【正文】 TFRRU z R c dR R RUoRRR c d R R R R R U o RU z U U zR R R R R RR R R R R R R R RUoR R R R U I oRU Ui???? ? ???????? ? ? ???， ，在設計時：，又可寫為：1 1 1 1 1 4 1 1 5 1 1 6 1 0 61 0 6 1 1 1 2 1 1 1 5 1 0 75 ( ) ( ),() pR R R R RR R R R R??? ? ? ???????c d 1 0 3105R +RR設 = 則：Uo = [U i+ ( )U z]97 輸入信號斷路報警電路的作用與直流毫伏變送器的作用相同。 區(qū)別在于： I、 在熱電偶溫度變送器的輸入回路中增加了熱電偶冷端溫度補償電路。 II、 在反饋回路中增加了線形化電路 。 98 ①、 熱電偶冷端溫度補償電路 cuRcuR表明： I、 冷端溫度變化時，引起熱電偶熱電勢的變化。 II、 當 ↑ 時，補償電勢 V’z↑↑ ， 即 V’zt是上凹形曲線，而 Ett也為下凹形曲線。二者綜合即為線性特性。 121001 0 3 1 21 0 0 1 0 3 1 2 1 0 51 0 5 1 0 0 1 0 3 1 2121001051 0 3 1 2( ) //( ) // ,1(2 3 6 39。)c u c uc u c uT t z zc u c uc u c uc u c uT t zc u c uRRRR R RUR R R R RR R R R RUERU E U E tRRRUR R R????? ? ?????? ? ? ? ?????在設計電路時， 則為：由圖 知： cuR99 ②線性化原理及電路分析 線性化電路可使熱電偶溫度變送器的輸出信號與被測信號成線性關(guān)系。 I、 線性化原理 由圖可知： ε =Et+U’zU’f 如果 U’f –t為非 線性，并于 Et –t非線性相對應，則 ε t為線性。 100 II、 線性化電路 即非線性運算電路實為一個折線電路，是用折線來近似表示的。 折線的段數(shù)及斜率大小由熱電偶 的特性來確定。一般用 46段表 示時，誤差小于 %。 要采用圖 238的特性曲線， 可采用 239的電路結(jié)構(gòu)。 VZ103Vd106穩(wěn)壓管穩(wěn)壓值為 VD,其特性在擊穿之前電阻極大，相當于開路，而當擊穿后，動態(tài)電阻極小，相當于短路。 101 該線路決定了第一段直線的斜率 γ 1， 當要求后一段的直線斜率大于前一段時，如圖 238 γ 2γ 1可在 R120上并聯(lián)一個電阻，如 R119此時負反饋減小，輸出 Ua增加。 如要求后一段直線斜率小于前一段則可在 Ra上并聯(lián)一電阻。此時輸出Ua減小。 102 與上述兩種變送器的區(qū)別：線性化電路，置于輸入回路中；熱電阻引線補償電路。 103 I、 線性化原理及分析 熱 電阻線性化電路原理如圖：現(xiàn)把 IC2看成是理想運算放大器， UT=UF可得： 17 16 1916 17 16 17()11t t tFtR R R R tU z IR R R Rg U zUzg R tg R tU zUtg R tU I RU???????????1716 19 171716 19RR R R R tR和 式中g(shù) =RR由上式得：It=104 II、 引線電阻補償電路 為消除引線電路的影響，熱電阻采用三線接法。 由 R2 R2 γ 2構(gòu)成的支路為引線電阻補償電路。 若不考慮此電路 ,則：U’t=Ut+2Itγ 若存在引線補償電路，有電流 Iγ 流過 γ γ 3， 調(diào)整 R24使 Iγ= It 則流過 γ 3的電流大小相等，方向相反。所以 γ 3上不產(chǎn)生壓降。 因為設計時， R29= R30+R31， 所以由 γ γ 2產(chǎn)生的壓降引到反相端時，互相抵消。故三線制接法可消除引線電阻對測量的影響。 105 （ 1）、輸入、輸出及電源回路之間通過變壓器 To和 T1而相互隔離，在變壓器中設有“防止短接板”。 （ 2）、在輸入端設有限壓元件、限流元件，以防高電能傳遞到現(xiàn)場。 （ 3）、在輸入端及電源端裝有大功率二極管及熔斷絲 。 106 ?兩線制溫度變送器 包括電阻 R6R1 Rcu、電位器 Rp1等組成的橋路、電容 C2C5電阻R17R20等組成的濾波電路及由二極管組成的限幅電路。 2端連接測溫元件熱電偶， 4短接，橋路輸出不平衡電壓與熱電偶的熱電勢相疊加，送至放大器的輸入端。銅電阻 Rcu起冷端溫度補償作用， Rp1用來調(diào)節(jié)零點。 107 反饋回路由電阻 R1 R14電位器 Rp2等組成。反饋電流 If由晶體管 VT5輸出，通過 R13 Rp2在 R10上的壓降即為反饋電壓，調(diào)節(jié) Rp2改變反饋量，即可調(diào)節(jié)量程。 電壓放大器采用低漂移、高增益、高輸入阻抗、低噪聲的集成運算放大器。 由于采用兩線制方式，當輸出電流及負載阻值變化時，儀表工作電壓也隨之變化，因此在線路中附加穩(wěn)壓環(huán)節(jié)。 108 ?電 /氣轉(zhuǎn)換器 ? 概述 ? 氣動儀表的基本元件 ? 電 /氣轉(zhuǎn)換器工作原理 109 ?概述 電 /氣轉(zhuǎn)換器是將電動儀表輸出的 4~20mA直流電流信號轉(zhuǎn)換成可被氣動儀表接受的 20~100KPa標準氣壓信號，以實現(xiàn)電動儀表和氣動儀表的聯(lián)用，構(gòu)成混合控制系統(tǒng)，發(fā)揮電、氣儀表各自的優(yōu)點。 主要性能指標： （ 1）輸入信號： 4~20mA(DC) （ 2） 輸出信號： ~ （ 3） 變差： 177。 % （ 4） 基本誤差： 177。 % （ 5）靈敏度： % （ 6）防爆等級：安全隔爆復合型、安全火花型 110 ?氣動儀表的基本元件 氣動儀表由氣阻、氣容、彈性元件、噴嘴 擋板機構(gòu)和功率放大器等基本元件。 氣阻 在流體呈層流狀態(tài)時，可表示為： pMR ? 式中R 氣阻P 氣阻兩端的壓降M 氣體的質(zhì)量流量氣容 包括固體氣容和彈性氣容 v ?（1）、固定氣容可表示為：c =當T不變時，C 與V成正比。固定氣容 恒定 固定氣容的容量恒定VRT111 2( 1 )d p VA eodp R TC b? ??（2）、彈性氣容可表示為：C= 為適應不同的工作目的，可作成各種不同結(jié)構(gòu)和形狀。他包括各種不同形狀的彈簧、波紋管、金屬膜片和非金屬膜片。 彈性元件的指標： I、 彈性特性。 II、 剛度與靈敏度。 III、 滯后與滯后量。 112 噴嘴擋板機構(gòu) 作用：將微小的位移轉(zhuǎn)換成相應的壓力信號 。 功率放大器 它是將噴嘴擋板的輸出壓力和流量都放大。目前采用耗氣式放大器，它由殼體、膜片、錐閥、球閥、簧片、恒氣阻等組成。 113 ?電 /氣轉(zhuǎn)換器工作原理 是基于力矩平衡原理工作的。其結(jié)構(gòu)是多樣的，現(xiàn)以具有正負兩個反饋波紋管的電 /氣轉(zhuǎn)換器為例討論其工作原理。轉(zhuǎn)換器是由電流 位移轉(zhuǎn)換部分，位移 氣壓轉(zhuǎn)換部分、氣動功率放大部分和反饋部分組成 。 工作原理：當電流 Ii進入動圈后，產(chǎn)生的磁通與永久磁鋼相互作用，產(chǎn)生的磁力帶動 3饒 5轉(zhuǎn)動，擋板 8靠近噴嘴 9，使其背壓升高，功率放大后輸出 Po， Po送至 6所產(chǎn)生向上的負反饋力，Po同時送至正反饋波紋管產(chǎn)生向上的正反饋力，以抵消一部分負反饋的影響。因而不需要太大的力就可以達到平衡。 114 圖 253為杠桿的受力圖 得 2 2 1 11 1 2 2f f o o f fooffFlIiA l A lF il i F l F l F l??? ? ?iio1 f 1 2 f 2KlA l A l整理得：p=（ 1）、輸入電流與輸出壓力 p。 成比例關(guān)系，改變 Lf1Lf2可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換器量程，改變 Fo 的零點。 （２）、當（ A1Lf1A2Lf2)取較小時，便能減小 KiLi， 從而可縮小轉(zhuǎn)換器的體積。 （３）、波紋管面積隨溫度變化對輸出的影響可以相互抵消，即起到溫度補償作用。 115 智能式溫度變送器實 例 —— TT302溫度變送器 特點： 量程范圍寬、精度高、環(huán)境溫度和振動影響小、抗干擾能力強、重量輕以及安裝維護方便 116 電流二線制 ? 檢測回路串入電源，電源一般為 24VDC ? 線路簡單，但抗擾、防爆性能差。 117 電流四線制 ? 電源與檢測回路相互獨立 ? 儀表的工作電源可為直流，也可為交流 ? 容易實現(xiàn)電源隔離、輸入 /輸出隔離 118 電阻三線制 ? 為防止由于遠距離接線而造成橋臂不平衡 ? 接兩根電橋線和一根電源線（左圖） ? 或接三根電橋線 （右圖） 119 電阻四線制 ? 該接線可有效抑制由于調(diào)零電位器接觸電阻變化而破壞電橋的平衡和正常工作狀態(tài)。