仪表基础知识
仪表基础知识30915
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4.2.4投入式液位变送器 非密闭场合液体液位
质中，感受到被测温度，称为热电偶的工作端或热端，另一端
与导线连接，称为冷端或自由端（参比端）。它具有结构简单、
测量范围宽、使用方便、测温准确可靠等优点。
常用热电偶的产品：
名称
分度号 测量范围/℃
镍铬-镍硅
K
-200~1300
镍铬-考铜
E
-200~900
铜0-铂
S
0~1300
0- 无固定装置; 1- 可动外螺纹; 2 -可动 内螺纹; 3- 固定螺纹; 4 -固定法兰;
5- 卡套螺纹; 6 -卡套法兰 D F-防护型；O-电接点型；MO-大电流型 ；EX-防爆型；
2.2.2 电子电阻式温度计
优点：相比双金属温度计使用寿命更长，现场数字显示更 直观等。
2.2.3热电阻
4.2.2 单法兰液位变送器
一种直接安装在管道或容器上的现场变送器。 由于隔离膜片直接与液相介质相接触，因此可 以测量非密闭场合下
高温、高粘度、易结
晶、易沉淀和强腐蚀
性等介质的液位。
4.2.3双法兰液位变送器
适用于密闭场合下的下列工 况： 1、 被测介质对变送器 接头和敏感元件有腐蚀作用 时； 2、 需要将高温被测介 质与变送器隔离时；
热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特 点是测量精度高，性能稳定。其中铂热电阻的测量精度是最高 的，它广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。
仪表基础知识培训
定期检查电源接线和信号 接线是否松动或老化
定期更换易损件和消耗品 ，如电池、保险丝等
06 故障诊断与排除 方法分享
常见故障现象描述及原因分析
仪表指示异常
01
可能原因包括传感器故障、仪表内部故障、线路连接问题等。
仪表无显示
02
可能原因包括电源故障、显示器故障、主板故障等。
正确使用
遵循仪表的使用说明书，正确安装、 接线和调试，确保仪表正常工作。
04 常见类型仪表介 绍
温度测量仪表
玻璃管温度计
基于热胀冷缩原理，通过 玻璃管内液体的高度变化 来测量温度。
热电偶温度计
利用热电效应，将温度变 化转换为电信号进行测量 。
热电阻温度计
利用金属导体的电阻随温 度变化的特性进行测量。
压力测量仪表
弹性式压力表
通过弹性元件（如弹簧管、膜片 等）的变形来测量压力。
负荷式压力表
通过测量承受压力负荷的元件（如 活塞、液柱等）的位移来测量压力 。
电测式压力表
将压力转换为电信号进行测量，如 压电式、压阻式等。
流量测量仪表
差压式流量计
利用流体通过节流装置产生的差 压来测量流量。
容积式流量计
04
演示如何更换电源模块和保险 丝。
演示如何检查显示器连接线路 和更换损坏的显示器。
演示如何清洗和更换损坏的传 感器。
07 总结回顾与展望 未来发展趋势
关键知识点总结回顾
01
02
03
04
仪表基本概念
掌握仪表的定义、分类、基本 构成和工作原理等基础知识。
测量误差与精度
理解测量误差的来源、分类， 掌握精度等级的概念和评定方
仪表知识
自动控制系统一、基础知识1、控制系统的构成通常是指由一个被控对象、一个检测元件及传感器（或变送器）、一个调节器和执行器所构成，如下图所示：被控对象——自动控制系统中，工艺参数需要控制的生产过程、设备或机器等。
被控变量——被控对象内要求保持数值的工艺参数。
操纵变量——受控制器操纵的，用于克服干扰的影响，使被控变量保持设定值的物料量或能量。
干扰——除操纵变量外，作用于被控对象并引起被控变量变化的因素。
设定值——被控变量的预设值。
偏差——被控变量的设定值与实际值之差。
2、闭环自动控制与开环自动控制闭环自动控制是指控制器与被控对象之间既有顺向控制又有反向联系的自动控制。
如下图：压力测量仪表2011年课件（童选萍）一、压力测量与压力单位1、什么是压力，它的法定计量单位是什么？压力是垂直均匀地作用在单位面积上的力，它的法定计量单位是帕斯卡（简称帕），符号为Pa。
1Pa就是1牛顿（N）的力作用在1平方米（m2）面积上所产生的压力，即1Pa=1N/m2=1kg.ms-2/m2=1kg/m.s21MPa=1000kPa=106Pa2、为什么液柱高度也可以表示压力？因为压力是单位面积上所受的力，即P=F/S式中F—作用力，N；S—面积，m2。
又因为F=hsρg式中ρ——液体密度，kg/m3；h——液柱高度，m；g——重力加速度，m/s2；所以P= hsρg/s= hρg （N/ m2）由上可知，压力等于液柱高度、液体密度和重力加速度的乘积。
液体的密度ρ在一定的温度下是不变的，所以压力也可以用液柱高度来表示。
3、写出其它压力单位与法定单位Pa（帕斯卡）之间的换算关系。
1毫米水柱（mmH2O）=9.806375Pa≈9.81Pa1毫米汞柱（mmHg）=133.322Pa≈1.333×102Pa1工程大气压（kgf/cm2）=9.80665×104≈9.81×104Pa1物理大气压（atm）=101325Pa≈1.0133×105Pa1巴（bar）=1000mbar=105Pa4、什么是绝对压力、大气压力、表压及真空度？它们的相互关系是怎样的？绝对真空下的压力称为绝对零压，以绝对零压为基准来表示的压力叫绝对压力。
自动化讲义1-仪表基础知识
利用浮子随液位变化而上下浮动的原理来 测量物位。
超声波物位计
雷达物位计
利用超声波在气体中传播速度不同来测量 物位。
利用雷达波在气体中传播速度不同来测量 物位。
04
自动化技术在仪表中应用
传感器技术
01
02
03
传感器类型
根据测量原理和应用领域， 传感器可分为温度、压力、 流量、物位、位移、加速 度等多种类型。
信号处理算法
03
应用各种数字信号处理技术，如傅里叶变换、滤波、相关分析
等，对信号进行特征提取和降噪处理。
控制技术
控制原理
根据被控对象的特性和控制要求，选择合适的控制策略，如PID控 制、模糊控制、神经网络控制等。
控制器设计
设计控制器的结构和参数，以满足系统的稳定性、快速性和准确性 要求。
控制技术应用
可维护性
选择易于维护、校准和更换的仪表，减少后期维护成本 。
安装要求和步骤
安装位置
选择便于观察、操作和维护的位置，避 免安装在振动、潮湿、高温或腐蚀性环
境中。
连接方式
根据测量需求和管道特点，选择合适 的连接方式，如法兰连接、螺纹连接
等。
安装方式
根据仪表的特点和安装环境，选择合 适的安装方式，如壁挂式、盘装式等。
密封措施
确保仪表与管道连接处密封良好，防 止泄漏和外界干扰。
调试过程及注意事项
调试前准备
熟悉仪表的使用说明书，了解仪表的 工作原理、性能参数和调试方法。
02
外观检查
检查仪表的外观是否完好，有无损坏 或变形。
01
03
零位调整
对于需要调整的仪表，进行零位调整， 确保测量准确。
记录与报告
仪表基本知识
• • • •
自动控制系统通则
• 2 自动控制系统的调试 • 控制系统调试过程中需断开控制回路中的一点，形成开环系统， 其方块图如下： • 2.1 将操作器切换到“手动”位置，全部仪表投入运行被测信号 准确无误。 • 2.2 手动操作维持工况正常 • 2.3 断开控制回路，比如断开执行器与调节机构的联系，[见上 图]使系统处于开环状态。 • 2.4 将操作器开关无扰动地切换到“自动”位置。 • 2.5 改变给定值或施加一些扰动信号[如动──动变送器内部杠杆 机构或瞬时断开调节器与执行器间的连接]。 • 2.6 检查系统各环节间信号传递的极性，检查记录、指示、报警 等仪表是否正常工作。如系统各环节工作正常，则闭合控制回路 进入下一步调节器参数整定。
仪表维护检修技术规程
• 维护检修人员应具备如下条件： • a.熟悉本规程及相应仪表的产品使用说明书或技术手 册等有关技术资料； • b.了解工艺流程及该仪表在其中的作用； • c.掌握电工技术基础、电子技术基础、化工测量仪表 及维修、化工仪表机械基础等有关方面的基础理论知 识； • d.掌握该仪表维护、检修、投运及常见故障处理的基 本技能； • e.掌握常用测试仪器和有关的标准仪器的使用方法。
仪表专业术语
• 25 气源管道 ：为气动仪表提供气源的管道。 • 26 仪表线路 ：仪表电线、电缆、补偿导线、光缆和 电缆槽、保护管等附件的总称。 • 27 电缆槽 ：敷设和保护电线电缆的槽形制成品，包 括槽体、盖板和各种组成件。 • 28 保护管 ：敷设和保护电线电缆的管子及其连接件。 • 29 回路 ：在控制系统中，一个或多个相关仪表与功 能的组合。 • 30 伴热 ：为使生产装置和仪表设备、管道中的物料 保持规定的温度，在设备、管道旁敷设加热源，进行 跟踪加热的措施。
仪表基础知识
相对误差=绝对误差/仪表示值×100%
2020/6/28
引用误差：它是绝对误差与被测量变量 的量程之比.
绝对误差
δ= -------------------------×100％ 量程上限一量程下限
仪表的精度等级是根据引用误差来划分的。
热电偶
• 普通型热电偶
• 铠装热电偶
2020/6/28
普通型热电偶基本结构图 铠装热电偶
冷端t0
B(t0)
毫伏表
加热端t
2020/6/28
A(t1)
热电偶的工作原理
温差电势
当我们把一根金属导线的一端加热，另一 端保持原来的状态，那么在导线的两端会出现 一个电动势。用电流表将导线两端连接起来， 就会产生电流，这一现象称为热电效应，产生 的电动势称为温差电动势。
反映物质内部热运动的状况，任何一种物 质都是由大量的分子组成的，这些分子总 是处于热运动的状态，分子热运动越快， 物质的温度越高，相反分子的热运动越慢， 物质的温度越低。
2020/6/28
温标 衡量物质温度的标尺，称为温标。 1.摄氏温标
单位用℃来表示。它把标准大气压下冰 的熔点定为0℃，把水的沸点作为100℃， 在0~100之间划分100等份，每一等分为1℃。
按照仪表的使用条件来分，误差可分为基本误差、 附加误差。
按照被测变量随时间变化的关系来分，误差可分 为静态误差、动态误差。
2020/6/28
测量误差
测量误差：按照误差数值的表示方法，误差可 分为绝对误差、相对误差、引用误差。
绝对误差是指仪表指示值x与被测量的真值x0之 间的差值，即 绝对误差=仪表指示值-真值。
仪表基础知识完整ppt课件
2024/3/12
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仪表的分类
一、常规仪表 二、主控室DCS及PLC
2024/3/12
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常用仪表的信号
仪表常用的电信号包括： 4—20mADC信号 1—5VDC信号 脉冲信号 RTD（热电阻）PT100信号 mV信号(热电偶)
2024/3/12
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最常使用的一个工具
万 用 表
温度开关
传统的温度开关多 为机械式，其分为： 蒸气压力式温控器、 液体膨胀式温控器、 气体吸附式温控器、 金属膨胀式温控器。 目前我厂没有使用 该产品。
2024/3/12
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温度仪表
非接触式温度计
非接触式温度计是靠红外辐 射，亮度，色差等方法感应、 比较，得出被测物件温度。 好处是可遥测，量程大，可 测极高温物件。如红外测温 计、亮度测温计等。缺点是 一般精度不高。 但是作为工 厂辅助测温元件是不可缺少 的。
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双金属温度计
由于两种金属的热膨胀系数不同，双金属片在温度改变时， 两面的热胀冷缩程度不同，因此在不同的温度下，其弯曲 程度发生改变。利用这一原理，制成温度计叫双金属温度 计。
2024/3/12
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压力式温度计
压力表式温度计的测量原理 压力表式温度计是根 据在封闭容器中的液体、气体或低沸点液体和饱 和蒸汽，受热后体积膨胀或压力变化这一原理而 制作的，并用压力来测量这种变化，从而测得温 度。 压力表式温度计主要由以下三部分组成： 1. 温包——温包是直接与被测介质相接触来感受温 度变化的元件，因此要求它具有高的强度，小的 膨胀系数，高的导热率以及抗腐蚀等性质，根据 所充工作介质和被测介质的不同，温包可用铜合 金，钢或不锈钢来制造。 2.毛细管——它是用铜 或钢等材料冷拉成的无缝圆管，用来传递压力的 变化。 3.弹簧管——它就是一般压力表用的弹性 元件。
仪表基础知识
一、测量误差与仪表质量指标1、何谓测量误差？为什么会产生测量误差？测量值与真实值之间的差异就是测量误差。
人们进行测量的目的是要求得到被测量值的真实值，尽管真实值客观存在。
但是，在实际测量中，由于测量原理和方法、测量仪表（或设备）、测量环境及测量者本身都要受到许多主、客因素的影响，因而很难测量到被测量参数的“真实值”。
这就是为什么会产生测量误差的主要原因。
这种情况在测量中是普遍存在的。
2、按误差数值表示的方法，误差可分为：绝对误差、相对误差、引用误差。
按误差出现的规律，可分为：系统误差、随机误差、疏忽误差。
按仪表使用条件，可分为：基本误差、附加误差。
3、什么是绝对误差、相对误差、引用误差？绝对误差：是测量值与真实值之差。
相对误差：是绝对误差与被测量值之比，常用绝对误差与仪表示值之比，以百分数表示。
引用误差：绝对误差与量程之比，以百分数表示。
仪表的精度等级是根据引用误差来划分的。
4、某一压力表刻度为0－100KPa，在50KPa处测量值为49.5KPa，求在50KPa处仪表示值的绝对误差、相对误差、引用误差？解：绝对误差＝50－49.5＝0.5KPa；相对误差＝（0.5/50）×100％＝1％引用误差＝（0.5/100）×100％＝0.5％5、什么是系统误差、偶然误差、疏忽误差？各有何特点，产生的原因是什么?系统误差：又称规律误差，其大小和符号均不改变或按一定规律变化。
其主要特点是容易消除或修正。
产生的原因主要是仪表本身的缺陷，使用仪表的方法不正确，观察者的习惯或偏向，单因素环境条件的变化等。
偶然误差：又称随机误差，其出现完全是随机的。
其主要特点是不易发觉，不好分析，难于修正，但它服从与统计规律。
产生的原因很复杂，它是许多复杂因素微小变化的共同作用所致。
疏忽误差：又叫粗差，其主要特点是无规律可循，且明显地与事实不符。
产生这类误差的主要原因是观察者的失误或外界的偶然干扰。
6、系统误差的求解方法方法1：（公式法）δ总＝±（ΣCi2）1/2；Ci—系统中各单元仪表的最大引用误差；n---单元仪表数方法2：（系统联校法）即在一次元件端加入标准信号值，在二次表读取示值，计算引用误差，在各校验点中选取最大的引用误差，作为该测量系统的系统误差。
仪表基础必学知识点
仪表基础必学知识点
1. 仪表的定义和分类：仪表是用来测量、检测和显示物理量的装置或
设备，根据其测量原理和功能可分为指示仪、记录仪、调节仪和控制
仪等。
2. 仪表的量程和量程范围：量程指的是仪表能够测量的最大和最小物
理量值，量程范围是指仪表能够保持正常测量精度的物理量范围。
3. 仪表的精度和分辨力：精度是指仪表测量结果与真实值之间的偏差
程度，分为绝对精度和相对精度；分辨力是指仪表能够区分出的最小
物理量变化。
4. 仪表的灵敏度和灵敏度范围：灵敏度是指仪表输出信号相对于输入
物理量变化的响应程度，灵敏度范围是指仪表能够保持正常测量精度
的物理量范围。
5. 仪表的零位和调零：零位是指仪表在无输入信号或初始状态下的输
出信号值，调零是指使仪表的零位与实际零位保持一致的操作。
6. 仪表的线性和非线性：线性是指仪表输出信号与输入物理量变化之
间呈现直线关系，非线性则相反。
7. 仪表的阻尼和过冲：阻尼是指仪表在测量中对信号的规律变化作出
的响应速度，过冲是指仪表在测量过程中信号瞬间超过真实值的现象。
8. 仪表的稳定性和可靠性：稳定性是指仪表在一段时间内输出信号的
波动程度，可靠性是指仪表在长期使用过程中的正常工作能力。
9. 仪表的安装和校验：仪表安装要符合一定的规范和标准，校验是指
通过特定方法检验仪表的准确性和可靠性。
10. 仪表的维护和保养：仪表在使用过程中需要进行定期维护和保养，例如清洁、校准、更换损坏部件等。
仪表基础知识
仪表基础知识1、 什么是测量过程？答：测量过程就是将被测参数与其相对的测量单位进行比。
2、 什么是测量仪表？答：测量仪表就是将被测参数经过一次或多次的信号能量转换，最后获得同一种便于测量的信号能量形式，并由指针或数学形式显示出来。
3、 测量如何分类？答：按形式可分为直接测量、间接测量和组合测量。
4、 什么是测量误差？答：在进行任何测量过程中，由于测量方法的不完善，测量设备、测量环境以及人的观察力等都不可避免的出现一定的误差，而使测量结果受到歪曲，使测量结果与被测真值之间存在一定差值，这个差值即是测量误差。
5、 测量误差包括哪几种误差？并指出主要来源。
答：测量误差分为疏忽误差、缓变误差、系统误差和随机误差。
误差来源主要指系统误差和随机误差。
6、 什么是仪表的绝对误差(△)？答：仪表的绝对误差(△)就是仪表测量值与标准表所测值之差。
绝对误差 △=x-x 0 (x 0: 标准表 x: 被校表)7、 什么是仪表的相对误差(δ)？答：仪表的相对误差(δ)就是绝对误差与量程的百分比。
相对误差(δ)= ()100N )(⨯∆量程绝对误差%8、什么是允许误差（δ）？允答：允许误差（δ允）就是在正常情况下允许的最大误差。
9、什么是仪表的精度等级？答：根据仪表的允许误差，去掉“±”号与“%”号后的数值，可以确定仪表的精度等级。
10、什么叫灵敏度？答：灵敏度是仪表对被测量物体的反应能力，它反映仪表对被测参数的变化的灵敏程度。
11、仪表按使用的能源分成几大类:答：分成气动议表、电动仪表、液动仪表三大类。
12、根据信息传递过程的作用不同仪表分成几类:答：可分为检测仪表、显示仪表、集中控制装置、调节仪表、执行器。
13、按组成形式仪表可分为几类:答：可分为：(1) 基地式仪表:仪表之间以不可分离的机械结构连接在一起,即把各部分装置装在一个表壳内形成一个整体。
(2) 单元组合式仪表:各自独立且只能完成某一特定功能的工作单元,通过标准信号连接起来,形成一个整体。
仪表基础知识完整
仪表基础知识(可以直接使用，可编辑实用优秀文档，欢迎下载）测量仪表第一章基本知识1.测量、测量结果应包括那些测量：人们借助于专门设备通过实验的方法，把被测量与所采用的测量单位相比较得到其比值的过程。
测量结果：包含有一定数值和相应的单位名称。
2.测量误差、真值、实际值测量误差：由于仪表本身的不准确性，使用者素质的高低，测量方法的优劣，环境条件的好坏等因素的影响和制约，使测量值与被测量的真实值之间总是存在着差异，这个差异就是测量误差。
真值：被测量本身所具有的真实大小。
实际值：标准表的测量值。
5.仪表误差有几种表示方法、含义各是什么、根据其性质，可分为哪三类误差，其内容是什么。
表示方法及含义：绝对误差：仪表测量示值与被测量的实际值之差δx=Ax –Ao；相对误差：仪表的绝对误差与被测量的实际值之比的百分数r x=δx/Ao×%；引用误差：仪表的绝对误差与仪表量程之比的百分数r=δx/Am×%；误差分类及内容：系统误差：仪表本身有缺陷，使用不正确，客观环境条件改变等原因产生的误差。
有规律、数值固定或有一定规律的变化。
疏忽误差：由工作中的疏忽大意造成。
其误差数值难以估计，远超过实际值；偶然误差：由测量中偶然因数引起的。
它决定着测量的精度，误差越小精度越高。
11.测量仪表质量指标有那些，如何利用这些指标判断仪表是否合格精度：仪表最大绝对误差δmax与量程Am之比的百分数为仪表的基本误差，r m=δmax/Am×%而基本误差的允许值称为允许误差，允许误差去掉百分号的绝对值称为仪表的精度。
凡基本误差超出允许误差的仪表为不合格。
示值变差：指对某一刻度点分别由上升和下降两个方向输入对应该点的同一输入量时，上升和下降示值之差的绝对值与仪表量程之比的百分数。
2=A上-A下/Am×%。
凡示值变差超出允许误差的仪表为不合格。
灵敏度：仪表输出变化量△L与引起该变化量的输入变化量△X之比称为仪表的灵敏度S。
仪表基础知识
温度测量仪表部分一、温标及其换算国际实用温标IPTS-68是国际权度委员会根据第十三界国际权度大会决议所制订的，我国自1973年采用此温标。
由于该温标存在不足，国际计量委员会在十八界国际计量大会第七号决议上授权通过1990年国际实用温标ITS-90，我们从1994年1月1日开始全面实施ITS-90温标。
常用的温标有摄氏温标（℃）、华氏温标（℉）和凯氏温标（K）三种。
摄氏温标又称百分温标，它把标准大气压下冰的融点定为零度；把水的沸点定为一百度，在零到一百度之间划分一百等份，每一等份分为一摄氏度。
华氏温标规定标准大气压下冰的融点为32度，水的沸点为212度，中间划分180等份，每一等份为一华氏度。
凯氏温标（K）是一种绝对温标，也叫热力学温标。
它规定分子运动停止（即没有热存在）时的温度为绝对零度或最低理论温度（0K）。
摄氏温标（℃）、华氏温标（℉）之间的关系式为：℃=5/9（℉-32） / ℉=9/5℃+32 ；凯氏温标（K）和摄氏温标（℃）之间的关系式为：℃=K-273.15 （也就是说，零摄氏度=273.15K）各种典型温度点：气液两相之间的平衡温度=沸点；固液两相之间的平衡温度=凝固点；固液气三相之间的平衡温度=三相点；冰和空气饱和水的平衡温度=冰点该节要求：掌握3种温标之间的转换、理解比较常用的几个温度点。
二、膨胀式温度计玻璃板温度计：利用感温液体受热膨胀原理工作，常用感温液为水银和有机液体（如酒精）。
它的测量下限由感温液体的凝固点决定。
水银的测温范围可达-30℃~+600℃，且200℃以下为线形，和玻璃无粘附现象，但水银有毒。
有机液一般凝固点较低，通常用来测量低温介质，而且膨胀系数比较大，因而灵敏度较高，但刻度非线形，且与玻璃有粘附现象。
水银温度计的断节现象：水银温度计的水银液柱断节，主要是由于水银中含有气泡或运输和存放时有振动造成，一般我们可以有加热法、冷切法、重力法或离心法来修复。
压力式温度计：利用气体、液体或蒸汽的体积或压力随温度变化的性质设计，主要由温包、毛细管和弹簧管压力计构成。
仪器仪表基础知识
压力的解释：1、大气压：地球表面上的空气柱因重力而产生的压力。
它和所处的海拔高度、纬度及气象状况有关。
2、差压（压差）：两个压力之间的相对差值。
3、绝对压力：介质（液体、气体或蒸汽）所处空间的所有压力。
绝对压力是相对零压力而言的压力。
4、表压力（相对压力）：如果绝对压力和大气压的差值是一个正值，那么这个正值就是表压力，即表压力=绝对压力-大气压＞0。
5、负压（真空表压力）：和“表压力“相对应，如果绝对压力和大气压的差值是一个负值，那么这个负值就是负压力，即负压力=绝对压力-大气压＜0。
6、静态压力：一般理解为“不随时间变化的压力，或者是随时间变化较缓慢的压力，即在流体中不受流速影响而测得的表压力值”。
7、动态压力：和“静态压力”相对应，“随时间快速变化的压力，即动压是指单位体积的流体所具有的动能大小。
”通常用1/2ρν2计算。
式中ρ—流体密度；v—流体运动速度。
”HART协议和现场总线技术有哪些异同？HART和现场总线技术都可以实现对现场设备的状态、参数等进行远程访问。
同时，两种技术都支持在一条总线上连接多台设备的联网方式。
HART和现场总线都采用设备描述，实现设备的互操作和综合运用。
所以，它们之间有一定的相似之处。
它们之间的不同有以下四点：1）现场总线采用真正的全数字通信，而HART是以FSK方式叠加在原有的4～20mA模拟信号上的，因此可以直接联入现有的DCS系统中而不需要重新组态；2）现场总线多采用多点连接，HART协议一般仅在做监测运用的时候才会采用多点连接方式；3）用现场总线组成的控制系统中，设备间可以直接进行通信，而不需要经过主机干预；4）现场总线设备相对HART设备而言，可以提供更多的诊断信息。
所以现场总线设备适用于高速的网络控制系统中，而HART设备的优越性则体现在与现有模拟系统的兼容上。
智能压力/差压变送器较模拟变送器有什么优越性？智能化仪表的优越性主要有：对仪表制造过程——简化调校过程、补偿传感器缺陷（如线性化、环境因素补偿等）、提高仪表性能、降低制造成本、可形成多参数复合仪表。
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1.2.i.2、变送器：能输出标准信号的传感器称变送器。
例如4-20mA、0-10mA、空气压力20-100KPa。
3.转换器：输出非标准信号的传感器，必须和特定的仪表或装置配套，才能实现检测或调节功能。
例如频率转换器就能把交率或脉冲频率转换成直流电流4-20mA或0-10mA。
不同标准之间也可以互换，如电/气，等。
4.测量范围：能够按规定的精度进行传感或变送的被测变量的范围叫测量范围。
5.零点迁移：如果测量范围改变的结果是输入输出之间特性曲线有平移而斜率不变则成为零点迁移。
（不改变测量灵敏度）6.量程迁移：如果测量范围改变的结果是输入输出之间特性曲线斜率发生变化，，它的起点并不改变则称为量程迁移。
（灵敏度随之改变）7.死区：输入的变化小到一定程度后不足以引起输出量的改变，因而出现某个范围，在这个范围里灵敏度为零。
8.重复性与再现性：在同一工作条件下，对同一输入值，按同一方向多次测量的输出值之间的一致程度，称为重复性。
/上升曲线（从零点到满量程）与下降曲线（从满量程到零点）间选其离散程度最大之点称为再现性。
a)重复性与再现性都用全量程范围输出的百分数表示。
数字越小说明质量越高。
9.干扰与噪声的区别：噪声是绝对的，它的产生或存在不受接收者的影响，是独立的，与有用信号无关。
干扰是相对有用信号而言的，只有噪声达到一定数值、它和有用信号一起进入传感器系统并影响其正常工作才形成干扰。
a)噪声与干扰是因果关系，噪声是干扰之因，于扰是噪声之果，是一个量变到质变的过程。
b)干扰在满足一定条件时，可以消除。
噪声在一般情况下，难以消除，只能减弱。
10.噪声形成干扰必需具备三个条件，即三要素。
这三要素是有噪声源、有对噪声敏感的接收电路和噪声源到接收电路之间的辐合通道。
三要素之间联系如图所示:11.12.温度13.热电偶a)不同材质的两根导线互相焊接起来，将此焊点置于被测温度下，两根导线的另一端可出现电动势，其值与被测温度有确定的关系，此温度传感器称为热电偶。
b)热电偶所提供的信号为“热电动势”，它是至多不超过几十毫伏的微小直流电动势。
其电动势与导体的粗细及长短无关，与导体的材质与冷端温度有关。
c)补偿导线：使用在一定温度下与该热电偶热电特性相同的廉价导线将冷端移至温度恒定区域。
；补偿导线的极性与热电偶必须一致，否则将使误差增大。
d)冷端补偿方法：冰点槽法、计算修正法、零点迁移法、冷端补偿器法、软件处理法。
e)热电偶的串并联：特殊情况下热电偶可以串并联，但只限同一材质构成的多个热电偶，并且其冷端应在同一温度下。
1，同极性串联：增强信号、测多个测点的平均温度。
如辐射高温计，热电偶串联时电动势是单个热电偶的很多倍。
各测点温度不同时，串联的总电动势反映的是平均温度。
2，反极性串联时测温差，以某个测点为标准，反映出其余各点的温差。
3，时间常数不等的两热电偶反极性串联：测温度变化速度。
当温度恒定不变时总热电势为零，变化越快输出信号越大。
4，同极性并联：也是测平均温度。
但各热电偶的电阻、时间常数也应相等。
f)使用要点：1，套管导热及插入深度都可能引起误差。
2，与热电偶相匹配的仪表必须是高输入阻抗的，保证不从热电偶取电流，否则测出的是端电压而不是电动势。
3，应注意寄生电动势的误差。
因为热电动势很小，如果导线、接线端子、切换开关的金属材质不同而有接触电动势或因温度分配不均而有温差电动势都会对结果产生影响。
g)常用分度号：S（铂铑10-铂）、B（铂铑30-铂铑6）、K（镍铬-镍硅）、T（铜-康铜）。
14.（二）热电阻（RTD）15.与热电偶相比有以下特点：同温度条件下输出信号大，易于测量；测电阻必须借助外部电源，停止供电就不能工作。
热电偶是发电式传感器，两端温度不同时就会产生热电势；同类材料制成的电阻没电偶测温上限高。
但下限电阻更高。
（-250：0）16.热电阻对温度的响应是阻值的增量，必须借助桥式电路或其他措施，将其视阻值减掉才能得到反映被测温度的电阻增量。
热电偶对温度的响应是全部热电动势。
17.三线、四线制：为避免或减少导线电阻对测温的影响，工业电阻多半采用三线制接法，即热电阻的一端与一根导线相接，另一端同时接两根导线。
；四线制和电位差计配合使用是测量热电阻比较完善的办法，它不受任何条件的约束，只要保证恒流源的电流稳定就能消除连接导线电阻对测量的影响。
a)压力18.工程技术上所称的“压力”实质上就是物理学里的压强，是指流体垂直作用于容器壁面的单位面积上的力。
P=F/S19.压电传感器：经“人工极化”（在120℃以上施加直流电场，然后冷却到120℃以下，则在外加电场的吸引下，迫使晶格和电畴取向一致，一旦降到常温，极化方向就被冻结不能改变了。
）的压电物质一端带正电一端带负电，但任何仪表都测不出带电的迹象。
但使用高输入阻抗的仪表接在压电物质两个表面，施加外力时就会测出电荷的流动。
20.压电物质也叫“铁电性”物质，最常用的压电物质是压电陶瓷。
不能设想在压电物质上长久地压以重块而持续不断的发电，因为所释放出来的电荷很快便消失了，静止的重块不对外做功，当然也就不提供能量。
由此可见，压电原理是不能测量恒定压力（静态压力）的，它只能反映变动的压力（动态压力）。
21.压电原件内阻极高，必须防止表面漏电。
通常采用两片相同的原件，使其极性反向相叠，由夹在中间的铜片作为一个电极，最外面的两个表面作为另一个电极。
这样，中央电极处于悬空状态，可用有良好绝缘的导线引出。
22.灵巧型压力变送器(smart transmit)：CPU由ROM、PROM、RAM、EEPROM组成。
a) ROM 中存有微处理器工作的主程序，它是通用的。
b) PROM 里所存的内容则根据每台变送器的压力特性、温度特性而有所不同。
还包括传感器所允许的整个工作参数范围内的输入输出特性数据。
以便用户对量程或测量范围有灵活迁移的余地。
c) RAM 是微处理器运算过程中必不可少的存储器，它也是通过现场通信器对变送器进行各项设定的记忆硬件。
例如对变送器的标号，测量范围、线形或开方输出、阻尼时间常数、零点或量程校准等。
d) EEPROM 是RAM 的后备存储器，它试点可擦除该写的PROM 。
在正常工作期间，其中内容和RAM 是一致的，但遇到意外停电，RAM 中的数据立即丢失，不过EEPROM 中的数据依然保留下来。
恢复供电之后，它自动地将所保存的数据转移到RAM 中，这样就不用后备电池也能保证原有数据不丢，否则每台变送器里都安后备电池是非常不方便的。
e) 数字输入输出接口I/O 作用，一方面使来自现场通信器的脉冲信号能从4-20mA直流信号导线上分离出来送入CPU ；另一方面使变送器的工作状态、已设定的各项数据、自诊断的结果、测量结果等送到现场通信的显示器上。
f) 现场通信器为便携式，既可在控制室接在某个变送器的信号线上远方设定或检查；也可到现场接在变送器的信号线端子上就地设定或检查，只要连接点与电源之间有不小于250欧电阻就能进行通讯，而变送器来的信号肯定要接在250欧电阻以便将4-20mA 变为1-5V 的联络信号。
g) 现场通信器的功能：23. 组态。
包括给变送器制定标号，测量范围、输出与输入的关系（线性或开方）、阻尼时间常数。
24. 测量范围的改变。
不需到现场调整。
25. 变送器的校准。
不必将变送器拆到实验室，也不需要专门设备便可校准零点和量程。
26. 自诊断。
包括组态的检查、通信功能检查、变送功能检查、参数异常检查，诊断结果以不同的形式在显示器上出现，便于维修。
27. 变送器输入输出显示。
以百分数显示当时的输出，以工程单位显示当时的输入。
28. 设定恒流输出。
这一功能是把变送器改为恒流源使用，可以在4-20mA 范围内输出某一直流电流，一边检查其它仪表的功能，这时输出电流恒定不变，与输入差压无关。
29.流量30.单位时间内流过工艺管道某截面的流体数量，称“瞬时流量”。
在一定时间间隔内流过的流体总量，称“累积总量”。
根据计算流体数量的办法或单位不同可分为“质量流量”（Kg/h）与“体积流量”(m3/h)31.容积式流量计a)煤气表b)活塞式油量表。
液态物质的容积计量用活塞式流量计最为准确。
因为活塞面积不变根据行程和积压次数便可确定液体总容积。
液体密度变化很小，容积和质量有确定的关系。
c)腰轮流量计：也称“罗茨”流量计。
精度等级可达0.2 或0.5级。
其接管直径可达1500mm，瞬时流量可达250m3/h。
腰轮每转一周便产生一个脉冲信号，这就形成了腰轮流量传感器，再配以频率转换电路，得到直流电流0-10mA或4-20mA信号，成为流量变送器。
32.速度式流量计a)叶轮式。
举例：家用水表。
b)涡轮式。
33.差压流量计34.靶式及转子流量变送器i.靶式及转子流量变送器都是靠流体冲力工作的，但和速度式的不同，它没有高速旋转部件。
35.漩涡流量传感器与变送器。
i.风吹架空电线会发出声响，风速越大声音频率越高，这是由于气流流过电线后形成漩涡所致，利用这一现象可构成漩涡流量计。
在管道里装设柱状阻挡物，迫使流体流过柱状物之后形成两列漩涡i，根据漩涡出现的频率测定流量。
因为漩涡呈两列平行状，并且左右交替出现。
又如街道旁的路灯，故有“涡街”之称。
又因此现象首先被卡曼发现，也叫作“卡曼涡街”。
ii.使用前提是涡街稳定，不论阻力体是圆柱、方柱、三角柱都能达到稳定状态。
柱体积和形状的设计，一方面与漩涡频率的检测手段有关，另一方面要使漩涡尽量沿柱长方向同时产生，且同时与柱体分离，这样才便于得到稳定的漩涡，而且信噪比强，容易检测。
但柱长有限，靠近管道轴线处流速高，靠近管壁处流速低，沿柱长方向各处的漩涡产生不容易同步，合理的几何形状有利于同步分离。
iii.涡街频率的检测：目前已有很多方法，无非是利用漩涡的局部压力、密度、流速等的变化作用于敏感元件，产生周期性电信号，再经放大整形，得到脉冲方波。
电容检测法36.应力检测法37.热敏检测法38.超声监测法39.电磁及超声流量计40.电磁式：导体在磁场中运动切割磁力线，就会产生感应电动势，其方向由右手定则确定，其大小由感应强度B、导体在磁场内的长度L、导体运动速度v三者的乘积决定，这就是法拉第定律。
用公式表达即：1.E=kBLvb)电磁流量计所测流体必须具有导电性，其电导率必须大于10ˉ³S/m。
电磁流量计管道内无阻力部件，故对流体无附加阻力。
为了防止流体电解和电极被极化腐蚀，一般不采用直流磁场而用交流磁场。
由于感应电动势很小，一般为毫伏数量级，对抗干扰要求很高，必须妥善屏蔽。
41.超声式：超声波在流体中的传播速度与流体流动速度有关，据此可以实现流量测量。
这种方法不会造成压力损失，并且适合于大管径、非导电性、强腐蚀性的液体或气体流量的测量。