显示仪表一

当配用镍铬一镍硅(K)热电偶时，

RCU ＝5.33±0.02Ω (25℃时）；
当配用铂铑10—铂(S)热电偶时，

RCU ＝0.74 ±0.01Ω (25℃时)。
注意：若电子电位差计不是配用热电偶测温时，
则R2应为锰铜丝绕制。
R3：为限流电阻，是一固定值，用锰铜丝线制。它与R2 配合，使下支路在25℃（环境温度为20℃+仪表本身温升 5℃)时工作电流为2mA． R3 的准确与否直接影响下支路 电％流以I内2的。大小，因此对它的精度有较高要求，一般在±0.2
图2 电子电位差计及其测量电路的原理线路
图3 XW系列仪表测量桥路原理
2．测量电路(桥路)中各电阻的作用及要求
R2：桥臂电阻，在配用热电偶测温时，作为热电 偶冷端温度补偿电阻．用铜丝绕则，常用符号
RCU表示，采用高强度漆包线(ø0.1一0.2mm)无感 双线法绕制而成，绕好后必须经过老化处理。
R4：限流电阻，锰铜丝绕制。它与Rnp(RP、 RB 、RM三个 电4m阻A并。联但后因的上等支效路电有阻下)限、微RG调串电联阻，rG使和上量支程路微回调路电电阻流rM为可 作微调，使仪表下限和量程与设计要求吻合，所以R4偏差 允许达±0.5％。
RP：滑线电阻，它是测量系统中一个很重要的部件。仪表 的示值误差、记录误差、变差、灵敏度以及仪表运行的平 滑性等都和滑线电阻的优劣有关。因此除了要求装配劳靠 外，对材料的耐磨、抗氧化性、接触的可靠以及绝缘性能 等方面都有很高的要求，尤其对滑线电阻的线性度，在0.5 级的仪表中，应把非线性误差控制在0.2％范围内。
具有模拟式与数字式显示仪表两种功能，并且具有 计算机大存贮量的记忆能力与快速功能，也是现代 计算机不可缺少的终端设备，常与计算机联用。作 为计算机综合集中控制必不可少的显示装置。 是 最近刚刚发展起来的一种新的显尔器。
第一节自动平衡式显示仪表
概
述
动圈式显示仪表是由若干个环节串联而成的开环结构仪表。对于这类仪 表，为了提高灵敏度，可采用增加环节的办法，但这将使仪表的总误差 随之增加，即在提高仪表的明灵敏度和精度之间是足存在着矛盾的，故 动圈仪表目前最高精度为1级。这对于科学研究和工业生产中的较高要 求往往无法满足，为此必须采用自动平衡式显示仪表。
自动平衡电桥的构成与自动平衡电位差计相同， 差别仅在于接收信号不同，测量桥路有所区别， 其他完全一样。
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⒈工作原理
⑴手动平衡电桥
图 手 动 平 衡 电 桥 原 理 线 路
RP是调平衡电阻，且电桥的输出端A就是RP的滑 动触点，当达到平衡时，可得

(Rt+r2)R2=R3(R1+r1)
自动平衡式显示仪表是采用电压自动补偿原理构成的，因而精度高，性 能稳定，已广泛地用于工业生产和科学研究等各个领域。
常用的自动平衡式显示仪表有自动平衡式电子电位差计和自动平衡式电 子电桥，它们能自动测量、显示、记录各种电信号(直流电压、电流或电 阻)，若配用热电偶、热电阻或其他能转换成直流电压．电流或电阻的传 感器、变送器，就可以连续显示和记录生产过程中的温度、压力、流量 、物位以及成分等各种参数，并可附加调节器、报警器和积算器等，实 现多种功能。
的调整凑合，使并联后的电阻值为一固定值(90 Ω)，之后 即把RP与 RB作为一个整体来处理，这样有利于讨算和成批 生可产通；过而改且变当RBR的P在大长小期，使很用方磨便损地后进，行阻调值整发。生要变求化指时度，为就 90±0.1 Ω 。
RM：量程电阻。它是决定仪表量程大小的的电阻 ，它的大小由仪表测量范围与所采用的分度号(当 仪表与热电偶配套使用时)决定。 RM Fra Baidu bibliotek大，则与 RP 、 RB 并联后的电阻也越大，因而对应的仪表 量程越大；反之， RM 越小，仪表量程越小。
R`P：附加滑线电阻。它与滑线电阻RP并行布置，该电阻 不在电桥之内，是起着引出导线的作用。它用在滚子作滑 触点时，与滑线电阻一起形成导轨，便于滚子滚动；它与 RP用相同材料制作，有利于接触电势的抵消。
RB： 工艺电阻(凑合电阻)，使RP//RB＝90Ω。由于滑线电 阻RP的阻值很难绕得十分准确，而且绕制成的电阻出不能 采用增加或减少圈数的方法来调整阻值，为此给滑线电阻 RP并联一个电阻RB ，利用RB
所配接的测量元件不同； 对外线路电阻要求不同；
输入信号引入桥路的位置和在桥路所起的作用不 同；
下支路电阻R2的作用不同； 对桥路供电电压要求不同。
三、ER180自动平衡显示仪表
ER180主要是由测量桥路、放大器、可逆电机、指示记录机构能调节 机构等组成。下面以测量温度（热电偶）为例：当热电偶的直流电势 输入到仪表中后，测量桥路两端的直流电压与之相比较，比较后的差 值电压输入到放大器，经放大后驱动平衡机构的可逆电机转动，可逆 电机又通过机械传动机构带动拉线盘转动，拉线盘又带动尼龙绳和记 录笔、指针及滑线电阻上的滑触点运动，使测量桥路输出的直流电势 与热电偶输入的直流电势相平衡。此时放大器输入的差值电压为零， 可逆电机停止转动，指针所指的位置即是所测温度。如果热电偶输入 的电势E（t,t0)变化了，又产生了新的不平衡电压输入到放大器中，可 逆电机又重新转动，再度改变滑线电阻接点的位置，直到达到新的平 衡为止。为了实现将被测参数连续地记录下来，仪表中安装了同步电 机和记录机构统称为走纸机构，同步电机转动带动多组齿轮，经减速 后带动卷纸筒转动，为了适应多种卷纸速度的需要，齿轮的排列可以 变换。使用中，为防止记录纸的脱落，收纸的速度大于走纸速度，但 随收纸筒上记录纸不断增多，直径不断增大时，这样收纸的速度也不 断增大，会使记录纸越收越紧。在这种情形下为了防止记录纸被撕裂 ，需在传动机构中装上摩擦离合器，这样在记录纸过紧时，收纸筒就 会打滑。

如果输入电势信号再度改变，则又产生新的不平衡电
压，并再次达到平衡。与滑动触点相连的指示、记录机构
沿着有分度的标尺滑行，沿触点的每一个平衡位置相应于
标尺上的一定数值，因此当电路处于平衡状态时，指示机
构的指针在标尺上指出一定的被测参数值。
我国统一设计的测量桥路原理线路如图2所示。它已普通 遍4m地A应．用下于支X路W电系流列I2电为子2m电A位。差计中。其上支路电流I1为
R仪G表：中决有定不仪同表值刻，度下起限点越(下高限，)的R锰G也铜越电大阻。。通在常不在同桥下路限中的 ，样下既限便电于阻调整RG，是又由能R降’G低和对rG串R’联G的而精成度。要r求G 可；作调微校调时。，这对 应于被测电势的下限值，若仪表的指针在起始刻度以上时 ，应调大rG ，反之，应调小rG。
六、显示仪表
概
述
用途：显示仪表直接接收检测元件或变送器或传感 器(或经过处理)送来的信号， 然后经过测量线路和 显示装置，最后对被测参数予以指示或记录或字、 符、效、图象显示。
按所显示信息的类别可分为模拟式和数字式两大类 ；
按显示方式可分为指示仪表(包括指针指示和色带指 示)、 记录仪表、 报警装置和图象显示仪等。
模拟式显示仪表
所谓模拟式显示仪表是以指针或记录笔的偏转角或 位移量来显示被测参数的连续变化的仪表。
就其测量线路而言，又分为直接交换式和平衡式 两种。
直接交换式线路简单．价格低廉；但精度较低， 线性度较差，信息能量传递效率低，故灵敏度不高 。
平衡式线路结构复杂，价格贵，稳定性较差； 但 精度高，线性度好，信息能量传递效率高，故有较 高灵敏度。
可知，当Rt增加时，则RP的滑触点A将向左移动。即r2减
小而r1增大，电桥才能达到平衡。否则电桥将达不到平衡
，上式不能成立；当Rt继续增加而达到被调电阻的最大值
Rt∞时，RP的滑触点将移到左端处。
故滑线电阻RP从起始端算起的r1值与被测电阻的变化量
有一一对应关系。
热电阻与平衡电桥的连接，常采用三线制接法， 目的在于克服由于环境温度变化，导致连接导线 阻值变化，进而导致仪表示值变化所造成的温度 误差。
为了便于仪表量程的微调． RM 是由R`M与rM串联 而成。只要调整rM的阻值，即能很方便地微调仪 表量程。
调校时，若被测参数为仪表上限值(满度)，仪表 指针指在满度以下，应调小rM；反之，应调加rM 。
二、自动平衡式电子平衡电桥
电子平衡电桥可与热电阻配套使用测量温度，也 可与其他能转换成电阻变化的变送器、传感器或 检测元件等配套使用，测量生产过程中的各种参 数，因而在工业生产和科学实验中获得了十泛应 用。
一、自动平衡式电子电位差计
1．构成及工作原理 ⑴自动平衡式电子电位差计的构成方块图如图1所
示。它是测量桥路、放大器、可逆电机、指示记 录机构、机械传动装置以及稳压电源．同步电机 等构成。
图1 电子电位差计的构成方块图
⑵电子电位差计的工作原理

由热电偶或传感器或变送器输入的直流电势(或由直
数字式显示仪表
数字式显示仪表直接以数字形式显示被测参数，其 测量速度快，抗干扰性能好，精度高、读数直观， 工作可靠，且有自动报警、 自动打印和自动检测 等功能，更适用于生产集中监视和控制，近年来发 展较快。
图像显示仪
图象显示仪的实质是属于数字式，它直接把工艺参 数用文字、符号、数字和图象配合的形式在大屏幕 荧光屏上直接显示出来。并配以打字记录装置，按 操作者的需要，任意以其中一种或多种方式同时显 示。
流电流通过输入端的连接电阻而得的电压)与测量电路a、
b端的直流电压进行比较，比较后的电压差值(即不平衡电
压)经过放大器放大后，输出足以驱动可逆电机的功率，
推动可逆电机带动指示、记录机构，同时带动测量电路中
的滑线电阻的滑触点，改变滑触点在滑线电阻中的位置，
直到测量电路的a、b端的电压与输入电势平衡为止。
图5 平衡电桥的三线制接法原理线路
⑵自动平衡电桥
若用电子放大器代替图中的检流计，滑线 电阻滑触点的移动由可逆电机通过一系列 机械传动来代替手动，就可构成自动平衡 电桥。
⒉电子平衡电桥与电子电位差计的区别
依据的原理不同：电子平衡电桥依据电桥平衡原 理工作，电子电位差计依据电压平衡原理；
当仪表平衡时，电子平衡电桥测量桥路本身处于 平衡状态，而电子电位差计的测量桥路处于不平 衡状态；