热工测量及仪表_第4章_显示仪表
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刘玉长
（1）工作原理
+
U=220v
—
桥路电阻
R3
a
R2
动圈表
R4
b
R1
R13
R12 R11
调整电阻
刘玉长
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；
刘玉热长电阻的各支路R外= 5Ω。
第二节 模拟式显示仪表
2.自动平衡式显示仪表
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
刘玉长
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 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
刘玉长
第一节 概述
刘玉长
显示仪表
4
第二节 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。
测量值Z （去控制室）
测量仪表 传感器
被测变量Y
显示仪表
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。
刘玉长
1.动圈式显示仪表
刘玉长
典型工业自动检测仪表控制系统结构图 刘玉长
刘玉长 3
第一节 概述
二、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；按显示方式可以分为模拟式、数字式和屏 幕式三大类。
还有一类称为记录仪的特殊显示装置。
近年来，随着计算机多媒体技术的快速发展，利 用计算机来取代实际的显示仪表，形成了所谓的虚拟 显示仪表的概念。
动圈表可以与热电偶、热电阻、压力变送器、差压变 送器及 流量变送器相配合，用来指示工业对象的温度、压 力和流量参数，也可以对直流毫伏信号进行显示。各种被 测参数只要通过传感器或变送器转换成相应的电信号，就 可由动圈表直接进行显示。在动圈表中增加一些附加控制 电路，还可以实现报警及控制功能。
动圈表型号意义： XCZ：显示、磁电、指示 XCT：显示、磁电、控制
刘玉长
动 圈 制 动
~220v
反 应
容
器
刘玉长 热电阻与动圈表配套使用实际连线
U=220v
—
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
刘玉长
+
R3
a
R2
R4
b
动圈表
R1
R13
R12
R11
Rt
（3）动圈式显示仪表使用注意事项
磁铁、指针、表盘
N
五部分组成。
R串
+mV
S
-
R并
R热 X10°C
0
xcz--102
1
刘玉长
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。
刘玉长
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。
刘玉长
（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
刘玉长
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
刘玉长
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。
第四章 显示仪表
刘玉长
第一节 概述 第二节 模拟式显示仪表 第三节 数字式显示仪表 第四节 常用显示仪表简介 第五节 仪表防爆知识
第一节 概述
显示仪表：
凡能将生产过程中各种参数进行指示、记录或 累积的仪表。
一、定义
显示仪表是指接收检测元件(包括敏感元件、传 感器、变送器等)输出信号，通过适当的处理和转换， 以易于识别的形式将被测参数表现出来的装置。
电阻值保持不变。
刘玉长
R调
补偿器
~220v
反
应
容
器
刘玉长 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。
连接在电桥的桥臂上。另一根连到电桥电源的负 极上。
刘玉长
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。
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
使用时的注意事项： 注意配套使用； 适当调整外接电阻； 运输时，短路保护。
来自百度文库刘玉长
动圈式显示仪表
动圈式显示仪表的外型
盘后接线示意图
动 圈 制 动
XCZ-101(与热电偶配套） XCZ-102（与热电组配套）
刘玉长
~220v
（一）XCZ-101型动圈式显示仪表的工作原理
（1）结构
动圈式显示仪
表由动圈、张丝、
（1）工作原理
+
U=220v
—
桥路电阻
R3
a
R2
动圈表
R4
b
R1
R13
R12 R11
调整电阻
刘玉长
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；
刘玉热长电阻的各支路R外= 5Ω。
第二节 模拟式显示仪表
2.自动平衡式显示仪表
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
刘玉长
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 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
刘玉长
第一节 概述
刘玉长
显示仪表
4
第二节 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。
测量值Z （去控制室）
测量仪表 传感器
被测变量Y
显示仪表
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。
刘玉长
1.动圈式显示仪表
刘玉长
典型工业自动检测仪表控制系统结构图 刘玉长
刘玉长 3
第一节 概述
二、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；按显示方式可以分为模拟式、数字式和屏 幕式三大类。
还有一类称为记录仪的特殊显示装置。
近年来，随着计算机多媒体技术的快速发展，利 用计算机来取代实际的显示仪表，形成了所谓的虚拟 显示仪表的概念。
动圈表可以与热电偶、热电阻、压力变送器、差压变 送器及 流量变送器相配合，用来指示工业对象的温度、压 力和流量参数，也可以对直流毫伏信号进行显示。各种被 测参数只要通过传感器或变送器转换成相应的电信号，就 可由动圈表直接进行显示。在动圈表中增加一些附加控制 电路，还可以实现报警及控制功能。
动圈表型号意义： XCZ：显示、磁电、指示 XCT：显示、磁电、控制
刘玉长
动 圈 制 动
~220v
反 应
容
器
刘玉长 热电阻与动圈表配套使用实际连线
U=220v
—
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
刘玉长
+
R3
a
R2
R4
b
动圈表
R1
R13
R12
R11
Rt
（3）动圈式显示仪表使用注意事项
磁铁、指针、表盘
N
五部分组成。
R串
+mV
S
-
R并
R热 X10°C
0
xcz--102
1
刘玉长
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。
刘玉长
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。
刘玉长
（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
刘玉长
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
刘玉长
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。
第四章 显示仪表
刘玉长
第一节 概述 第二节 模拟式显示仪表 第三节 数字式显示仪表 第四节 常用显示仪表简介 第五节 仪表防爆知识
第一节 概述
显示仪表：
凡能将生产过程中各种参数进行指示、记录或 累积的仪表。
一、定义
显示仪表是指接收检测元件(包括敏感元件、传 感器、变送器等)输出信号，通过适当的处理和转换， 以易于识别的形式将被测参数表现出来的装置。
电阻值保持不变。
刘玉长
R调
补偿器
~220v
反
应
容
器
刘玉长 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。
连接在电桥的桥臂上。另一根连到电桥电源的负 极上。
刘玉长
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。
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
使用时的注意事项： 注意配套使用； 适当调整外接电阻； 运输时，短路保护。
来自百度文库刘玉长
动圈式显示仪表
动圈式显示仪表的外型
盘后接线示意图
动 圈 制 动
XCZ-101(与热电偶配套） XCZ-102（与热电组配套）
刘玉长
~220v
（一）XCZ-101型动圈式显示仪表的工作原理
（1）结构
动圈式显示仪
表由动圈、张丝、