控制仪表及装置 第二篇 章 变送器和转换器.pptVIP

控制仪表及装置;第二章 变送器和转换器;变送器的构成;量程调整、零点调整和零点迁移;零点调整使变送器测量起始点为零；零点迁移是把测量起始点由零迁移到某一数值。当测量起始点由零变为某一正值，称正迁移；而由零变为某一负值，称为负迁移。 ;压力的单位是“帕斯卡”——1Pa =1N/m2 1MPa =106Pa 1工程大气压 = 1kg /cm2 = 9.80665×104Pa ≈ 0.1MPa;; 膜片 用金属或非金属材料做成的具有弹性的圆片（有平膜片和波纹膜片）。在压力作用下，其中心产生变形位移。可测低压。 ;（二）工作原理和结构;几点结论;作用：把被测差压ΔP转换成作用于主杠杆下端的输入力Fi ;① 主杠杆;② 矢量机构;③ 副杠杆;④ 调零和零点迁移机构;⑤ 静压调整和过载保护装置、平衡锤;;电磁反馈装置 ;1-3短接、2-4短接：;（三）低频位移检测放大器 ;1.差动变压器;2.低频振荡器;低频振荡器的起振条件;振荡器的放大特性和反馈特性;3.整流滤波电路;4.功率放大器;其他元件作用;限能; 电容式差压（压力）变送器 当电容式差压变送器的一个被测压力是大气压时，就成为压力变送器。 电容式压力变送器是20世纪70年代初由美国公司研发。结构简单、过载能力强、可靠性好、精度高、体积小。 电容式压力变送器先将压力的变化转换为电容量的变化，然后用电路测电容。 其输出信号是标准的4～20mA（DC）电流信号。;特点：灵敏度高，量程宽，过载能力强。没有杠杆传动机构，因而结构紧凑，稳定性与抗振性好，测量精度高，可达0.2级。;;有：; 如图是一种测电容充放电电流的原理电路。 正弦波电压E加于差动电容C1、C2上，R1～R4的阻抗都比C1、C2的阻抗小得多，则流过C1、C2的半周期电流近似为：;取R1=R2=R4，得：;在实际电路中，当差动电容Cl、C2变化时，用负反馈自动调节供电电压E的幅度，使流过它们的电流之和Io保持恒定。;如图为电容式压力变送器的原理线路 ;（一）概述;（二）测量部件 ;结论：;（三）转换放大电路;转换放大部分电路原理方框图;1.电容－电流转换电路;解调和振荡控制电路 (包括解调器和振荡控制电路);线性调整电路(包括VD9、VD10、R22、R23、RP1等);2.放大???输出限制电路;放大电路(包括IC3、VT3、 VT4等);调零和调量程电路;输出限制电路(包括VT2、 R18等);扩散硅压力变送器;利用半导体材料的压阻效应将压力转换为电信号。 压阻效应——受压时电阻率发生变化。 如图是一种半导体测压传感部件。;当硅膜片上下两侧出现压差时，膜片内部产生应力，使扩散电阻的阻值发生变化。;; 在硅膜片上扩散四个阻值相等的电阻，接成全桥式输出电路，不但可以提高电桥灵敏度，还可以获得温度补偿，抵消半导体电阻随温度变化引起的误差。;温度变送器;输入回路;（二）放大单元工作原理;2. 功率放大电路;3. 隔离输出电路;4. 直流-交流-直流(DC/AC/DC)变换器;（三）直流毫伏变送器量程单元;输入回路:;从反馈回路可得IC1反相输入端的电压UF为;（四）热电偶温度变送器量程单元;1. 冷端温度补偿;热电偶温度变送器线性化原理方框图;用四段折线来模拟非线性运算电路，如下图。折线的段数及斜率大小由热电偶的特性来确定。 ? 表示直线的斜率。;非线性电路的实现;;1. 线性化;;电/气转换器;（二）气容;（四）喷嘴挡板机构;（五）功率放大器;三、电/气转换器