控制仪表及装置第二章

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时间:2019-05-12

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1、控制仪表及装置第二章变送器和转换器第二章变送器和转换器第一节变送器的构成第二节差压变送器第三节温度变送器第四节电/气转换器变送器和转换器变送器的构成构成原理测量部分C放大器K反馈部分F调零、零点迁移ZiZfZ0yxyxymaxxmaxxminymin0变送器的构成原理和输入输出特性量程调整、零点调整和零点迁移量程调整相当于改变变送器的输入输出特性的斜率,也就是改变变送器输出信号y与输入信号x之间的比例系数。量程调整(即满度调整)的目的是使变送器的输出信号上限值ymax与测量范围的上限值xmax相对应。方法:改变反馈部分反馈

2、系数改变测量部分转换系数零点调整使变送器测量起始点为零;零点迁移是把测量起始点由零迁移到某一数值。当测量起始点由零变为某一正值,称正迁移;而由零变为某一负值,称为负迁移。零点调整和零点迁移都是使变送器的输出信号下限值ymin与测量范围的下限值xmin相对应,在xmin=0时,称为零点调整,在xmin≠0时,称为零点迁移。实现方法:改变调零信号Z0差压变送器用来将差压、流量、液位等被测参数转换为统一标准的信号,以实现对这些参数的显示、记录或自动控制。一、力平衡式差压变送器(一)概述测量部分杠杠系统位移检测放大器电磁反馈机构系

3、统piFiFfI0变送器构成方框图(二)工作原理和结构1.工作原理Al1/l2tanl3MilfK2K1loKf+Mo△PiFiF1-MfFfIoSFo几点结论(1)在满足深度负反馈的条件下,输出电流Io与输入差压△Pi成正比。(2)改变调零弹簧作用力Fo可调整变送器的零点。(3)调整变送器的量程可通过改变tan和Kf来实现。(4)零点和满度应反复调整。作用:把被测差压ΔP转换成作用于主杠杆下端的输入力FiA1=A2=AFi=A(P1-P2)=AΔPiFi=A1P1-A2P2因:故:2.结构测量部分杠杆系统作用:进行力

4、的传递和力矩比较。组成:主杠杆1、矢量机构2和副杠杠4,以及调零机构、零点迁移机构、静压调整和过载保护、平衡锤。①主杠杆——将输入力Fi转换为作用于矢量机构上的力F1:②矢量机构——将输入力F1转换为作用于副杠杆上的力F2:改变tan,可改变差压变送器的量程:4-15,量程比为tan15/tan4=3.83③副杠杆——进行力矩的比较④调零和零点迁移机构⑤静压调整和过载保护装置、平衡锤平衡带拉条电磁反馈装置作用:把变送器的输出电流I0转换成作用于副杠杆的电磁反馈力FfFf=πBDcWI0设Kf=πBDcW改变反馈动圈的匝

5、数,可以改变Kf的大小则Ff=KfI01-3短接、2-4短接:W=W1=725匝1-2短接:W=W1+W2=2175匝可实现3:1的量程调整W1=725匝,W2=1450匝(三)低频位移检测放大器作用:把副杠杆上位移检测片(衔铁)的微小位移S转换成4~20mA的直流输出电流。由差动变压器、低频振荡器、整流滤波电路、功率放大器组成。构成方框图1.差动变压器B差动变压器原理图D上罐形磁芯下罐形磁芯AC检测片差动变压器的结构S2.低频振荡器D1、D2可以提供偏置电压,使三极管BG1正常工作。 两个二极管D1、D2就相当于一个稳

6、压管。R2起负反馈作用,从而稳定了BG1的工作点。振荡器电路低频振荡器的起振条件振荡频率:相位条件-s</2时,uCD与uAB相位相同,则电路就形成正反馈。振幅条件-KF=1,选择合适的电路参数,可满足这一条件。1f0=LABC42振荡器的放大特性和反馈特性幅值可控工作点即:SFP点上移uAB工作中,F随S的变化而变化。S较大时,F较小;(磁阻较大)S较小时,F较大。(磁阻较小)3.整流滤波电路整流滤波电路震荡器的输出电压uAB经二极管D4整流,通过电阻R8-9和电容C5滤波,得到平滑的直流电压信号,再送

7、至功放级。4.功率放大器稳定工作点提高输入阻抗穿透电流旁路,改善温度特性采用复合管,目的一是提高电流放大倍数;二是电平配置其他元件作用R1、C1:相位校正作用,对高次谐波造成相移,破坏其振荡条件,防止高次谐波产生寄生振荡。R10:改变放大器灵敏度。高量程时,通过端子7、8将其接入,以降低灵敏度。R7:稳定振荡管输入电压。C3、C6:高频旁路电容,可减小交流分量。D9:防止电源反接。位移检测放大器总图及本安防爆措施见下:限能限流负载两线制(一)概述检测元件-差动电容感压膜片差动电容电容-电流转换电路放大和输出限制电路反馈电路

8、调零、迁移信号+-反馈信号构成原理-位移平衡式二、电容式差压变送器变送器构成方框图(二)测量部件作用:测量部件结构结论:(1)相对变化值与被测差压成线性关系。(2)与介电常数无关,可大大减小温度对变送器的影响。(3)与有关。愈小,灵敏度越高。(三)转换放大电路作用:将差动电容的相对变化值,转换成标准的电

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