第9讲 显示仪表

少，与R并并联后的电阻值会更小，其作用 是自动补偿R动随温度变化的特性，使回路中总
电阻值保持不变。
R调
~220v
补偿器
反 应 容 器
热电偶与动圈表配套使用实际连线
（二）XCZ-102型动圈式显示仪表的工作原理
由动圈表的工作原理可知，动圈表实际上是 一个毫伏计，即测量电压的大小并加以显示的。 热电偶恰好将被测温度转换成mV信号的大小， 可直接和动圈表相连显示其温度，但热电阻是将 温度转换成电阻的大小，不能直接送到动圈表上 加以显示，必须先经过一个桥路将电阻的大小转 换成mV信号的大小再和动圈表连接。因此XCZ102型动圈式显示仪表与XCZ-101型动圈式显示仪 表相比，在结构上应多了一个电桥。
三、数字式显示仪表

定义
数字式显示仪表与各种测量仪表和传感器配 合使用，对各种被测变量或工艺参数直接以数字 形式显示其结果。 数字式显示仪表原理示意图
模拟信号 传 感 器 模/数转换器 脉冲信号 片微 处 理 芯 显 示 屏
智能数显仪表
AXM系列智能显示仪表，主芯片采用OFP封装的
小型化表面帖装大规模集成电路，片内带硬件看门狗及10位 A／D、D／A；能够直接控制14位LED显示(每位8段)；具 有3路模拟量输入、3路模拟量输出、3个开关量输入、5个 开关量输出。
调整电阻的作用与大小
1.R1+R11+R连 1=5Ω 2.R2+R12+R连2=5Ω 3.R13+ R连3 = 5Ω
+
U=220v
—
R3
R4
a
动圈表
b
R2 R1 R11
R13
R12
Rt
3、动圈式显示仪表使用注意事项
1、型号要匹配 动圈式显示仪表分为XCZ-101 和XCZ-102两种 类型，每种类型又分为好几个型号，一定要注意动 表的型号和热电偶、热电阻的型号匹配。 2、冷端补偿与三线制 热电偶和动圈表之间要考虑冷端补偿问题；热 电阻和动圈表之间要考虑三线制接法问题。 3、调整电阻 调整R调，一定要保证热电偶的R外=15Ω ；保证 热电阻的各支路R外= 5Ω 。
R调：
热电偶的连接导线有长有短，为保证R总=常 数，调整R调使R外=15Ω
R热敏 与 R并：
R热敏与R并两个电阻是动圈的温度补偿电阻。 因为动圈是铜导线绕制的，当温度升高时，动圈 的电阻值R动就会增加，在电压信号不变的情况 下，I将减小，动圈显示仪表的指针指示会偏低， 此时，R热敏的电阻值也会随着温度自动减

动圈式显示仪表的外型
盘后接线示意图
动 圈 制 动
~220v
（一）XCZ-101型动圈式显示仪表的工作原理
R串
1、结构
动圈式显示仪 表由动圈、张丝、 磁铁、指针、表盘 五部分组成。
N
S
R并
+mV -
R热
X10°C
0
xcz--102
1 5
2、工作原理
根据电磁感应原理，当有mV信号加在动 圈两端时，形成一个闭合回路，便有电流流过 动圈，载流动圈在磁场中将受到电磁场的作 用。根据左手定则，磁力线穿过手心，四指指 向电流方向，拇指就是导体受力方向，这个力 使动圈转动，使动圈转动的力和绑定动圈的张 丝力相等时，动圈停在某一位置，指针指示出 温度的大小。
无纸记录仪的特点
1、可接受多达16路被测信号，根据用户设定 要求完成从信号采集，控制，记录，追忆到传送的 全过程。 2、可直接与带有RS232串行口的打印机连接， 完成定时打印，即时打印或报警打印。 3、仪表的串行通讯接口可与上位机进行数据 传输，实现记录数据的集中管理。
VPR200/300系列无纸记录仪采用单片微处理器为 核心、大屏幕液晶单色或彩色显示、具有温压补偿、 PID调节、智能调理、灵巧总线、电子储存、万能输入 、在线自校正、自诊断和高精度、高性能、高可靠性、 维护量低、无易耗品等特点。作为普通有纸记录仪的更 新换代产品被广泛应用于化工、轻工、环保、生化、制 药、食品等行业。
1、工作原理
+
U=220v
—
桥路电阻
R3
R4
动圈表
a
R2 R13
b
R1
R12
R11
调整电阻
Rt 热电阻
当 t=0℃时,电桥平衡， Rt=Rt0
R3 ×(R1+R11+Rt0) = R4 ×(R2+R12)
Ua = Ub , Uab = Ua-Ub = 0
由于加在动圈两端的电压为0，所以动圈表指针 指在0的位置；
6、热电阻与哪种动圈式仪表配套使用？它 为什么要采用三线制接法？外接调整电 阻为多少？
二、模拟式显示仪表
模拟式显示仪表就是用标尺、指针、曲线等 方式显示和记录被测变量的测量值。
测量百度文库Z
（去控制室） 显示仪表
测量仪表 传感器
被测变量Y
模拟式显示仪表工作可靠，价格低廉，能满足一定的 精度要求，但结构复杂，读数不直观，重现性差。
动圈式模拟显示仪表
动圈式显示仪表是电动模拟式显示仪表。 一般与热电偶、热电阻配套使用，用于显 示温度大小，具有结构简单、价格便宜、 性能可靠等特点。 动圈式显示仪表有两种型号： XCZ-101(与热电偶配套） XCZ-102（与热电组配套）
设指针移动的角位移为α
α =K I
I= U = R总 E( t, t0 ) R内+ R外
R内= R动 + R串+ R热
R并
R外= R热偶+ R补+ R连 +R调 =15Ω
3、电路中各电阻的作用
R串： R串电阻值较大，使动圈的电阻值随温度变化
而引起的测量误差相对 R串较小，以至于可忽略不 计，目的是减小测量显示误差。
2）为什么采用三线制接法
因为热电阻安装在测量现场，动圈 表安装在控制台或控制室，两者之间要 通过连接导线连接，而连接导线容易 受 环境温度的影响引起导线电阻值的变化。 当连接在两个桥臂上时，其变化可以互 相抵消一部分。从而减小对仪表读数的 影响。
动 圈 制 动
~220v
反 应 容 器
热电阻与动圈表配套使用实际连线
习题
1、动圈式仪表的工作原理是什么？它由哪 些部分组成？各部分有何作用？ 2、XCZ-101和 XCZ-102这两台动圈表在 结构上有何不同？
3、热电偶与动圈式仪表配套使用时，为什 么要规定外接电阻为某一值？在实际接 线时如何表这一值？
4、用动圈式仪表测温时，要注意哪些问题？ 当测温仪表分别是热电偶和热电阻时，使 用一块动圈表行吗？ 5、动圈表为什么要进行动圈的温度补偿？ 在结构上是如何实现的？
t = 0℃, 升高时,电桥失去平衡，Rt0增大ΔRt， R3 ×(R1+R11+Rt0 + ΔRt，) = R4 ×(R2+R12) Ua = Ub , Uab = Ua-Ub = 0
由于加在动圈两端的电压不为0，所以动圈表指 针指在相应的位置上。
2、热电阻的三线制接法
1）什么是三线制的接法？ 从热电阻本身引出三根线。其中两根将热 电阻连接在电桥的桥臂上。另一根连到电桥 电源的负极上。
XD900智能数显表
测量精度：数显0.5级，光柱1级 报警功能：上限、下限可任意设置，报警继电器输出 256VAC/1A 、输出一组24V/50mA直流电源，专供变送器 用 电源：220VAC/50Hz 功耗：小于 4W
无纸记录仪
SWP-SSR无 纸记录仪是智能化 的多功能二次仪表 ，适合于对各种过 程参量进行监测， 控制，记录与数据 远传。
第四章 显示仪表
主要内容
一、显示仪表概述 二、模拟式显示仪表 三、数字式显示仪表
一、显示仪表概述
1、显示仪表的作用
显示仪表能与各种测量仪表和传感器 配套使用,对被测参数自动进行指示、记 录，在自动化系统中占有重要作用。
典型工业自动检测仪表控制系统结构图
2、显示仪表的分类
显示仪表按使用的能源分为气动显 示仪表和电动显示仪表；按显示方式分 为模拟式显示仪表和数字式显示仪表两 大类。