與差動(dòng)信號(hào)且與差動(dòng)信號(hào)Vi d成正比，比例系數(shù)為成正比，比例系數(shù)為R2/R1。輸出電壓與差動(dòng)信號(hào)極性相同。輸出電壓與差動(dòng)信號(hào)極性相同。 在儀表線路中，往往取在儀表線路中，往往取 R1=R3、

44、R2=R4，形成所謂對稱差動(dòng)運(yùn)放電路。形成所謂對稱差動(dòng)運(yùn)放電路。 運(yùn)算放大器輸入端存在共模電壓：運(yùn)算放大器輸入端存在共模電壓：idiFiTOVRRVVRRV12124321RRRRiTCVRRRV434控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄52基本運(yùn)算放大器電路基本運(yùn)算放大器電路4.電壓跟隨器電壓跟隨器電壓跟隨器電路特點(diǎn)：電壓跟隨器電路特點(diǎn)： 輸入電阻高；輸入電阻高； 輸出電阻低。輸出電阻低。它在儀表電路應(yīng)用中，起它在儀表電路應(yīng)用中，起隔離作用。隔離作用。ioVV 控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置控制儀表和計(jì)算機(jī)控制裝置上頁上頁下頁下頁目目 錄錄53三、單電源供電的運(yùn)算放大器電路三、單電源供電的運(yùn)算放大器電路出于儀表總體設(shè)計(jì)的需要、便于儀表的出于儀表總體設(shè)計(jì)的需要、便于儀表的安裝以及變送器采用二線制等原因，在儀表安裝以及變送器采用二線制等原因，在儀表線路中，一般都采用線路中，一般都采用單電源供電單電源供電，即由一組，即由一組+24V電源供電。電源供電。運(yùn)算放