控制仪表及装置第二章李忠虎

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1、《控制仪表及装置》第二章变送器和转换器1内容安排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2第一节变送器的构成一、构成原理变送器的构成原理和输入输出特性yxymaxxmaxxminymin0测量部分C放大器K反馈部分F调零、零点迁移ZiZfZ0yx信号处理部分3二、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

2、反馈系数改变测量部分转换系数4零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Z05第二节差压变送器作用：用来将压力、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。应用：压力变送器显示、记录或控制配电器测压力：差压变送器配电器显示、记

3、录控制开方器测流量：H＋－通大气测液位：6一、力平衡式差压变送器测量部分杠杠系统位移检测放大器电磁反馈机构系统piFiFfI0变送器构成方框图力平衡式差压变送器电容式差压变送器扩散硅式差压变送器78作用：把被测差压ΔP转换成作用于主杠杆下端的输入力Fi1.测量部分9作用：进行力的传递和力矩比较。2.杠杆系统103.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Ff114.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。组成：由差动变压器、低频振荡器、整流滤波电路、功率放

4、大器组成。12差动变压器BD上罐形磁芯下罐形磁芯AC检测片差动变压器的结构S差动变压器原理图13（一）概述二、电容式差压变送器检测元件－差动电容构成原理－位移平衡式变送器构成方框图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调零、迁移信号＋－反馈信号14（二）测量部件作用：测量部件结构15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。16（三）转换放大电路作用：将差动电容的相对变化值，转换成标准的电流输出信号。此外，还要实现零点调整、正负迁移、

5、量程调整、阻尼调整等功能。电路包括电容－电流转换电路及放大电路两部分17转换放大部分电路原理方框图＋－E12～45V振荡器解调器稳压源调零及零点迁移功放和输出限制量程调整（负反馈）基准电压IC1IC3Ci1Ci2RLI04～20mA共模信号－－＋差动信号振荡控制放大器前置放大器181.电容－电流转换电路⑴振荡器包括VT1、T1等，向Ci1和Ci2提供高频电源作用：将差动电容的相对变化值成比例地转换为差动电流信号(电流变化值)。是一种变压器反馈型振荡电路，其振荡频率由检测电容和变压器次级绕组的电感决定。振荡器的输出幅值由控制放大器IC1的输出电

6、压决定。19⑵解调和振荡控制电路只要设法使I1+I2保持不变，即可实现电流信号Ii与电容相对变化值成线性关系。Ii=I2-I1=(I2+I1)Ci2-Ci1Ci2+Ci1=K3Ci2-Ci1Ci2+Ci1①解调器由VD1～VD8构成②振荡控制放大器主要包括放大器IC1，其作用是保持I1+I2不变20⑶线性调整电路(包括VD9、VD10、R22、R23、RP1等)检测元件中分布电容的存在，使差动电容的相对变化值减小，造成非线性误差，故设计了线形调整电路。电路通过提高振荡器输出电压幅度以增大解调器输出电流的方法，来补偿分布电容所产生的非线性误差。

7、补偿电压大小取决于RP1的阻值。212.放大及输出限制电路作用：将电流信号Ii放大，并输出4~20mA的直流电流。22⑴放大电路(包括IC3、VT3、VT4等)IC3起前置放大作用，VT3、VT4组成复合管，将IC3的输出电压变换为变送器的输出电流。电阻R31、R33、R34和电位器Rp3组成反馈网络，输出电流Io经这一网络分流，得到反馈电流If，送至放大器的输入端，这深度负反馈保证了Ii和Io的线性关系。电位器Rp2用以调整输出零位。S为正负迁移调整开关，可实现变送器的正向或负向迁移。电位器Rp3用以调整变送器的量程。对电路的分析，可推得如

8、下的输入、输出关系式：23调零电路调量程电路Io=K3K4Ci2-Ci1Ci2+Ci1+K4K5(UA-aUVZ1)式中：K4=RiRf，K5=1Ri，、a为分