数字式显示仪表

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热工测量及仪表_第4章_显示仪表

0
xcz--102
刘玉长
1 5
（2）工作原理
根据电磁感应原理，当有mV信号加在动圈两端时，形成一个闭合回路，便有电流流过动圈，载流动圈在磁场中将受到电磁场的作用。根据左手定则，磁力线穿过手心，四指指向电流方向，拇指就是导体受力方向，这个力使动圈转动，使动圈转动的力和绑定动圈的张丝力相等时，动圈停在某一位置，指针指示出温度的大小。
R调：
热电偶的连接导线有长有短，为保证R总=常数，调整R调使R外=15Ω
刘玉长
R热敏与 R并：
R热敏与R并两个电阻是动圈的温度补偿电阻。因为动圈是铜导线绕制的，当温度升高时，动圈的电阻值R动就会增加，在电压信号不变的情况下，I将减小，动圈显示仪表的指针指示会偏低，此时，R热敏的电阻值也会随着温度自动减
第四章显示仪表
第一节概述第二节模拟式显示仪表第三节数字式显示仪表第四节常用显示仪表简介第五节仪表防爆知识
刘玉长
第一节概述
显示仪表：
凡能将生产过程中各种参数进行指示、记录或累积的仪表。
一、定义
显示仪表是指接收检测元件(包括敏感元件、传感器、变送器等)输出信号，通过适当的处理和转换，以易于识别的形式将被测参数表现出来的装置。
刘玉长
热电阻与动圈表配套使用实际连线
调整电阻的作用与大小
1.R1+R11+R连 1=5Ω 2.R2+R12+R连2=5Ω 3.R13+ R连3 = 5Ω
+
U=220v
—
R3
R4
a
动圈表
b
R2 R1 R11
R13
R12
刘玉长
Rt

德力西电气 PD606E安装式数字显示三相多功能仪表使用说明书

PD606E 安装式数字显示三相多功能仪表使用说明书符合标准：GB/T 22264安装、使用产品前，请仔细阅读使用说明书并妥善保管、备用目录一、产品简介 (01)二、功能介绍 (02)三、技术参数 (03)四、安装与接线 (04)五、编程操作 (08)六、面板说明与测量信息显示 (11)七、通讯规约 (30)八、功能输出 (43)九、常见问题及解决办法 (47)十、运输、贮存 (49)十一、公司承诺 (49)一、产品简介1.1引用标准执行标准:GB/T22264.1 安装式数字显示电测量仪表第1部分:定义和通用要求GB/T22264.2 安装式数字显示电测量仪表第2部分:电流表和电压表的特殊要求GB/T22264.3 安装式数字显示电测量仪表第3部分:有功功率表和无功功率表的特殊要求GB/T22264.4 安装式数字显示电测量仪表第4部分:频率表的特殊要求GB/T22264.5 安装式数字显示电测量仪表第5部分:相位表和功率因数表的特殊要求GB/T22264.7 安装式数字显示电测量仪表第7部分:多功能仪表的特殊要求GB/T22264.8 安装式数字显示电测量仪表第8部分:试验方法参考标准:GB/T 17215.321-2021电测量设备（交流）特殊要求第21部分：静止式有功电能表 (A级、B级、C级、D级和E级)GB/T 17215.323-2008 交流电测量设备特殊要求第23部分:静止式无功电能表(2级和3级)GB/T 17215.301-2007多功能电能表特殊要求1.2产品概述多功能网络电力仪表是针对电力系统、工矿企业、公共设施、智能大厦等场合的电力智能监控和电能计量需求而设计，能够高精度测量三相电网中的所有常用电力参数:三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、视在功率、频率、功率因数等，并带有485通讯、电能脉冲输出等功能。

多功能网络电力仪表具有极高的性价比，可以取代测量指示仪表、电能计量仪表以及相关的辅助单元。

过程检测仪表[电子教案]第六章显示仪表

4．功率放大级．
功率放大级采用推挽式相敏放大线路。其输入为电压放大级输出（交流电压），输出负载是可逆电机的定子绕阻，而电源是由D301、D302提供的单向脉动电流。
图6.14 相敏推挽功率放大器原理
当无输入信号时，复合三极管均不导通，上、下回路集电极漏电流ic、i’c 在控制绕组上产生的脉动电压，大小相等、方向相反，互相抵消。所以此时可逆电机不转动。当有正相输入信号时，信号正、负半周，下、上复合三极管轮流截止、导通。导通电流i’c、ic在控制绕组上合成正相位电流，可逆电机定子产生顺时针旋转磁场，正转。当有反相输入信号时，与上述情形相反，输出电流在控制绕阻中合成电流为负相位，可逆电机定子产生逆时针旋转磁场，电机反转。
3.电子电位差计的测量桥路电子电位差计的测量桥路
测量桥路稳压电源E=1V，上支路工作电流I1=4mA。下支路电流 I2=2mA。桥路平衡时：
U AB = U AC UBC = E x 仪表测量下限 E x min = U AB min = I 1RG I 2 R2
仪表测量上限
E x max = U AB max = I 1 ( R G + R np ) I 2 R 2
③量程电阻RM：作用决定仪表电量程。 R np = R p // R B // R M ,实际电量程， E n = I 1 ( 1 2 λ ) R np λ=0.05，为RP防脱余量。
R np = E n (1 2 λ ) I 1
RM =
90 R np 90 R np
④起始电阻RG：作用是决定仪表量程下限
图6.15 相敏推挽放大波形
6.1.4 机械传动机构
1.平衡机构平衡机构
由可逆电机、传动齿轮、拉线轮、指示记录机构和滑线电阻所组成。可逆电动机转动时，通过齿轮传动机构2及拉线轮3，带动指针、记录笔6移动，从而指示、记录被测温度值，同时带动滑线电阻的滑动触点12移动，使整个系统趋于平衡位置。

2013第四章第二节数字显示仪表(2013)

反馈式线性化就是利用反馈补偿原理，引入非线性的负反馈环节，用负反馈环节本身的非线性特性去补偿检测元件或传感器的非线性，使输入和输出具有线性关系特性。 Ui f ( X )
U 0 SX U0 U f Ui f ( X ) f ( ) S
X
传感器
Ui
+
ΔU
_
放大器
U0
Uf
非线性反馈反馈式线性化原理图
驱动器 EPROM 锁存器 A/D转换器
Ux
K分度号热电偶温度测量范围为0~999℃ ，999℃ 时的热电势为41.237mV，量化单位为：
Δ= 41.237/999=0.04128≈0.0413mV。
为了节省成本，采用三位LED数码管显示温度值，用个位数数码管的小数点代表0.5 ℃或0.0 ℃。小数点亮代表0.5 ℃ ；小数点不亮，代表0.0 ℃。当≤0.25 ℃时，小数点不亮；当大于0.25 ℃ 并小于0.75 ℃ 时，小数点亮；当≥ 0.75 ℃ 时，进位显示1 ℃。
数字式检测仪表就是以十进制测量数据形式显示测量结果的检测仪表。测量数据包括测量数字和测量单位两部分，二者缺一不可。只有数字，没有单位，这样的数字只有相对意义没有绝对意义。因此，被测量 X 总是以其测量数字N(十进制数)和测量单位x1表示：
X x1 N
X N x1
测量单位x1，就是N=1所对应的被测量X。例如，压力数字的单位是Pa，流量数字的单位是m3/h，温度数字的单位是℃等。
常
把0~1V的模拟电压量化为三位二进制代码，划分量化电平的两种方法如图所示。(a)图Δ =1/23，量化误差为Δ ；(b)图Δ = （2×1）/（2× 23 -1），量化误差为Δ /2 。

数字温度显示仪表校准方法分析

Experience Exchange经验交流DCW243数字通信世界2020.120 引言数字温度显示仪表是一种以十进制数码显示被测值的仪表，仪表本身并不能单独测量温度，与温度传感器配合、接受其信号才能测量温度，仪表输入信号是标准化、规范化的信号，通常数字温度显示仪表与热点阻、热电偶等温度传感器配合使用，具精度高、显示清晰正确、可读性强、安装方便等优点。

1 数字温度显示仪表的一般原理及基础知识数字温度显示仪表主要原理图如图1所示，测量电路将传感器形成的电动势进行测量，将得到的信号通过电平放大，进行非线性校正及A/D 转换，最终在显示端输入被测温度数值。

图1 数字温度显示仪表原理图数字温度显示仪表的准确度等级有0.1级、0.2级、0.5级、1.0级，常见的是1.0级；分辨力有0.1℃和1℃。

数字温度显示仪表通常与热电偶或热电阻连接，常用热电偶的类型有B 、S 、R 、K 、N 、E 、J 、T 等，常用热电阻的类型有Pt100，Pt500，Pt1000，Cu50，Cu100等；在我市常见应用K 型热电偶和Pt100热电阻，后文校准方法以K 型热电偶和Pt100热电阻为主。

2 数字温度显示仪表校准条件2.1 标准器及其他设备校准时标准器主要有直流电阻箱、标准直流电压源、温度校准仪、专用补偿导线、0℃恒温器、专用连接导线和绝缘电阻表；其中直流电阻箱和标准直流电压源在实际使用可用符合要求的温度校准仪替代。

2.2 环境条件数字温度显示仪表校准环境温度为15℃～25℃，相对湿度45%～85%。

当环境不能满足标准器使用的环境要求时，在不确定度评定时应增加环境条件的不确定度分量。

2.3 准备工作（1）数字温度显示仪表的校准前应检查被校设备的外观是否损坏，接上电源打开开关，查看数字温度显示仪表是否能够正常显示。

（2）校准前仪表应通电预热，预热时间按制造厂说明书的规定确定，一般不少于15min ，具有参考段温度自动补偿的仪表预热时间不少于30min 。

东辉智能 Z-智能数字显示仪表

智能数字显示仪表说明书一、主要技术参数1.使用条件：环境温度 0～50℃；相对湿度≤90％电源电压： (85～265)VAC (电源频率 50±2.5Hz)或24VDC±10%2.基本误差：0.5％F.S±1字；显示分辨率：根据量程不同，可有0.001，0.01，0.1，1等四种3.输入特性：热电偶型、电压信号型：输入阻抗大于500kΩ标准电流型：输入阻抗小于250Ω热电阻型：引线电阻要求0～5Ω，三根相等4.热电偶型仪表内部冷端补偿温度范围：0～50℃5.直流电源输出：电压24V，最大电流50mA，直接配接二线制无源变送器6.显示位数：四位红色LED显示7.安装方式：装盘和机芯采用全卡入式8.重量：约0.5kg9.功耗：＜5W二、输入信号规格及开孔尺寸1 外形及开孔尺寸如下表：2 输入信号规格如下表所示：三、参数设定流程图1. 各按键在操作时的作用如下：（1）“”：用于各级功能参数分类、参数名称的循环显示和参数值的确认。

（2）“”：用于各参数值的修改和选择。

（3）“”：用于各参数值的修改。

（4）“”：用于进入显示屏提示的功能菜单或功能参数的设置介面。

2.菜单操作：注：“*”表示此功能仅对标准信号仪表有效，“**”表示信号输入为“ ”时才有此菜单，虚框表示仅热电偶输入时有此菜单。

四、接线方法跳线设置（仅48×48×100型仪表需进行本项设置）对于48×48×100型仪表，在[ ]菜单中选择不同分度号后，还需进行相应的硬件跳线设置方可正常使用。

跳线设。

显示仪表介绍

计数器
控制逻辑
b)
数据输出
标准时钟
1.2 逐次比较型
采用直接法转换，它是把电模拟量与一整套准电压之间进行直接逐次比较而得的数字量。
逐次比较型模-数转换器的基本原理在于“比较”，用一套标准电压和被测电压进行逐次比较，不断逼近，最后达到一致。标准电压的大小，就表示了被测电压的大小。将这个和被测电压相平衡的标准电压以二进制数出，就实现了模拟-数字的转换过程。
动圈式显示仪表通过一定的内置电路可以直接用来作为热电偶、热电阻，以及电流或电压的显示。
部分显示表还附带有模拟量输出，以实现简单的控制功能。
一、动圈显示基本原理
磁场中，一个用弹性张丝悬挂
N
S
的线圈，当线圈有电流通过时，线圈在电磁力的作用下发生偏
转；在电磁力矩与张丝的弹性
力矩平衡时，线圈达到最大偏
RLT
4R
0

0 U0

U0 4R
RT
四、动圈式显示仪表测温注意事项
型号意义
XCZ：显示、磁电、指示 XCT：显示、磁电、控制
注意配套使用适当调整外接电阻运输时，短路保护
§3 自动电子电位差计
E
R
R
RR
当电路中有两个电位相反的电源时，总电势为两个电源电势之差。如果两个电源的电动势相等，则回路电流为零。
二、动圈式显示计
—热电偶温度显示、电压与电流显示
校准后的动圈就是一个包含内阻r的电流表（毫安计）。
毫安计串联一个可调小电阻，使回路总电阻一定时，即可用于测量小电压——热电偶的输出。
毫安计串联一个大电阻，使回路其它电阻忽略不计时，即可用于测量大电压——普通电压表。

数字显示仪表第3章数字基础

1表示热电偶或辐射温度计;
2表示热电阻;
3表示霍尔式压力变送器;
4表示电阻式远传压力计;
5表示输入电流电压信号;
6表示热敏电阻；
第四位用拼音字母表示仪表的适用场合， C表示船用， F
表示耐大气腐蚀， K表示开方。
五. XMT仪表的类型与功能
XMT仪表的类型与功能
XMT仪表测量范围 XMT仪表配用热电偶和热电阻时的测温范围
第三章数字式显示仪表
一、数字式显示仪表的定义及其特点
数字式显示仪表是能将被测的连续电量(模拟量)自动地变成断续量,然后进行数字编码,并将测量结果以数字显示的电测仪表。
模拟量 A/D变换器
数字量电子计数器显示器
读出
图数字式显示仪表方框图
17
第二节数字式显示仪表
特点
准确度、灵敏度高; 读数方便、清晰直观、不会产生视差。测量速度快，从每秒几十次到每秒上百万次; 仪表的量程和被测量的极性可自动转换,可自动检查故障、报警以及完成指定的逻辑程序; 可以方便地实现多点测量; 可以与电子计算机配合,给出一定形式的编码输出。
30
图自动平衡电桥工作原理
⑤ 具有与上位机通讯的标准,可靠性高,价格与一般记录仪相仿。
25
第三节新型显示仪表
2、虚拟显示仪表
利用计算机强大的功能来完成显示仪表所有的工作。
输入通道
采样
开关
模数
转换
个人计算机
输入通道插卡
实时
数据管理
数据
计算处理
多媒体
显示显示模式
图虚拟显示仪表原理框图
26
第三节新型显示仪表
2、虚拟显示仪表
第三节新型显示仪表

化工仪表及自动化--第四章显示仪表

自动化学院
电气测控工程系
化工仪表及自动化
第四章显示仪表
内容提要
概述
自动化学院电气测控工程系
模拟式显示仪表
自动电子电位差计自动电子平衡电桥
数字式显示仪表(自学)
数字式显示仪表的特点及分类数字式显示仪表的基本组成
新型显示仪表(自学)
无笔、无纸记录仪虚拟显示仪表
图4-2 电子电位差计原理图
4
第一节模拟式显示仪表
3.自动电子电位差计的测量桥路
自动化学院电气测控工程系
图4-3 电位差计测量桥路原理图
图4-2 电子电位差计原理图
（1）冷端温度补偿问题
举例
用镍铬-镍硅热电偶测量温度，其热端温度不变，而冷端温度从０℃升高到 25℃，这时热电势将降低１mV，仪表指针会指示偏低。
6
第一节模拟式显示仪表
（2）量程匹配问题
自动化学院电气测控工程系
①R2铜电阻装在仪表后接线板上以使其和热电偶冷端处于同一温度。 ②下支路限流电阻 R3 它与 R2 配合，保证了下支路回路的工作电流为 2mA。
③上支路限流电阻R4 把上支路的工作电流限定在4mA。
④滑线电阻 RP 仪表的示值误差、记录误差、变差、灵敏度以及仪图4-4 XW系列电位差计测量桥路原理图表运行的平滑性等都和滑线电阻的优劣有关。 R2—冷端补偿铜电阻；RM—量程电阻；RB—工艺电阻；RP—滑线 ⑤量程电阻RM 决定仪表量程大小的电阻；R4—终端电阻（限流电电阻。阻）；R3—限流电阻；RG—始端电阻；E—稳压电源1V；I1—上 ⑥始端（下限）电阻RG 大小取决于支路电流4mA；I2—下支路电流测量下限的高低。 7 2mA

XMDA多回路数显仪表

XMDA多回路数显仪表XMDA 系列2-6 路智能数字显⽰控制仪表使⽤说明书⼀、概述XMDA 系列仪表是智能2-6 回路数字显⽰控制仪表。

它具备强⼤的编程输⼊能⼒，配合各种输⼊模块，能适合热电偶、热电阻、电压、电流等多种信号的输⼊，它不仅具备通常巡检仪的全部功能，更适合在计算机监控系统中做数据采集下位机，为计算机提供廉价、适应性强、可靠且精确度⾼的模拟量采集数据。

它具备输⼊数字校正系统、数字滤波、可编程输⼊规格及可编程报警输出等功能；具有90-260VAC 范围输⼊的开关电源及多种安装尺⼨等特点。

6 个可编程输⼊回路，配合不同的输⼊模块，可以输⼊最多6 路的热电偶、电压或电流信号。

齐全的输⼊规格，各路输⼊可以使⽤不同的信号规格。

当输⼊为线性电压、电流或电阻时，各回路可独⽴定义刻度及⼩数点位置，当输⼊为热电偶或热电阻等温度传感器时，可独⽴进⾏平移修正及选择0.1/1℃指⽰分辨率。

各输⼊回路均具备数字滤波，且滤波强度可以独⽴调整或取消滤波。

输⼊显⽰路数可任意设置为1-6 路。

具备定点/ ⾃动巡回测量显⽰功能，并可⼿动设置巡检速度。

本系列仪表具备公共的上、下限报警限值设定功能，并且其报警限值与回差各路可分别独⽴设置。

XMDA 最多可同时⽀持6 路输⼊和2 路继电器输出。

具备先进的与计算机通讯功能，仪表可选配通讯组件（RS232C/RS485），可与上位计算机通信，或接微型打印机，定时/ 随机打印测量数据。

它在通讯时可等同6 台独⽴的测量仪表，可⼤⼤降低计算机采集模拟量数据的成本。

⼆、技术规格输⼊规格：热电偶和线性mV 电压：K、S、WRe5-26、E、J、T、B、N、0-20mV、0-50mV、0-100mV 等热电阻：Pt100、Cu50、0-80欧、0-400 欧等线性电压：0-1V、0.2-1V、0-2.5V、0-5V、1-5V 等线性电流：0-10mA、0-20mA、4-20mA 等热电阻接线为三线制，要求三线电阻相等，引线电阻⼩于18 欧测量范围：K(-50~1300℃)、S(-50~1700℃)、WRe526（0~2300℃）、T(-200~350℃)、E(0~00℃)、J(0~000℃)、B(0~800℃)、N(0~300℃)、Pt100(-200~600℃)、Cu50(-50~150℃)线性输⼊：-1999~9999 由⽤户定义测量精度：0.2 级(±0.2％FS ±1 个字)；0.3 级（±0.3％FS ± 1 个字，仅Cu50）注：B 分度号热电偶在0~600℃时可进⾏测量，但精度⽆法达到标定精度，在600~800℃可保证测量精度。

第三章显示仪表

3.2.4 XMZ系列单回路数字显示仪表
一、主要特点及功能
1. 通过简单的软硬件设定，可对输入分度号、量程、小数点位置等功能参数、控制参数的设定进行选择，所有参数均可永久保存，且掉电不丢失数据。 2. 可对每个继电器控制输出进行上限、上上限、下限、下下限等控制输出功能进行编程；各控制数值可在全量程范围内设定。 3. 采用先进的全自动数字调校系统，能方便快捷地进行精度调校，无需点位器调整，从而提高了仪表的稳定性和一致性。 4. 具有超量程、断线、断偶指示等故障自诊断功能。 5. 具有0-10mA、4-20mA、0-5V、1-5V隔离模拟变送输出信号。模拟变送值可在全量程范围内任意编程。 6. 主屏4位高亮度数码管显示测量值，副屏4位高亮度数码管可编程显示控制设定值等。 7. 可带隔离串行通信接口，传输速率可通过按键自由设定，可与各种带输入/输出通信功能的设备进行双向通信，并组成网络控制系统。 8. 采用Modbus-RTU通信协议。 9. 各设定参数和调试参数可用密码锁定，锁定后可防止误操作。 10. 仪表供电方式有AC220V、AC220V(开关电源)、DC24(开关电源) 或其他用户特殊要求的供电方式。 27
EN＝I RN
因为 EN 为标准电动势， RN为标准电阻，两个都是已知标准值，所以此时的电流I为仪表刻度时的规定值。
测量未知热电势Et
将开关K合到“2”位臵上，这时校准回路断开，
测量回路接通，移动滑动触点C的位臵，直至检流计
指示为零，此时便得：
EN U BC IRBC RBC Et RN
两种测量热电势的方法测得的结果极为准确，其原因如下。
① 由于它们是在全补偿时(亦即检流计中无电流通过时)进行测量读数、因此，被测热电势本身引起的压降损失和导线上的压降损失就不存在了，对测量结果也无影响。 ② 测量结果的准确性是依赖于标准电池的电动势及测量回路电阻的精度，而标准电池及电阻一般可以得到较高的准确性。 ③ 应用了高灵敏度检流计作为监测。

第4章显示仪表(1)

（5）上支路限流电阻R4 (上限电阻)
使I1保持为4mA 改变R4大小，可改变测量上限 R4减小，测量上限提高。
（6）下支路限流电阻R3
使I2保持为2mA
二．自动电子平衡电桥
1．平衡电桥测温原理
始r1B r2终
R4
RP
Rt
与热电阻配套测量温度，精度较高，自动记录
+E -
G
R3
R2
A
当温度处于量程下限时， Rt Rt0
触点B在最左端。电桥的平衡条件是
R3 (Rt0 RP ) R2 R4
当温度升高后，Rt增加为 Rt0 Rt
使电桥平衡，则B要向右移动，左端r1，右端r2= Rp- r1。
平衡条件是
R3 (Rt0 Rt RP r1 ) R2 (R4 r1 )
则 Rt R3 r1R3 R2r1
r1
显示仪表分类
气动显示仪表 1.按使用能源分电动显示仪表
2.按仪表显示装置的功能分
指示式积算式记录式信号报警式
3.按显示方式分
数字量显示：数字显示仪
气动显示仪表
显示仪表模拟量显示电动显示自电动动子圈电平式子衡显电电示位桥仪差表计
DDZ记录仪
机械显示
图象显示
（1）模拟式显示仪表被测量是以仪表指针线位移（或角位移）的形式进行连续模拟指示、记录。
可逆电机
指示机构记录机构
稳压电源
同步电机
为了准确地指示出被测温度的数值，将热电阻的连接采用三线制接法，并加外接调整电阻。
结论
测量精度高，自动指示、记录
3.自动电子电位差计的测量桥路
（XW系列）
RG
B R2

数字显示仪表

被测变送前置非线性补偿标度模/数计数数字显示仪表概述：数字显示仪表可以与不同的传感器（变送器）配合，对压力、温度、流量、物位、转速等参数进行测量并以数字的形式显示被测结果，故称为数字显示仪表。

它显示直观、没有人为视觉误差、反应迅速、准确度高等优点。

目前数字显示仪表在各个行业已等到广泛的应用。

第一节数字显示仪表的分类及组成 1、数字显示仪表的分类按输入信号的形式分电压型：输入信号是电压或电流（1-5VDC/4-20mADC ）频率型：输入信号是频率(Hz)。

按仪表具有功能分数字显示仪、数字显示报警仪、多功能数字显示仪表。

2、数字显示仪表的组成及工作原理数字显示仪表的组成由五部分组成：前置放大、模/数（A/D ）转换、非线性补偿、标度变换及计数显示。

电压型数字仪表的构成方案如下：被测变送前置非线性补偿标度模/数计数方案（a ）模拟非线性补偿：被测量在模拟信号时就已被线性化了，其测量准确度较低，一般只能达到0.5％-0.1％，优点是可以直接输出线性化的模拟信号。

方案（b ）非线性模/数（A/D ）变换补偿：利用非线性的模/数（A/D ）转换电路，在完成模/数（A/D ）转换的同时也完成了线性化，因而结构简单，准确度高，缺点是只能适用于测量特定模拟量，多用在单一参数测量的数字式仪表中。

方案（C ）数字线性补偿及标度变换：它可组成多种方案，适用面宽，主要用于直接数字控制系统（DDC ）及计算机设定系统（SPC ）等较大规模的控制系统及测量系统中。

其测量准确度高，结构较复杂。

第二节模/数（A/D ）转换模/数（A/D ）转换部分是显示仪表的重要组成部份。

其功能是将连续变化的模拟量转换成与其成比例的数字量，以便进行数字显示。

上图(a)表示模拟式仪表的指针读数与输入电压V i 关系;图（b ）表示了将这种关系进行整量化，即用折线代替图（a ）中的直线。

在实际测量中经常是先把非电量转换成电压；然后再由电压转换成数字信号，即A/D转换。

数字式显示仪表的原理及组成

数字式显示仪表的原理及组成以数字式显示仪表的原理及组成为标题，我们来详细介绍一下。

一、引言数字式显示仪表是一种常见的显示装置，广泛应用于各个领域，如电子仪器、汽车、工业自动化等。

它以数字形式显示测量参数，具有精确、直观、易读等特点。

本文将从原理和组成两个方面进行介绍。

二、原理数字式显示仪表的原理主要基于模数转换技术。

它通过将模拟信号转换为数字信号，再经过处理和显示，最终以数字形式呈现出来。

1. 模数转换模数转换是数字式显示仪表的核心技术之一。

它将模拟信号转换为数字信号，一般采用ADC（模数转换器）来完成。

ADC将模拟信号按照一定的采样频率进行采样，然后对采样值进行量化和编码，最终得到对应的数字信号。

2. 处理和显示数字信号经过模数转换后，需要经过处理和显示才能呈现出来。

处理部分主要包括滤波、放大和校准等过程。

滤波用于去除噪声，放大用于增强信号强度，校准用于保证测量的准确性。

处理后的信号经过解码和显示，最终以数字形式显示在仪表上。

三、组成数字式显示仪表由多个组成部分构成，下面我们将分别介绍。

1. 传感器传感器是数字式显示仪表的输入部分，用于感知被测量的物理量。

常见的传感器有温度传感器、压力传感器、电流传感器等。

传感器将模拟信号转换为电信号，并传输给数字式显示仪表。

2. 模数转换器模数转换器是将传感器输出的模拟信号转换为数字信号的关键部件。

它采用采样和量化技术，将模拟信号转换为对应的数字码。

常见的模数转换器有逐次逼近型ADC、双斜率型ADC等。

3. 处理电路处理电路用于对数字信号进行处理和校准。

处理电路通常包括滤波电路、放大电路和校准电路。

滤波电路去除信号中的噪声，放大电路增强信号强度，校准电路保证测量准确性。

4. 解码和显示解码电路将数字信号转换为数码管或液晶显示屏能够显示的形式。

解码电路根据数字信号的编码规则，将其解码为对应的数字，然后通过数码管或液晶显示屏显示出来。

5. 供电电路供电电路提供数字式显示仪表所需的电源。

数字式仪表工作原理

数字式仪表工作原理
数字式仪表是一种新型的测量仪器，其工作原理主要是通过数字信号处理器将模拟信号转换成数字信号进行处理，并实现显示和数据存储。

数字式仪表不仅具有高精度、高可靠性、高灵敏度等优点，而且具有自动校准、自诊断和远程通讯等功能，广泛应用于各个领域的测量和控制中。

具体来说，数字式仪表的工作原理包括以下几个方面：
1、信号采集：数字式仪表通过内部的模拟信号处理电路将待测量的模拟信号采集并转换为数字信号，常用的模拟信号处理电路有放大、滤波、A/D转换等。

2、数字信号处理：数字式仪表将采集到的数字信号进行处理，包括滤波、去噪、数学运算等，以达到更为精确的测量结果。

3、显示与存储：数字式仪表通过内部的显示器将处理后的数据进行显示，并可将数据存储到内部存储器中，以便后续的处理和分析。

4、自动校准：数字式仪表具有自动校准功能，可以根据内部的校准程序对仪表进行校准，以保证测量结果的准确性。

5、自诊断：数字式仪表具有自诊断功能，可以检测仪表的工作状态，如电源、传感器等是否正常，以及仪表内部是否存在故障等。

6、远程通讯：数字式仪表可通过串口或者网络接口与其他设备进行通信，实现数据的实时传输和控制。

总之，数字式仪表的工作原理是将模拟信号转换成数字信号进行处理，并实现显示、存储、自动校准、自诊断和远程通讯等功能，使得其在各个领域的应用越来越广泛。

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数字式显示仪表的种类

数字显示仪表常见的有机械式和电子式两类。

①机械式数字显示仪表
采用齿轮等机械传动装置，将检测仪表和字轮式数字显示器联接起来，由机械联动来反映被测变量的变化，实现位移、转速和流量等变量的数字显示。

如机械式里程表。

②电子式数字显示仪表
由晶体管和集成电路等元件构成的电子式仪表。

这类仪表按输入信号形式分为电压型和频率型两类。

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源理砂浆罐显示仪表的种类

源理砂浆罐显示仪表的种类一、引言显示仪表作为工业控制系统中重要的组成部分，对于工艺流程的监测和控制具有至关重要的作用。

源理砂浆罐作为常见的工业设备，其显示仪表的种类繁多，且随着技术的不断发展，显示仪表的性能和应用范围也在不断扩展。

本文将对源理砂浆罐显示仪表的种类、应用场景、发展趋势等方面进行详细的探讨和分析。

二、显示仪表的种类源理砂浆罐显示仪表主要分为模拟式显示仪表和数字式显示仪表两大类。

1.模拟式显示仪表模拟式显示仪表是一种通过模拟电路来指示测量结果的显示仪表。

其由传感器、信号处理电路和模拟显示器组成，主要应用于一些传统工艺流程的监测和控制。

常见的模拟式显示仪表有指针式和记录式。

指针式显示仪表利用指针的转动来指示测量值，通常以刻度盘或刻度板作为显示元件。

指针式显示仪表的优点是结构简单、价格低廉、可靠性高，但其测量精度和分辨率较低，且读数不够直观。

记录式显示仪表则通过机械传动机构将测量结果记录在记录纸上，实现连续记录和历史数据的追溯。

这种仪表适用于需要长时间记录数据的场合，但其测量精度和分辨率也较低。

2.数字式显示仪表数字式显示仪表是一种通过数字电路来指示测量结果的显示仪表。

其由传感器、信号处理电路和数字显示器组成，广泛应用于现代工业控制系统中。

数字式显示仪表的优点是测量精度高、分辨率高、读数直观等，能够为操作人员提供精确的测量数据和状态信息。

数字式显示仪表的种类繁多，常见的有LED显示屏、LCD显示屏、TFT显示屏等。

这些数字式显示仪表都具有高清晰度、高亮度和高可靠性等特点，适用于各种复杂工艺流程的监测和控制。

三、各类显示仪表的应用场景由于模拟式显示仪表的测量精度和分辨率较低，且读数不够直观，因此适用于一些对测量精度要求不高的场合。

在源理砂浆罐的应用中，指针式显示仪表常用于监测压力、温度等参数，而记录式显示仪表则用于长时间记录温度、压力等参数的变化情况。

数字式显示仪表则具有高精度和高可靠性的优点，因此广泛应用于各种现代工业控制系统中。

XMT 系列智能数字显示调节仪选型说明书

XMT系列智能数字显示调节仪选型说明书智能数字显示调节仪XMT系列智能数字显示调节仪一、概述本仪表以单片机和大规模电路组成的，软硬件采用多种抗干扰技术，使用EEPROM存储各种设定参数，停电不丢失数据，适合于温度、压力、湿度、液位、流量等参数进行测量、显示和控制。

二、主要功能显示、控制、报警、变送输出、通信和打印。

三、技术参数测量精度满量程的±0.5%+1个数字信号输入热电偶：K，E，B，S，N，T，J等热电阻：Pt100, Pt1000，Cu50标准输入：0～10mA 4～20mA，0～5V，1～5V，变送器输入：mV 其它电阻输入：Ω输出方式继电器：触点容量3A/220V（二位式、三位式、范围、上下限窄带控制）测量值变送输出：4～20mA，0～20mA数字输出：RS232，RS422，RS485打印记录：外接微型仪表打印机显示方式四位LED显示，显示范围－999～9999，分辨率0.001～1电源电压 AC220V工作环境工作温度：0-50℃，相对湿度≤85%注：采用二线制变送器接线时，本仪表直接供给24VDC电源，不需要外接电源。

四、外形及安装尺寸XMT XMTA XMTB XMTD XMTE XMTM XMTC 面板尺寸mm 96×96 160×80 80×160 48×96 96×48 72×72 160×80开孔尺寸mm 92×92 152×76 76×152 45×92 92×44 68×68 152×76仪表深度mm 100 80 80 100 100 100 100注：面板及开孔尺寸为宽×高XMT XMTM XMTBXMTD XMTA XMTE五、选型说明型号输入点数控制方式信号类型附加功能 XMT 1 单信号 0 二位 1热电偶 BJ报警XMTA 2 双信号 1 范围 2热电阻 B10～20mA变送输出XMTB 2 三位 3mV B24～20mA变送输出XMTD 3 时间比例 4电阻远传Ω P打印接口XMTE 4 上下窄带 5标准信号 T带通信接口XMTM 6两线变送器六、仪表接线热电阻热电阻热电阻热电偶热电阻智能数字显示调节仪。

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3.智能式显示仪表
• 带有微处理器的数字式仪表，可以实现复杂计算等功能。 • 1）构成
图11.1.5智能式显示仪表的构成
2）技术指标与特点
• 技术指标
技术指标与数字仪表基本相同，在测量误差功能上增加了零点、满度误差软件修正和数据线性化处理的功能。 • 特点
（1）具有常规仪表相同的功能；
（2）具有丰富的数据处理功能；
（3）可以方便地与各种输入信号连接；
（4）具有可编程功能；（5）可以存储历史数据，并能方便地输出；（6）具有数据通信功能；（7）与上位机配合可以构成分布式采集系统。
11量的模拟信号直接显示或者经过转换电路处理后再显示；也可以将模拟信号与标准信号比较调平衡后，经过计算得到测量值再显示。模拟式显示仪表具有连续显示功能，测量值在仪表的刻度盘上读出。 • 1.动圈式显示仪表 • 采用灵敏度较高的磁电系测量机构，易将微弱的被测信号转换为指针的角位移。可以对直流毫伏信号进行显示，也可以对非电势信号但能转换成电势信号的参量进行显示。
它是由前置放大器、A／D转换器（模拟量转换成数字量）、非线性补偿、标度变换以及显示装置等部分组成。
图11.1.4数字式显示仪表的构成框图
2）技术指标
• 分辨率
仪表在最小量程时，最末一位数字跳变一个字所代表的量值，它反映了仪表的灵敏度。
• 精确度
数字仪表精确度的表示方法：（ 1）
a% X nX min
1）特点 • 可以作参数显示；也可作参数指示显示和控制；可与热电偶等测温元件配合作为温度显示、调节使用；可和其他变送器配合，测量、控制其他参数。 2）组成和测量线路 • 动圈式仪表由测量线路和测量机构两部分组成。
图11.2.1动圈仪表
• 检测毫伏信号的测量线路
• 用于检测毫伏信号或配热电偶的动圈仪表测量线路为直接变换式线路。它由环境温度补偿电阻、量程和阻尼调整电阻、量程和阻尼调整电阻组成。
• 组成
图11.1.1直接变换式仪表
•特点（1）其线性刻度较困难。（2）很难获得较高的精度。（3）信息转换效率低，但仪表简单可靠、重量轻、尺寸小、价格便宜。
2）平衡式显示仪表的组成及特点 • 组成
图11.1.2平衡式显示仪表的组成
• 特点
• （1）平衡式显示仪表线性度好、测量精度高； • （2）反应速度快；
• 图11.2.3毫伏信号的测量线路
（1）环境温度补偿电阻用具有负的温度系数的热敏电阻Rr和锰铜电阻RB 并联后再与RD串联的方法进行补偿。
（2）量程和阻尼调整电阻国产XC系列动圈仪表采用了统一的测量机构，即用于不同的量程、不同的被测量情况下的表头是统一的，这就大大的简化了生产工艺，提高了生产效率。
（2） a% X b% X max 数字仪表精确度的相对误差
Xm a % b% X X
• 输入阻抗
数字仪表输入阻抗：指仪表在工作状态下，仪表两个输入端子之间所呈现的等效阻抗。 • 干扰抑制比
工业现场存在很强的电磁场及各种高频干扰，因此对数
字抗干扰性有一定得要求，通常用干扰抑制比来表示。
主要章节
• • • • • 11.1概述 11.2模拟式显示仪表 11.3数字式显示仪表 11.4智能式显示仪表 11.5传感器及变送器与显示仪表的连接
11.1概述
电动显示仪表通常是由测量线路和显示装置两部分组成。
1.模拟式显示仪表
是以指针或记录笔的偏转角或位移量来显示被测变量连续变化的仪表。 1）直接变换式仪表的组成与特点
（3）热电偶冷端温度补偿
• 与热电偶配套的动圈仪表，是直接按照热电偶的分度表进行刻度的，即热电偶的冷端温度是在零度条件下刻度的，如果热电偶冷端温度不是零度，则动圈仪表的读数便不能真实的反映被测温度值，并产生一个随冷端温度变化而变化的误差。因此在实际测温中，必须考虑冷端温度补偿问题。
图11.2.4热电偶冷端温度补偿
• 检测电阻值的测量线路
3）仪表型号
工业仪表型号由三节组成：第一节以大写字母表示，第二节以阿拉伯数字表示，尾注以大写汉语拼音字母一位表示，普通型不加尾注；第三节以一位阿拉伯数字表示统一设计的序号，第一次统一设计不加第三节。
• 动圈式仪表型号 • 见课本P242.
2.自动平衡式显示仪表 1）平衡式电子电位差计 • 工作原理： • 将被测电势与已知的电位差进行比较，当两者之
(3)比直接变换式仪表结构复杂、造价高。 3）显示仪表的基本技术性能
• 仪表的变差
在规定的条件下，用同一仪表对被测量进行正、反行程的测量，对某一测量点所得到的正、反行程两次示值之差称为该测量点上的示值变差。 b yib yi yi
yb max 100% ymin ymax
差为零（即达到平衡）时，被测电势就等于已知的电位差，此时仪表达到平衡而停止工作，故称为平衡式电子电位差计。
• 平衡式电位差计
EX IRPab ES RPab RK
图11.2.5手动平衡式电位差计
• 手动平衡式电位差计
图11.1.3仪表的变差特性
• 仪表的灵敏度
仪表输出信号的变化量和引起这个输出变化量的被测量变化量的比值，称为仪表的灵敏度。
y S x
• 仪表的分辨率
仪表响应输入量微小变化的能力称为仪表的分辨力，常用分辨率或灵敏限来表示。
2.数字式显示仪表
• 把与被测量（例如温度、流量、液位、压力等）成一定函数关系的连续变化的模拟量，变换为断续的数字量进行显示的仪表。 1）构成：
第11章：电动显示仪表
授课课时：2学时主要内容：电动显示仪表意义及概述。电动显示仪表的分类：模拟式显示仪表，数字式显示仪表。各显示仪表的结构组成及其工作原理，各显示仪表与之匹配的传感器的选择和确定。各类显示仪表的结构组成，各类显示仪表的工作原理，工作方法及其配套的传感器选型。重点和难点:各类显示仪表的结构组成，各类显示仪表的工作原理，工作方法及其配套的传感器选型。各类显示器与传感器的匹配，如何满足工艺精度要求