过程控制仪表课后答案第1章

思考与练习题参考答案

第1章过程控制仪表的基本知识

思考与练习题

⑴控制仪表和控制系统有什么关系？

答：过程控制系统是实现生产过程自动化的平台,而过程控制仪表是过程控制系统不可缺少的重要组成部分。

⑵什么是信号制？控制系统仪表之间采用何种连接方式最佳？为什么？

答：信号制即信号标准，是指仪表之间采用的传输信号的类型和数值。

控制系统仪表之间采用4～20mADC直流电流信号传送，现场变送器和控制室仪表之间采用串联连接方式。电流信号便于远距离传送，不仅节省电缆、布线方便，而且还便于使用安全栅，有利于安全防爆。

采用1～5VDC直流电压信号实现控制室内部仪表间联络。用电压信号传送的信息可以采用并联连接方式，使同一个电压信号为多个仪表所接收。在控制室内，各仪表之间的距离不远，适合采用1～5VDC直流电压作为仪表之间的互相联络信号；任何一个仪表拆离信号回路都不会影响其它仪表的运行；各个仪表既然并联在同一信号线上，当信号源负极接地时，各仪表内部电路对地有同样的电位，这不仅解决了接地问题，而且各仪表可以共用一个直流电源。

（3）防爆仪表与易燃易爆气体或蒸汽之间有何对应关系？

答：防爆仪表的分级和分组，是与易燃易爆气体或蒸汽的分级和分组相对应的。仪表的防爆级别和组别，就是仪表能适应的某种爆炸性气体混合物的级别和组别，即对于教材表1.3中相应级、组之上方和左方的气体或蒸汽的混合物均可以防爆。

（4）怎样才能构成一个安全火花型防爆控制系统？

答：构成安全火花防爆系统要求：①在危险场所使用本安仪表；②在控制室仪表与危险场所仪表之间设置安全栅。

（5）对于采用单个放大器的仪表一般如何着手进行分析？

答：对于单个放大器的仪表，首先要将仪表分为输入、放大和反馈三个部分。然后对各个部分进行分析，尤其是输入部分和反馈部分，最后求得仪表的输出和输入之间关系。

（6）仪表中常用到哪四种运算放大器电路？各有哪些特点？

答：仪表中常用到反相端输入运算，同相端输入运算，差动输入运算和电压跟随器等四种运算放大器电路。

反相端输入运算放大器电路特点：集成运放的同相输入端为“虚地”，输入信号从反相端接入，输出信号与输入信号成比例，相位相差180°。同相端输入运算放大器电路特点：集成运放的反相输入端为“虚地”，输入信号从同相端接入，输出信号与输入信号成比例，相位相同。差动输入运算放大器电路特点：一般是双端输入，共模抑制比高。电压跟随器实际上是一个1：1同相输入运算放大器。其主要的特点是输入电阻高、输出电阻低。

（7）对于采用运算放大器构成的仪表，一般如何着手进行分析？

答：采用运算放大器的仪表分析方法，是把整个仪表线路分成一个个运算放大器电路单独地进行分析，最后再综合得到整机的特性。

（8）仪表的一般分析步骤是什么？

答：仪表的一般分析步骤可以采用由整体到局部，最后再综合的方法分析。

①了解仪表作用和结构框图；②按照结构框图将整机线路划分成相应的部分；③根据信号的传递方向，对各部分逐一进行分析；④综合仪表的整机特性。