仪表作业

绪论

2. 按能源形势分类

气动仪表：以压缩空气微能源，结构简单，性能稳定，可靠性高，价格便宜。

电动仪表：以交流直流电为能源，能源获取，信号传输及放大，变换处理比气动仪表容易得多，又便于实现远距离监视与操作，防爆问题也得到很好地解决。

液动仪表：以加压气体为能源。

按信号类型分类

模拟式控制仪表:线路较简单，操作方便，价格较低，在设计，制造，使用上有较成熟的经验。

数字式控制仪表：以微处理器为核心，其功能完善，性能优越。

按结构形式分类

基地式控制仪表：结构简单，性价比高。

单元组合式控制仪表:使用灵活，通用性强，适用于中，小型企业的自动化系统。

分散控制系统：分散控制，集中管理。

现场总线控制系统：以具有网络通信功能的智能控制仪表，计算机及通信网络为基,

并将通信网络进一步延伸至控制现场而组成的控制系统，全数

字化，全分散化，可互操作性，开放性等优点。

3．（1）气动控制仪表，20-100kPa气压信号

电动控制仪表，模拟信号、数字信号、频率信号

（2）电流信号，接受仪表串联，发送仪表输出电阻Ro尽量大，接收仪表输出电阻Ri尽量小

电压信号，接受仪表并联，发送仪表输出电阻Ro尽量小，接收仪表输出电阻Ri尽量大

（3）电流信号适用于长距离传输，电压信号适用于短距离传输

4．（1）四线制，二线制

（2）不能，两线制工作的最大电流大于等于信号传输的最小电流

8.（1）安全栅作为本安仪表的关联设备，一方面传输信号，另一方面确保系统的本安爆炸性能

（2）齐纳式安全栅，结构简单，经济、可靠、通用性强，使用方便

隔离室安全栅，线路复杂，性能稳定，当干扰能力强，可靠性高，使用也比较方便第一章

1．P比例，作用迅速，不消差，稳定性差

PI比例积分，速度一般，消差能力强

PD比例微分，超前，有差

4.（1）比例度，即用来表示比例作用强弱的参数

微分时间，积分作用的输出值变化到等于比例作用的输出值所经历的时间

积分时间，微分作用的输出值变化到等于比例作用的输出值所经历的时间

（2）控制系统的输出输入，写出传函，进而计算出以上参数

5．输出变化量=（6*（5-1））/（60%*（20-4））=2.5v

6.（1）积分增益Ki在阶跃信号的作用下，PI控制器的输出变化的最终值与初始值之比

微分增益Kd在阶跃信号的作用下，PD控制器输出变化的初始值与最终值之比（2）增益越大，越接近理想状态

7.（1）控制点最大偏差的相对变化值，即控制器消除余差的能力

（2）实际的控制系统中，控制结果不能消除余差。因为K I愈大，控制精度愈高，控制器消除余差的能力也愈强。但控制精度高，系统的稳定性就差，故不能完全消除误差。8．ε=4-2=2 K P=1/8=0.5

①PI: △y=K p(1+t/T1)ε=0.5（1+12/120）*2=1.1

②PD:△y=K p[1+(K D-1)e-KD/TD*t]= 1+9e-1

10.（1）差动放大器对共模信号有很强的抑制能力，电平移动，使运算放大器工作在允许的

共模输入电压范围内

（2）导线引起的压降，是输入电压变大，电平移动，使基准电压变为Ub，提高输出端电平

11.电容的存在，是开关变化瞬间，阶跃信号引起的输出信号保持不变

12.（1）不能，由于饱和工作状态下，输出电压已被限制，输入信号依然存在，使其不断向电容充电，产生积分饱和现象。

（2）设法停止对电容按原来的方向充电。

14“自动→软手操”的切换：S1、S2由自动切到软手操后，在S4尚未扳至UR时，IC3的

反相输入端浮空，由于电路具有保持特性，使U03不变，

故这种切换是无平衡、无扰动的。当需要改变输出时，将

S4扳至所需的位置，使U03线性上升或下降。

“软手操→自动”的切换：手动操作时，电容C1接到UB上，使C1两端的电压始

终等于U02。当从软手操（或硬手操）切换到自动时，

由于Uc1等于U02而极性相反，C1的右端就和IC3的

反向输入端一样都处于零电位（相对于UB而言），故在

接通瞬间电容无充放电现象，输出U03不变，这就实现

了无平衡、无扰动的。

第二章

1（1）变送器包括，测量部分、反馈部分、放大部分

（2）使变送器的的转换系数和反馈系数为常数

2量程调整，即是变送器输出信号的上限，与测量范围的上限相一致

零点调整，即使变送器测量起始点，调整为零

零点迁移，即把测量起点由零调整到某一值

7（1）没有杠杆机构的变送器，结构简单，性能稳定、可靠，具有较高的精度

（2）输入差压信号，经过感压膜片使其位移发生变化，感压膜片与差动电容的电容量变化，经过电容-电流转换电路，转化为直流电流信号，经调零迁移信号，与反馈信号的代数和，比较后，经放大输出限制电路，输出电流。

8测量部件的作用是把被测差压转换成电容量的变化

转换放大电路的作用是将差动电容的相对变化量，转换成标准的电流输出信号

9电路中调零电位器，调整输出零位。调量程电位器，调整量程。

11？、

13（1）为了避免输出与输入有直接电的联系

（2）采用隔离变压器，即电流互感器，输出电流等于功放电路复合管的集电极电流

14（1）两线制温度变送器，用一个铜电阻；四线制温度变送器，用两个铜电阻。

（2）两端子相连接，电压相等且固定值，以0摄氏度为基准，用毫伏信号检查零点。

15热电偶，反馈回路的特性与热电偶的特性相一致，输出信号与被测温度之间实现线性化。热电阻，采用正反馈原理，使电流随温度增加而增大，补偿了热电阻阻值的增加量随温度