3-1自动化仪表的基本知识解析
自动化仪表的基本知识
冶金
用于监测和控制在冶金生产过 程中的各种参数，如温度、压
力、流量等。
环保
用于监测和控制在环境监测和 治理过程中的各种参数，如气
体成分、水质等。
自动化仪表的发展历程
初期阶段
20世纪初，自动化仪表开始出现， 主要用于工业生产过程中的温度、 压力、流量等参数的测量和记录。
发展阶段
20世纪中叶，随着电子技术和计 算机技术的发展，自动化仪表逐 渐实现了数字化、智能化和网络 化，应用领域也得到了进一步拓
自动化仪表的可靠性提升还体现在对 环境的适应性上，能够在更为恶劣的 条件下稳定工作。
自动化仪表采用了更为先进的材料和 制造工艺，提高了设备的耐用性和稳 定性。
多功能化
多功能化是自动化仪表的一个重要发展趋势，一台仪表可以实现多种测量 和控制功能。
多功能化提高了自动化仪表的使用范围和经济性，减少了设备数量和安装 成本。
根据用途、原理和应用领域，自 动化仪表可分为多种类型，如压 力仪表、温度仪表、流量仪表、 物位仪表等。
自动化仪表的应用领域
01
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03
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石油化工
用于监测和控制在石油、化工 生产过程中的各种参数，如温
度、压力、流量等。
电力能源
用于监测和控制在发电、输电 、配电等过程中的各种参数，
如电压、电流、功率等。
备件管理
建立备件管理制度，储备必要的备件，确保 维护保养工作的顺利进行。
05
自动化仪表的发展趋势与 未来展望
智能化
智能化仪表能够通过内置的微 处理器和算法，实现更为复杂 和精确的数据处理、控制和调 节功能。
智能化仪表能够自动校准、诊 断和修复故障，减少了人工干 预的需求，提高了工作效率。
自动化仪表的基本知识(补充
第二章-----自动化仪表的基本知识（补充）自动化仪表的作用：对运行参数进行自动控制、测量和显示。
按用途分：测量仪表；显示仪表；调节器；执行机构。
按使用能源分：气动仪表；电动仪表。
按结构形式分：基地式仪表；单元组合式仪表。
单元组合式仪表：控制系统的各种功能都分别用一台独立的仪表来实现，包括测量仪表、显示仪表、调节器等。
各仪表间用统一的标准信号联系起来。
气动仪表的统一信号是0.02~0.1MPa。
电动仪表的统一信号是0~10mA或4~20mA基地式仪表把测量、显示仪表和调节器组装在一个壳内，成为一个整体，它们间不用统一信号联系。
自动化仪表的主要品质指标我们希望仪表检测的参数值能完全反映出该参数的实际值。
但实际存在误差。
——仪表的品质（衡量测量值和实际值的一致程度）基本误差和附加误差：基本误差——仪表本身缺陷造成。
附加误差——仪表使用中，由于外界条件的影响（温度、湿度、振动等)引起的误差。
附加误差不可能彻底消除。
绝对误差（指示误差）：被测参数的测量值减去真值。
ΔA=A-A0相对误差δ：仪表的绝对误差所占该仪表指示值的百分数。
仪表的精度：仪表盘或说明书中所写的精度等级。
指测量中的最大指示误差占仪表量程的百分数。
通常用去掉百分号的数字表示仪表精度的等级常见的仪表精度等级有：0.1、0.2、0.35、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5仪表的灵敏度：仪表对输入信号开始有反映的灵敏程度。
灵敏度越大，越能测出微小的输入变化。
仪表的不灵敏区、灵敏限、变差：不灵敏区指当输入信号有一个微小变化时，输出仍然不变。
灵敏限指引起仪表输出有一微小变化时，所需输入量的最小变化值，一般认为灵敏限等于0.5倍不灵敏区。
变差指外界条件不变时，多次由不同方向使仪表输入为同一真值时，仪表指示值之间的最大误差。
仪表的不灵敏区和变差都是仪表结构不完善程度的标志。
气动仪表的元部件及组成原理常用弹性元件气动仪表的主要元部件：弹性元件、节流元件、气体容室、喷嘴挡板机构和功率放大器等。
自动化仪表基础知识讲诉
? 压力表的分类：按其转换原理的不同，大致可分为四大类。
1、液柱式压力计：依据流体静力学原理，简单、方便测量范 围窄测较低压或真空度。
2 、弹性式压力表；将被测压力转换成弹性元件变形的位移进 行测量，如弹簧管压力表，波纹管压力计等。
3、电器式压力表；通过机械或电器元件将被测压力转换为电 量（电压、电流、频率等）来进行测量的仪表。如电容式、 电阻式、应变片式或霍尔片式等压力表。
?1兆帕=103千帕=106帕=10巴=1.45×102磅/ 英寸2
?1兆帕=10.197工程大气压（kgf/cm2）≈10 工程大气压
?1物理大气压（atm） =1.03323工程大气压 = 1.0133×105帕
?1物理大气压=760汞柱（mmHg ）=10.33 水柱（mH2O）=14.7磅/英寸2
第二章 检测仪表
?第一节压力检测仪表 ?一 、压力的基本概念及单位换算 ?压力：均匀垂直地作用于单位面积上的力。
工业上常常遇到比大气压高很多的高压和 真空度。 ? P=F/S ? 1Pa=1N/m2 1MPa=106 Pa
绝对压力、表压、真空度地关系：示意图如下
P表
大气压力 Pa
P绝
P真
P绝
? P表压=P绝对压力-P大气压力 ； ? P真空度= P大气压力- P绝对压力
发出声光告戒操作人员。如工况已达到危险状态连锁系统立 即自动打开安全阀或紧急停机防止事故进一步发生。 ? 自动操作系统？根据预先规定的步骤自动的使生产进行周期 性的操作。 ? 自动调节系统？由于各种工艺条件是不断变化的，生产中的 参数就可能偏离或波动，这就需要一些自动调节装置对某些 偏离的参数进行调节。
? 1、精度
? 引用误差：（绝对误差/仪表量程）*100% 仪表的精度 为仪表的最大引用误差。
仪表基础知识
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常规仪表旳分类
一、压力仪表 二、温度仪表 三、流量仪表 四、液位仪表 五、特殊仪表（振动、位移等） 六、ห้องสมุดไป่ตู้析仪表
2023/12/10
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压力仪表
现场压力表 电接点压力表 压力变送器/差压变送器 压力开关
2023/12/10
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压力仪表
现场压力表，从表盘直径看最常见旳有60mm,100mm,150mm 三 种规格。从接口看最常见旳有M20X1.5, 1/2NPT, 法兰连接（有 法兰尺寸和耐压等级要求）
2023/12/10
艾默生企业生产旳375手操器
21
压力仪表—压力开关
压力开关 1、压力开关是一种简朴旳（压力控制装置），当 被测压力到达额定值时，压力开关可发出（警报或 控制）信号。 2、压力开关旳工作原理是：当被测 压力超出额定值时，弹性元件旳自由端（产生位 移），直接或经过比较后推动（开关元件），变化 （开关元件）旳通断状态，到达控制被测压力旳目 旳。 3.压力开关采用旳弹性元件有（单圈弹簧 管）、（膜片）、（膜盒）及（波纹管）等。 开
阀组类型旳仪表有一种开关投用程序。
投用三阀组：开正压阀，再关平衡阀，再开 负压阀； 关闭三阀组：关负压阀，打开平衡阀，关正 压阀。
2023/12/10
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压力仪表—压力变送器
最具有代表性旳压力变送器： 1、EJA川仪横河（重庆川仪），通讯时叠加Brain或Hart协议旳数字信号。 2、Rosemount（中国北京远东）通讯时叠加Hart协议旳数字信号。 通讯时有专用旳手操器，能够在主控室、现场进行仪表旳组态。
2023/12/10
内蒙古磴口
1
第一章 仪表及自动化旳基本知识
自动化仪表的基本知识
信号是0～10mA或4～20mA。使用时可按不同要求，方便地 将各单元组合成简单的或复杂的反馈控制系统。 基地式 仪表是指，把测量仪表、显示仪表和调节器组装在一个壳 体内，成为不可分的整体，它们之间也不用统一信号联系。 在实际应用中，电动控制系统很少用电动单元组合仪表组 成，故电动单元组合仪表本章不加介绍。关于电动基地式 仪表的结构和工作特性，将在第四章结合实际操作系统予 以说明。在船上所采用的气动仪表中，基地式仪表和单元 组合式仪表两种形式都有，而气动单元组合仪表应用得更 多一些。本章主要介绍自动化仪表的基本知识、组成气动 仪表的基本元部件和气动单元组合仪表的结构、工作特性 及在管理中应注意的问题。 一、自动化仪表的主要品质指标
二、气动仪表的元部件及组成原理 1．气动仪表的基本元部件 气动仪表的类型很繁多，即使是功能相同的仪表，但在 结构上也可能有又很大差。但是，构成这些仪表的基本元 部件为数并不多，常用的基本元部件有弹性元件、节流元 件、气体容室、喷嘴档板机构和功率放大器等。 1）弹性元件 根据弹性元件在仪表中所起的作用，可分为弹性敏感元 件和弹性支承元件。
第一节 自动化仪表的基本知识
自动化仪表在船舶机舱中的应用很广泛。自动化仪表不 仅能组成反馈控制系统，对动力装置的运行参数进行自动 控制，而且还可以对运行参数进行测量和显示。因此，自 动化仪表是实现机能分类：有测量仪表、 显示仪表、调节器和执行机构；按使用能源分类：有气动 仪表和电动仪表；按结构形式分类：有单元组合仪表和基 地式仪表。所谓单元组合仪表是指，控制系统的各种功能 都分别用一台独立的仪表来实现，包括测量仪表、显示仪 表、调节器等，各仪表之间用统一的标准信号联系起来。 气动仪表的统一信号是0.02～0.1 MPa；电动仪表的统一
3．相对误差 相对误差δ是指，仪表的绝对误差与指示值之比的百分数， 即：
自动化仪表培训(全)
自动化仪表培训（全）一、引言随着我国经济的快速发展和科技的不断进步，自动化仪表在各行各业中的应用越来越广泛。
自动化仪表是一种利用传感器、执行器、计算机等技术实现自动检测、控制、调节和监控的设备。
为了提高自动化仪表的使用效果和维护水平，对相关人员进行专业培训显得尤为重要。
本文将详细介绍自动化仪表培训的内容、目的、方法和效果评估。
二、培训内容1.自动化仪表基础知识（1）自动化仪表的定义、分类及特点（2）自动化仪表的组成及工作原理（3）常用自动化仪表的选型与应用2.自动化仪表安装与调试（1）自动化仪表的安装方法及注意事项（2）自动化仪表的调试步骤及方法（3）自动化仪表的校准与标定3.自动化仪表维护与故障处理（1）自动化仪表的日常维护与保养（2）自动化仪表的故障诊断与处理方法（3）自动化仪表的维修技巧与注意事项4.自动化仪表管理与技术发展（1）自动化仪表的管理制度与规范（2）自动化仪表的技术发展趋势与创新（3）自动化仪表在行业中的应用案例与经验分享三、培训目的1.提高参训人员对自动化仪表的认识和了解，掌握自动化仪表的基本知识和应用技能。
2.培养参训人员具备自动化仪表安装、调试、维护和故障处理的能力，提高工作效率。
3.传播自动化仪表管理与技术发展方面的知识，促进参训人员综合素质的提升。
4.加强企业内部技术交流，提升企业整体自动化水平。
四、培训方法1.理论讲授：邀请具有丰富实践经验和理论水平的专家进行授课，确保培训内容的科学性和实用性。
2.实践操作：组织参训人员进行现场操作，使理论与实践相结合，提高动手能力。
3.案例分析：通过分析典型自动化仪表应用案例，使参训人员更好地理解自动化仪表在实际工作中的运用。
4.互动交流：鼓励参训人员提问、分享经验，促进知识共享和技能提升。
五、效果评估1.考试考核：培训结束后，对参训人员进行书面考试，检验培训效果。
2.实践操作考核：组织参训人员进行实际操作考核，评估动手能力。
3.问卷调查：收集参训人员对培训内容、教学方法、组织安排等方面的意见和建议，不断优化培训方案。
自动化仪表基础知识(高端培训)
自动化仪表基础知识(高端培训)一、教学内容本节课主要讲授自动化仪表的基础知识，包括自动化仪表的定义、分类、基本原理及其在工业生产中的应用。
具体内容包括：1. 自动化仪表的定义及作用2. 自动化仪表的分类：压力仪表、流量仪表、温度仪表、物位仪表等3. 自动化仪表的基本原理：传感器、变送器、显示器、执行器等4. 自动化仪表在工业生产中的应用：石油、化工、电力、冶金等二、教学目标1. 了解自动化仪表的定义、分类及其在工业生产中的应用。
2. 掌握自动化仪表的基本原理，包括传感器、变送器、显示器、执行器等。
3. 能够分析并解决实际工程中的自动化仪表问题。
三、教学难点与重点重点：自动化仪表的分类、基本原理及其在工业生产中的应用。
难点：自动化仪表的基本原理，包括传感器、变送器、显示器、执行器等的工作原理及其相互之间的关系。
四、教具与学具准备1. 教具：PPT、自动化仪表模型、实物仪表等。
2. 学具：笔记本、笔、教材等。
五、教学过程1. 实践情景引入：介绍工业生产中自动化仪表的应用实例，如炼油厂、化工厂等，让学生了解自动化仪表在实际生产中的重要性。
2. 理论知识讲解：详细讲解自动化仪表的定义、分类、基本原理，包括传感器、变送器、显示器、执行器等的工作原理及其相互之间的关系。
3. 例题讲解：分析实际工程中的自动化仪表问题，如压力仪表的选用、流量仪表的校准等，引导学生运用所学知识解决实际问题。
4. 随堂练习：布置一些与本节课内容相关的练习题，让学生现场解答，检验学习效果。
5. 互动环节：鼓励学生提问，解答学生疑问，加强师生之间的互动。
六、板书设计1. 自动化仪表的定义、分类及其在工业生产中的应用。
2. 自动化仪表的基本原理，包括传感器、变送器、显示器、执行器等。
七、作业设计1. 请简述自动化仪表的定义及其作用。
2. 列举至少三种自动化仪表的分类，并简要说明其原理。
3. 分析实际工程中自动化仪表的应用，以压力仪表和流量仪表为例，说明其在工程中的具体应用。
仪表自动化基础知识
测量仪表的品质指标
相对百分误差δ
标尺上限值ma标x 尺下限值100%
允许误差
仪表允许的最大绝对误 差值
允 标尺上限值 标尺下限值 100 %
测量仪表的品质指标
小结
仪表的δ允越大，表示它的精确度越低；反之，仪表的 δ允越小，表示仪表的精确度越高。将仪表的允许相对百分
误差去掉“±”号及“％”号，便可以用来确定仪表的精 确度等级。目前常用的精确度等级有0.005，0.02，0.05， 0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0等。
仪表反应时间的长短，实际上反映了仪表动态特性的好坏。
测量仪表的品质指标
5.线性度
线性度是表征线性刻度仪表的输出 量与输入量的实际校准曲线与理论直 线的吻合程度。通常总是希望测量仪 表的输出与输入之间呈线性关系。
f
f m a x 仪表量程
100%
图1-2 线性度示意图
式中，δf为线性度（又称非线性误差）；Δfmax为校准曲线 对于理论直线的最大偏差（以仪表示值的单位计算）。
检测环节直接感受被测量，并将它转换为适合测量的信号，经传 送放大环节对信号进行传送，最后由显示部分进行指示记录。
测量仪表的品质指标
（一）检测仪表的准确度（精确度）
两大影响因素 绝对误差和仪表的标尺范围
说明：仪表的测量误差可以用绝对误差Δ来表示。但是， 仪表的绝对误差在测量范围内的各点不相同。因此，常说 的“绝对误差”指的是绝对误差中的最大值Δmax。
控制规律
比例控制
P
比例积分控制 PI
比例微分控制 PD
比例微分积分控制 PID
……
二、自动控制系统分类
（三）按给定值变化规律分类
1-3 自动化仪表基础知识
在测量系统中，当被测量随 时间变化时，在测量信号的转换 和传递过程中，会遇到各种运动 惯性和时间上的滞后，使得表示 值（输出量）在时间上不能与被 测量的实际值（输入量）精确吻 合。
3-4 基本技术指标
1 量程 量程：该仪表按规定的精度进行测量 的被测变量的范围。 测量下限：测量范围的最小值，简称 下限。 测量上限：测量范围的最大值，简称 上限。
按使用能源分：
液动仪表、气动仪表和电动仪表 按结构形式分：
基地式仪表、单元组合式仪表和 组装式仪表等
按信号类型分： 模拟式仪表和数字式仪表
按单元组合方式分： 气动单元组合仪表和电动单元组 合仪表
标准信号:
气动控制仪表：0.02～0.1MPa 的模拟气压信号，作为仪表间
的标准联络信号。
电动控制仪表：
2 1 100% 2% 100 0 2 2 100% 1% 300 100
一台仪表的精度等级为2.5级，而另一 台仪表的精度等级为1级。
去掉最大引用误差的“%”号， 其数值分别为2和1，由于国家规定 的精度等级中没有2级仪表，同时该 仪表的误差超过了1.5级仪表所允许 的最大误差，所以这台仪表的精度 等级为2.5级，而另一台仪表的精度 等级正好为1级。
3-3 测量基本知识
1、分类 （1）直接测量 （2）间接测量 （3）组合测量
按被测量在测量过程中的状态 （1）动态测量 （2）静态测量
2、组成
（1）传感器 （2）变送器 （3）传输通道 （4）显示装置
3、误差
(1) 绝对误差和相对误差
绝对误差：测量结果与被测量的 真值之间的差值。 绝对误差=测量值－真值 相对误差：测量的绝对误差与约 定值的百分比。
max
自动化仪表基础知识
表结构。
考虑环境因素
02
如环境温度、湿度、腐蚀性、振动等，选择适应环境条件的仪
表。
了解仪表的性能指标
03
如测量范围、精度等级、重复性、稳定性等，确保所选仪表满
足工艺要求。
安装步骤和规范要求
安装步骤 1. 熟悉图纸和资料，了解安装要求和注意事项。 2. 准备工具和材料，检查仪表及附件是否齐全、完好。
应用领域与重要性
应用领域
自动化仪表广泛应用于石油、化工、电力、冶金、制药、造 纸等工业领域，以及环保、水处理、食品加工等民用领域。
重要性
自动化仪表是实现工业自动化和生产过程自动化的重要工具 ，能够提高生产效率、降低能耗和减少环境污染，对于推动 工业转型升级和实现可持续发展具有重要意义。
02
自动化仪表工作原理
数字显示
通过数码管、液晶显示屏 等数字显示器件，将被测 量以数字量的形式显示出 来。
图形显示
通过计算机图形界面或专 用图形显示仪表，将被测 量以图形或曲线的形式显 示出来。
03
自动化仪表主要类型及特 点
温度测量仪表
热电偶温度计
利用热电效应原理测量温 度，具有测量精度高、响 应速度快等特点。
热电阻温度计
信号调理
将连续变化的模拟量（如电压、电流）转 换为数字量，以便进行数字处理和分析。
将离散的数字量转换为模拟量，以便进行 显示、记录或控制等操作。
对输入信号进行放大、滤波、隔离等处理 ，以满足后续电路的要求。
显示原理
01
02
03
模拟显示
通过指针式仪表、记录仪 等模拟显示器件，将被测 量以模拟量的形式显示出 来。
自动化仪表基础知识
目录
仪表自动化基础知识
仪表自动化基础知识是现代工业控制领域最为基础，也是最为重要的一部分。
在工业生产中，仪表自动化系统可以实现生产过程的自动化控制，提高生产效率，降低生产成本，提高产品质量。
因此，对于从事工业自动化的工程师来说，熟悉仪表自动化的基础知识是必不可少的。
一、什么是仪表自动化仪表自动化是一种利用各种传感器、计量元件、执行机构和控制器等，对自动化过程的各种参数进行检测、测量、采集和控制的技术系统。
通过实测信号的采集、放大、处理、转换和输出，使各种工业过程达到精确、稳定、可靠的自动化控制，以满足工业生产需求。
二、仪表自动化的组成1. 传感器与信号调理器传感器是仪表自动化系统的核心部分，传感器能将各种物理量转化为电工信号输出，比如温度、压力、流量、液位等等。
信号调理器则是负责将传感器输出的信号放大、滤波、线性化、隔离等等处理，以保证信号的可靠和精度。
2. 控制器控制器是仪表自动化系统中的主要处理器，其核心在于根据传感器采集到的数据，对被控制对象进行自动控制或报警。
常见的控制器有PLC、DCS、SCADA等。
3. 执行机构执行机构是仪表自动化系统的末端执行部分，其主要功能是对被控制对象进行调节或操作。
常见的执行机构有阀门、泵、电机等。
三、常见的仪表类型与应用场景1. 温度仪表温度仪表用于实时检测温度变化，并将温度信号转化为工业过程所需的标准化信号。
常见的应用场景有炉温、水温等工业过程的自动控制。
2. 压力仪表压力仪表用于实时检测压力变化，并将压力信号转化为工业过程所需的标准化信号。
常见的应用场景有管道、容器等工业过程的自动控制。
3. 流量仪表流量仪表用于实时检测流量变化，并将流量信号转化为工业过程所需的标准化信号。
常见的应用场景有化工、环保等工业过程的自动控制。
4. 液位仪表液位仪表用于实时检测水平面高度，并将液位信号转化为工业过程所需的标准化信号。
常见的应用场景有仓储、输送等工业过程的自动控制。
四、仪表自动化的优势1. 提高生产效率仪表自动化系统可以实现生产过程的自动化控制，大大提高生产效率，并将人员从单调、重复的生产过程中解放出来，转向更加高效的管理和技术操作。
自动化仪表基础知识
仪器的基础。其它一些用于测量和观察的各种仪器也遂逐渐得到了发展。
?
19世纪到20世纪，工业革命和现代化大规模生产促进了新学科和新
技术的发展，后来又出现了电子计算机和空间技术等，仪器仪表因而也
得到迅速的发展。现代仪器仪表已成为测量、控制和实现自动化必不可
少的技术工具。
2020/6/10
2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
工业自动化仪表重点发展基于现场总线 技术的主控系统装置及智能化仪表、特种 和专用自动化仪表,管控一体化现场，综合 自动化是当今生产过程控制的发展方向。
几个基础概念
? 误差-----测--量值和真实值之间的差值 误差产生的原因：选用的仪表精确度有限，实 验手段不够完善、环境中存在各种干扰因素， 以及检测技术水平的限制等原因所形成的。
? 绝对误差 绝对误差指仪表指示值与被测参数真值之间的 差值，即。 △X=X—X t
过程控制的主要内容
? 自动检测系统 利用各种检测仪表对工艺参数进行测量、指示或记录 如：加热炉温度、压力检测；
执行器即可根据控制信号来改变阀门的开度，从而使 进入锅炉的水量发生变化，达到控制锅炉汽包水位的目的
几个常用术语
? 被控过程（对象）
工艺参数需要控制的生产过程设备或机器等。如锅炉汽包，冷却器。
? 被控变量
被控对象中要求保持设定值的工艺参数。如汽包水位、冷却温度。
? 操纵变量
受控制器操纵，用以克服扰动的影响使被控变量保持设定值的物料 量或能量。如锅炉给水量和冷却器冷却水量。
? 按系统功能---温度控制系统、压力控制系统、位置控制
系统、流量控制系统等；
? 按系统性能--线性系统和非线性系统、连续系统和离散
系统、定常系统和时变系统；
自动化仪表基础知识培训
根据用途和功能，自动化仪表可 分为温度仪表、压力仪表、流量 仪表、液位仪表等类型。
自动化仪表的应用领域
01
02
03
工业生产
自动化仪表在工业生产过 程中用于监控和控制各种 工艺参数，提高生产效率 和产品质量。
能源管理
自动化仪表用于监测和记 录能源的消耗和供给，为 企业能源管理和节能减排 提供数据支持。
力、流量等。
传感器原理
传感器的工作原理基于物理或化学效应， 将物理量转化为电信号或数字信号，以便
进行后续处理和控制。
传感器类型
传感器有多种类型，如热电阻、热电偶、 压力传感器、流量传感器等，每种传感器 都有其特定的应用范围和特点。
传感器精度与可靠性
传感器的精度和可靠性对自动化仪表的性 能具有重要影响，选择合适的传感器可以 提高自动化仪表的测量精度和稳定性。
变送器
变送器概述
变送器是自动化仪表中的另一重要组成部分，用于将传感器检测到的 电信号或数字信号转换为标准信号或电流，以便传输和控制。
变送器类型
变送器有多种类型，如模拟变送器和数字变送器，每种变送器都有其 特定的应用范围和特点。
变送器原理
变送器的工作原理是将传感器检测到的电信号或数字信号进行放大、 滤波、调制等处理，将其转换为标准信号或电流。
显示器类型
显示器有多种类型，如LED显示器、 LCD显示器、CRT显示器等，每种显 示器都有其特定的应用范围和特点。
显示器精度与可靠性
显示器的精度和可靠性对自动化仪表 的性能具有重要影响，选择合适的显 示器可以提高自动化仪表的显示精度 和稳定性。
控制阀
控制阀概述
控制阀是自动化仪表中用于控制流体流量的部件，通常由 阀体、阀芯和驱动机构组成。
自动化仪表
1.总结自动化仪表的所有相关定义自动化仪表，是由若干自动化元件（部件、或单元、或模块等）构成的，具有仪表功能能自动完成的自动化技术工具。
它一般同时具有数种功能，如测量、显示、记录或测量、控制、报警等。
自动化仪表本身是一个系统，又是整个自动化系统中的一个子系统。
自动化仪表是一种“信息机器” ，其主要功能是信息形式的转换，将输入信号转换成输出信号。
信号可以按时间域或频率域表达，信号的传输则可调制成连续的模拟量或断续的数字量形式。
主要有过程自动化仪表，化工自动化仪表，实验仪器仪表，检测仪表、显示仪表，温度仪表，压力仪表，流量仪表，电工仪表等。
2.分析归类自动化仪表的结构自动化仪表主要由对象，检测单元，变送单元，电源，显示、控制单元、执行单元和辅助单元等部分组成1、对象：自动化仪表的检测的对象。
2、检测单元：能够感受过程参数的变化，并能将变化情况转变成可传递信号的仪器称为传感器。
传感器用于提取受控过程中所需的过程参数的变化信息。
传感器常以所提取过程参数对象的名称命名。
3、变送单元：将传感器的测量信号转变为可传递的标准信号的仪表，称为变送器。
由于传感器送出的信号一般较弱而且信号的种类不一，这种不统一的信号不便于进一步向其他控制仪表传递，因此必须设法将其放大并转换为统一的标准信号，才可方便地与其他控制仪表进行信号传递。
4、电源：为自动化仪表工作提供能源。
5、显示：用来显示或记录被测量或被控制参数的数值。
6、控制单元：将变送单元送来的测量信号与设定的信号相比较，得出偏差信号，根据这个偏差的大小与正负，按一定的控制规律向执行单元发出控制信号，也称控制器。
7、执行单元：它根据电动控制器来的控制信号或手控信号，操纵各种管路上的阀门，以达到控制的目的。
以上是自动化仪表通常的部分，下面为某些仪表附加的部分：1、计算单元：用来对各单元输出的统一信号进行各种数学运算，如加、减、乘、除、开方等。
2、设定单元：用来提供控制单元所需的设定值，如果设定值是随时间有规律地变化，就可以实现时间程序控制。
仪表基础知识
热电阻
• 1、原理：热电阻是利用物质在温度变化时， 其电阻也随着发生变化的特征来测量温度 的。当阻值变化时，工作仪表便显示出热 电势所对应的温度值。
• 2、工业上常用的热电阻有哪两种?它们的 分度号是什么?测量范围是多少?0度时标称 电阻值R0是多少? 答案：工业上常用的热电阻有两种，即铜 热电阻和铂热电阻。
压力表
差压变送器
• 用于测量液体、气体和蒸汽的液位、密度 和压力，然后将其转变成4- 20mADC的电流 信号输出
• 怎样检查现场运行中差压变送器使其工作 正常？
• 由于差压变送器的故障多是零点漂移和导 压管堵塞，所以在现场很少对刻度逐点校 验，而是检查它的零点和变化趋势，具体 方法如下：
• 1)零点检查：关闭正、负压截止阀。打开平
工业热电偶的型号、分度号、测量范围
• （1）铂铑10-铂热电偶，分度号Ｓ，可在0～1300℃长期工作，短时可到1600℃。 • （2）铂铑30-铂铑6热电偶，分度号Ｂ，可在0～1600℃长期工作，短时可到1800℃。 • （3）镍铬-镍硅(镍铬-镍铝)热电偶，分度号K，测量范围0～1300℃，分度曲线更接近线性，热电动
压力表
• 弹簧管压力表 • 弹簧管压力表属于就地指示型压力表，
就地显示压力的大小，不带远程传送显示、 调节功能。
• 弹簧管压力表通过表内的敏感元件的 弹性变形，再通过表内机芯的转换机构将 压力形变传导至指针，引起指针转动来显 示压力。
• 弹簧管压力表适用测量无爆炸，不结 晶，不凝固，对铜和铜合金无腐蚀作用的
• 随着科学技术的迅速发展，现代生产过程 的自动化程度越来越高，对仪器仪表及自 动化技术的依赖性越来越大，特别是对于 生产过程连续性、大型化、复杂化的石油、
自动化仪表基础知识
第十二章自动化仪表基础知识第一节测量误差知识一、测量误差的基本概念冶金生产过程大多具有规模大、流程长、连续化、自动化的特点,为了有效地进行工艺操作和生产控制,需要用各种类型的仪表去测量生产过程中各种变量的具体量值.虽然进行测量时所用的仪表和测量方法不同，但测量过程的机理是相同的，即都是将被测变量与其同种类单位的量值进行比较的过程。
各种测量仪表就是实现这种比较的技术工具。
对于在生产装置上使用的各种测量仪表，总是希望它们测量的结果准确无误.但是在实际测量过程中，往往由于测量仪表本身性能、安装使用环境、测量方法及操作人员疏忽等主客观因素的影响，使得测量结果与被测量的真实值之间存在一些偏差，这个偏差就称为测量误差。
二、测量仪表的误差.误差的分类方法多种多样,如按误差出现的规律来分，可分为系统误差、偶然误差和疏失误差；按仪表使用的条件来分，有基本误差、辅加误差；按被测变量随时间变化的关系来分，有静态误差、动态误差；按与被测变量的关系来分，有定值误差、累计误差。
测量仪表常凋的绝对误差、相对误差和引用误差是按照误差的数值表示来分类的.1、绝对误差绝对误差是指仪表的测量值与被测变量真实值之差。
用公式表示为：△C=Cm—Cr 式(1—1)试中Cm代表测量值，Cr代表真实值(简称真值），△C代表绝对误差。
事实上，被测变量的真实值并不能确切知道，往往用精确度比较高的标准仪器来测量同一被测变量,其测量结果当作被测变量的真实值。
绝对误差有单位和符号，但不能完整地反映仪表的准确度，只能反应某点的准确程度。
我们将各点绝对误差中最大的称为仪表的绝对误差。
绝对误差符号相反的值称为修正值。
2、相对误差相对误差是指测量的绝对误差与被测变量之比。
用公式表示为式(1—2）式中AC为测量的绝对误差，Cr为被测变量的真实值.由上式可见，相对误差C0是一个比值,它能够客观地反映测量结果的准确度，通常以百分数表示。
如某化学反应釜中物料实际温度为300℃，仪表的示值为298．5℃.求得测量的绝对误差测量的相对误差3、引用误差（相对折合误差或相对百分误差)测量仪表的准确性不仅与绝对误差和相对误差有关，而且还与仪表的测量范围有关。
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1. 对于只放大流量的气动功率放大器，其输入信号和输出信号的最大变化量为（）。
A．0.008MPa，0.08MPaB．0.08MPa，0.008MPaC．0.08MPa，0.08MPaD．0.1MPa，0.1MPaC2. 某仪表标称精度为1级，其量程为500mmHO，它的最大指示误差为（）。
2OA．50mmH2B．10mmHO2C．5mmHO2D．100mmHO2C3. 弹性气室常是在定容气室中加装一个波纹管，若输入的气压信号直接接在波纹管中，随着输入压力的增大，则（）。
A．气容不变B．气容增大C．气容减小D．先减小后增大C4. 定容气室的气容是（）。
A．时间的线性函数B．指数函数C．常数D．阶跃函数C5. 在耗气型气动功率放大器中，如锥阀的锥度增大，则放大倍数（）。
A．不变B．变化C．增大D．减小C6. 在耗气型气动功率放大器中，增加阀杆的长度，则放大倍数（）。
A．不变B．变化C．增大D．减小7. 在耗气型气动功率放大器中，增加阀杆的长度，则耗气量（）。
A．不变B．变化C．增加D．减少C8. 若喷嘴挡板机构正常工作压力变化范围是0.0055MPa，则其后串联的气动功率放大器的放大倍数应选为（）。
A．5倍B．10倍C．15倍D．20倍C9. 为提高喷嘴挡板机构的灵敏度，应采取的结构措施是（）。
A．恒节流孔直径尽量小，h变化量大B．喷嘴直径尽量大，h变化量小C．背压室容积尽量大，h变化量小D．背压室容积尽量大，h变化量大C10. 耗气型气动功率放大器，在下列（）工况下工作耗气最多。
A．输出为0.02MPaB．输出为0.1MPaC．输出为0.05MPaD．输出为0.06MPaD11. 在耗气型气动功率放大器中，增加金属膜片和簧片的刚度，会使其放大倍数（）。
A．增大B．降低C．不变D．影响不大B12. 弹性元件的滞后表现为（）。
A．对同一作用力（或力矩）变形不一样B．对同一作用力（或力矩）变形一样C．对同一作用力（或力矩）正形成时变形比反行程大D．对同一作用力（或力矩）反行成时变形比正行程大A13. 在气动仪表中，喷嘴挡板机构的作用是（）。
A．把输入的气压信号转换成挡板位移B．把输入的气压信号放大K倍输出C．对输入气压信号延时输出D．把挡板位移变化转换成气压信号输出D14. 喷嘴挡板机构的开度变化在正常工作时仅为（）。
A．几微米B．10μmC．20μmD．50μmA15. 在喷嘴挡板机构中，当挡板对喷嘴全开和全关时，其背压室内的压力分别为（）。
A．0.02MPa，0.1MPaB．0.02MPa，0.14MPaC．0，0.1MPaD．0，0.14MPaD16. 在下图3-1-4中，Pi阶跃增大时，P0的变化规律为（图3-1-4B的表达式为（有一节流盲室如图3-1-3所示，其输出量P图3-1-3A ．dt dP RCP i =0 B ．i P RC P ⋅=0C ．⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-RC i e P P 101 D ．⎰=dt P RC P i 10D17. 在定容气体容室中，若输入的气体流量G 阶跃变化，则气室中压力P 0的变化规律为（ ）。
A18. 在气体容室中，把气体流量G 作为输入量，把气室中压力作为输出量，则气体容室属于（ ）。
A ．比例环节 B ．积分环节 C ．微分环节 D ．惯性环节B19. 使用盘形弹簧管的目的是（ ）。
A ．增大线性变形范围 B ．增大刚度 C ．增大强度D ．减小仪表的附加误差20. 组成气动仪表放大环节的元部件是（）。
A．节流阀和气容B．波纹管和气容C．膜片和功率放大器D．喷嘴挡板机构和功率放大器D21. 在喷嘴挡板机构中，气源至背压室之间的节流元件是属于（）。
A．圆锥-圆锥式节流孔B．圆柱-圆锥式节流孔C．圆球-圆锥式节流孔D．恒节流孔D22. 在节流元件中，令气阻为R，流过节流元件的气体流量为G，则节流元件两端产生的压降ΔP为（）。
A．ΔP=G×RB．ΔP=G/RC．ΔP=1/GRD．ΔP=R/GA23. 在节流元件中，变节流孔不包括（）。
A．圆锥-圆锥形B．小孔式恒节流孔C．圆柱-圆锥形D．圆球-圆锥形B24. 在节流元件中，小孔式节流孔的特点是（）。
A．内径有几个固定规格的恒节流孔B．内径为0.18mm的恒节流孔C．内径为0.3mm的恒节流孔D．内径可在0.25～0.5mm范围内调整A25. 在节流元件中，毛细管式节流孔的特点是（）。
A．内径为0.18mm不变B．内径为0.18mm固定不变C．内径固定在0.18～0.3mm内不变D．内径可在0.18～0.3mm范围内调整26. 在气动仪表中，变节流阀的作用是（）。
A．提高仪表工作的稳定性B．整定调节器的比例带C．调整仪表的零点D．调整仪表的量程B27. 关于气动功率放大器错误的认识是（）。
A．压力或流量放大即可实现功率放大B．I型放大器由于仅实现流量放大而输入与输出压力是相等的C．I型放大器不存在调整起步压力的问题D．Ⅱ型放大器可实现气动调节器的二级放大D28. 如果耗气型气动功率放大器能把气压信号放大5倍，则它的起步压力P a及喷嘴挡板机构输出的最大变化量为（）。
A．0.02＜P a＜0.1 MPa， 0.016 MPaB．0.02＜P a＜0.1 MPa， 0.008 MPaC．P a＜0.02 MPa， 0.016 MPaD．P a＜0.02 MPa， 0.008 MPaA29. 节流元件的主要作用是（）。
A．将压力转换成位移B．产生压力降和滤清C．改变气体流量D．对气压变化起惯性作用C30. 下列各种说法正确的是（）。
A．节流元件的作用是将压力信号转变成位移B．所有气动仪表在喷嘴挡板后均需串联一个气动功率放大器C．喷嘴挡板机构中，喷嘴堵塞时输出压力P出≈0D．节流盲室对压力变化起惯性作用D31. 下列各种说法不正确的是（）。
A．气动功率放大器是一个比例环节B．节流元件的作用是将压力信号转变成位移C．节流盲室对压力变化起惯性作用D．节流元件能产生压降32. 耗气型气动功率放大器是以（）放大来实现功率放大的。
A．流量B．压力C．压差D．A＋BD33. 在采用耗气型气动放大器时，若它能把压力信号放大10倍，则喷嘴挡板机构输出的压力变化范围是（）。
A．0.008MPaB．0.02MPaC．0.08MPaD．0.1MPaA34. 调整气动功率放大器起步压力的主要目的是（）。
A．提高放大器与调节单元的匹配性B．保证喷嘴挡板机构有满意的线性工作段C．减少放大器的耗气D．提高放大器的功率B35. 耗气型气动功率放大器的弹性元件如果刚度增大，则使（）。
A．放大倍数增大B．起步压力大C．耗气量大D．灵敏度提高B36. 安装使用波纹管时，为了得到满意的线性关系，常采用的办法（）。
A．串联弹簧B．预压缩C．预拉伸D．热处理B37. 在安装波纹管时，采用预压缩的办法是为了得到满意的（）。
A．弹性B．刚度C．精度D．线性关系38. 波纹管在安装到仪表上时，往往采取预压缩的措施，其目的是（）。
A．提高线性度和线性范围B．增加波纹管的强度C．减小波纹管的滞后性D．降低波纹管的刚度A39. 在差压变送器中，弹性敏感元件的作用是（）。
A．把位移信号转变成气压信号输出B．把压力信号转变成位移信号C．把压力转变成推力信号D．B＋CD40. 对于节流盲室关小节流阀，则输入相同的阶跃P i后，会使输出P0（）。
A．达到稳态值时P0小B．达到稳态值时P0大C．P0变化慢D．P0变化快C41. 对于耗气型气动功率放大器，为增大压力放大倍数，其调整方法是（）。
A．调换刚度大的金属片，提高其起步压力B．调换刚度大的金属膜片，增大工作段斜线的斜率C．调换刚度小的金属膜片，增大工作段斜线的斜率D．调换有效面积小的金属膜片，减小工作段斜线的斜率C42. 橡胶膜片的刚度可近似地看作为（），在实际使用中，中间要加（）。
A．零，硬芯B．无穷大，硬芯C．零，弹性敏感元件D．无穷大，弹性敏感元件A43. 在耗气型气动功率放大器中，若放大气的小孔被杂物堵塞，将会使输出压力（）。
A．接近气源压力0.14MPaB．保持0.02MPa不变C．保持0.06MPa不变D．绕0.06MPa振荡44. 在耗气型气动功率放大器中，由锥阀和球阀组成放大气路，当输入信号减小时（）。
A．锥阀和球阀同时关小B．锥阀关小，球阀开大C．锥阀开大，球阀关小D．锥阀和球阀同时开大C45. 在耗气型气动功率放大器中，由锥阀和球阀组成了放大气路，当输入信号增大时（）。
A．锥阀和球阀同时开大B．球阀开大，锥阀关小C．球阀关小，锥阀开大D．球阀和锥阀同时关小B46. 耗气型气动功率放大器金属膜片的运动规律如图3-1-6所示，其起步压力和工作段分别为（）。
图3-1-6A．P0，ⅠB．P0，ⅡC．P a，ⅡD．P a，ⅢD47. 耗气型气动功率放大器金属膜片的运动规律如图3-1-6所示，Ⅰ、Ⅱ线段的转折点取决于（）。
图3-1-6A．弹簧片的刚度和输入信号的大小B．弹簧片的刚度和金属膜片的刚度C．金属膜片的刚度和金属膜片与阀杆之间初始间隙大小D．金属膜片的刚度和放大气量的大小C48. 耗气型气动功率放大器金属膜片的运动规律如图3-1-6所示，其工作段为（）。
图3-1-6A．Ⅰ，ⅡB．Ⅰ，ⅢC．ⅢD．Ⅱ，ⅢC49. 气动功率放大器的起步压力是指（）。
A．输入信号为0.02MPa的输出信号B．输入信号为0的输出信号C．输出信号为0的输入信号D．输出信号为0.02MPa的输入信号D50. 对于能把压力信号放大10倍的气动功率放大器，其输入信号和输出信号的最大变化量为（）。
A．0.008MPa，0.08MPaB．0.08MPa，0.008MPaC．0.08MPa，0.08MPaD．0.1MPa，0.1MPaA51. 为使喷嘴挡板机构能工作在静特性曲线的最佳工作段上，可通过（）来实现。
A．调整挡板的初始开度B．调整恒节流孔孔径C．调整气动功率放大器的放大系数D．调整气动功率放大器的起步压力D52. 喷嘴挡板机构静特性曲线如图3-1-5所示，a、b、c各点所对应的气压信号分别为（）。
图3-1-5A．0.1MPa，0.02MPa，0.14MPaB．0.14MPa，0，0.20MPaC．0.08MPa，0.02MPa，0.10MPaD．0.1MPa，0.06MPa，0.14MPaA53. 喷嘴挡板机构静特性曲线的变化规律为（）。
A．曲线上段变化快，下段变化慢B．曲线上段变化慢，下段变化快C．两端变化快，中间变化慢D．两端变化慢，中间变化快D54. 在喷嘴挡板机构中，把背压室容积制作得很小的原因是为了（）。
A．减少气体流动的损失B．增强抗干扰能力C．使输出压力立即随挡板开度变化D．增大输出信号的变化范围C55. 关于喷嘴挡板机构不切实际的说法是（）。