第4章 显示仪表

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1、第四章显示仪表概述1.动圈式显示仪表2.自动电子电位差计3.自动电子平衡电桥4.DDZ-Ⅲ型显示仪表5.数字式显示仪表6.新型显示记录仪表定义：对参数进行指示、记录、累积的仪表(二次仪表)。概述分类：（1）按照能源来分：（2）按照显示的方式来分：模拟式：用仪表指针的位移表示被测参数连续变化的仪表。使用磁电偏转机构或机电式伺服机构。优点：简单、可靠、价廉又能反映被测值的变化趋势。缺点：测量速度较慢、精度较低、读数易造成多值性。数字式：用数字形式显示被测参数大小的仪表。优点：测量速度快、精度高、读数直观、便于进行数值控制和数字打印记录，便于与计算机

2、联用。缺点：价格较高、线路复杂、维修成本高。图象显示：将图形、曲线、数字等直接在屏幕上进行显示。可与热电偶、热电阻等配合，作为温度显示、控制之用；输入信号：直流毫伏信号或可以转换成电势信号的非电势信号。原理：电流→位移。第一节动圈式显示仪表一、XCZ-101型动圈式显示仪表1.动圈式仪表的工作原理动圈仪表与热电偶配套使用:通电线圈产生的扭矩=张丝反抗动圈转动的力矩平衡时，动圈的位置与输入毫伏信号相对应，装在动圈上的指针就指示出被测对象的温度数值。核心部件：磁电式毫伏计。组成：磁钢、动圈、指针、张丝、标尺动圈仪表与热电偶配套使用:2.外接电阻和外

3、接调整电阻动圈电流为：在测量时，R总应始终不变。但实际应用时，从现场到仪表室的距离有长有短，连接导线的长度就不同，则R总就变化。为此，采用外接电阻为定值的办法来解决。配热电偶的动圈仪表统一规定R外=15Ω。R调用于凑足R外=15ΩR总=R外+R内动圈内铜导线的电阻随温度改变，温度↑，电阻值↑，在相同的毫伏信号输入情况下，回路内电流将减少，仪表的指示值就偏低。因此，需要进行温度补偿。3.动圈的温度补偿串接热敏电阻RT：T↑，RT（指数变化）↓。如果只用RT补偿易过头，与RT并联电阻R并，以消弱RT的影响。当温度升高时，并联的总电阻下降，而动圈的电

4、阻增加。这样，一增，一降，得到补偿效果。RT不平衡电桥出发点：将热电阻阻值随温度的变化转化为毫伏信号,与动圈测量机构相配并指示。二、XCZ-102型动圈式显示仪表可与热电阻配套构成热电阻温度计当电桥平衡时，动圈G中无电流流过，即：R4R2=R3(R0+Rt)；一般取R3=R4，R2=R0+Rt。当测温点温度升高时，Rt增大，R4R2≠R3(R0+Rt)，使Ucd增大，因此，动圈的电流也增大，这样，就可以根据不平衡电流的大小来测量温度。即是测温原理。动圈热电阻C三线制与外接调整电阻连接热电阻的导线长度变化引起阻值的变化一起加在不平衡电桥的一个桥臂

5、上。测量产生较大的误差。为此将不平衡电桥采用三线制接法。并外加调整电阻。二、XCZ-102型动圈式显示仪表三线制接法是从热电阻引出三根导线，两根导线接入桥路的两个相邻桥臂上，而第三根导线与稳压电源的负极相连。以抵消环境温度变化引起的连接导线电阻变化。规定：连接导线的阻值为5Ω。稳压电源不平衡电桥供电电源电压的波动对仪表的测量精度有直接影响，故对它有较高的要求。采用的是一组两级硅稳压管的稳压电源供电。三、几点说明（1）动圈式仪表型号是XCZ，有附加装置进行自动控制的型号是XCT。X——显示仪表；C——动圈式、磁电系；Z——指示仪；T——控制仪

6、。三、几点说明（2）必须注意与测温元件配套的问题。否则误差较大。如：镍铬-镍硅热电偶的E(t,0)为33277μV（t=0℃),动圈仪表显示800℃。若错接镍铬-铜镍热电偶配套的动圈仪表，则仪表显示453.9℃。（3）学会使用外接调整电阻。当配用热电偶时，R外=15Ω。配用热电阻时，R外=5Ω。（4）仪表出厂时将短路端子用导线短路，将动圈本身短接成一回路，构成一个磁感应阻尼器。动圈式仪表易受干扰因素(引起电流变化)影响而导致测量误差。它的可动部分容易损坏，怕震动，且不便于实现自动记录。第二节自动电子电位差计一、手动电位差计工作原理：平衡法、补偿

7、法、称重法将被测电势与已知的标准电势相比较，当两者的差值为零时，被测电势就等于已知的标准电势。Ｒ由稳压电源供电，保证通过Ｒ的电流Ｉ是恒定的。有UCB＝ＩRCB。只有当UCB=Et时，I检=0。根据滑动触点C的位置，可以读出UCB，达到对未知热电势测量的目的。用标准电池EN代替稳压电源、标准电阻RN校准工作电流I，确保I恒定。（1）校准工作电流K-1：调节电位器RH，使检流计G的指示为零，即用标准电池校准工作电流电位器标准电阻标准电池检流计（2）测量未知热电势EtK-2：移动滑动触点C，至检流计G的指示为零，　　　　　　　得：手动电位差计的测量采

8、用标准电池的电动势、测量回路电阻的精度、高灵敏度检流计及全补偿方式，精度远高于动圈式测温仪表。缺点：测量过程十分缓慢，需人工参与。不能自动记录。Et由