【正文】 T2T1調(diào)制和解調(diào)放大電路原理圖 斬波 供電 64 （ 2）執(zhí)行端防爆柵 整 流 濾 波調(diào) 制 器解 調(diào) 放 大限 壓限 流D C/A CG1G2D C 2 4 V電 源 隔 離信 號(hào) 隔 離接 控 制 室接 執(zhí) 行 器4 ~ 2 0 m A4 ~ 2 0 m A信 號(hào)電 源執(zhí)行端防爆柵電路原理圖 執(zhí)行端防爆柵工作原理 65 隔離式安全柵 ? 通過(guò)隔離、限壓和限流等措施，限制注入危險(xiǎn)場(chǎng)所的能量來(lái)保證安全火花性能。 ④ 調(diào)制電路： 調(diào)制開(kāi)關(guān) VD1 VD14輪流切換變送器引入信號(hào)，分時(shí)流過(guò)調(diào)制變壓器 T2原邊上、下繞組，將電平信號(hào)轉(zhuǎn)換為交變信號(hào)。 a. 為 4~20mA產(chǎn)生電路供電； b. 作為調(diào)制開(kāi)關(guān)切換控制信號(hào)； c. 為限壓、限流保護(hù)電路供電。 分為檢測(cè)端和執(zhí)行端防爆柵 59 隔離示意圖 變 變 變 變 變 變 變 變 變 變 變 變 變變 變 變 變變 變 變 變 變 變 變 變信號(hào)隔離 電源隔離 涉及內(nèi)容：（ 1）電路組成；（ 2）信號(hào)流程分析；（ 3）調(diào)制解調(diào)原理 60 檢測(cè)端防爆柵的簡(jiǎn)化原理圖 V T1V T2V T3V T4V T5V T6V T7V T8V T1 0V T9V D1V D5V D6V D7V D8V D9V D1 0V D1 2V D1 1V D1 3V D2V D3V D4V D1 4V D1 7V D1 8V D1 5V D1 6V D1 9R2R3R1R0 1R0 2R6R5R4R7R1 0R9R8R1 1R1 3R1 2C1C2C3C4C5C6C82 4 VT1T21 ~ 5 V4 ~ 2 0 m A4 ~ 2 0 m A接控制室儀表接變送器+?分析內(nèi)容 ：（ 1） DCAC轉(zhuǎn)換原理；（ 2）調(diào)制原理；（ 3）解調(diào)放大原理 61 基本工作原理描述 ① 信號(hào)流向： 由變送器輸入，經(jīng)限壓、限流電路，經(jīng)調(diào)制電路，經(jīng)隔離防爆柵，經(jīng)解調(diào)電路至控制室。 過(guò)流限制分析 58 ?隔離式防爆柵 整 流 濾 波整 流 濾 波解 調(diào) 放 大 器調(diào) 制 器限 壓限 流D C/A CG1G2D C 2 4 V電 源 隔 離信 號(hào) 隔 離接 控 制 室接 變 送 器4 ~ 2 0 m A4 ~ 2 0 m A信 號(hào)電 源（ 1） 檢測(cè)端 防爆柵 DDZⅢ 防爆柵的隔離方案 : 具體措施 變壓器作為輸入輸出電源隔離；晶體管截止限壓、限流截止式控制電路。 電阻式：電阻串聯(lián)于電源線(xiàn)或信號(hào)線(xiàn)限制進(jìn)入危險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng)的電流，缺點(diǎn)：電源、信號(hào)受衰減。 ? 安全火花防爆系統(tǒng)的充分必要條件： ? （ 1）在危險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng)的儀表必須是安全火花型； ? （ 2）現(xiàn)場(chǎng)儀表與非危險(xiǎn)場(chǎng)所之間的電路連接必須經(jīng)過(guò)防爆柵 。 ? 定義 由安全火花儀表和經(jīng)過(guò)防爆柵連接組成的工業(yè)控制系統(tǒng)。 ? 歸類(lèi)：屬于本質(zhì)安全防爆儀表，比結(jié)構(gòu)防爆儀表高一等級(jí)。 54 ③ 防爆安全柵 ? 防爆柵 :安全保持器，用途 限制送往現(xiàn)場(chǎng)單元的電壓、電流，保證進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的電功率在安全范圍之內(nèi)。 再次 ， 在現(xiàn)場(chǎng)儀表到控制室儀表之間的連接導(dǎo)線(xiàn)不得形成過(guò)大的分布電感和電容 。 限制儀表所用電阻 、 電容和電感參數(shù)的大小 ， 以保證在正常及故障條件時(shí)所產(chǎn)生的火花能量不足以點(diǎn)燃爆炸性混合物 。 首先 ， 本質(zhì)安全防爆儀表采用低的工作電壓和小的工作電流 。 為了防止非本質(zhì)安全電路中過(guò)大的能量傳入危險(xiǎn)場(chǎng)所中的本質(zhì)安全電路中 ， 在兩者之間采用了防爆安全柵 ， 使整個(gè)儀表系統(tǒng)具有本質(zhì)安全防爆性能 ， 如圖 426所示 。 故障狀態(tài)指因事故而發(fā)生短路 、 斷路等情況 。 51 ② 本質(zhì)安全防爆型 是指在正常狀態(tài)下和故障狀態(tài)下 ， 由電路及設(shè)備產(chǎn)生的火花能量和達(dá)到的溫度都不能引起易燃易爆性氣體或蒸氣爆炸的防爆類(lèi)型 。這是因?yàn)橐环矫鎸?duì)這些氣體所要求的隔爆型儀表的表殼在加工上有因難，另一方面，即使能解決加工問(wèn)題，但經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用后，由于磨損，很難長(zhǎng)期保持要求的間隙，會(huì)逐漸失去防爆性能。因此，不能在通電運(yùn)行的情況下打開(kāi)外殼進(jìn)行檢修或調(diào)整。 50 隔爆儀表在安裝及維護(hù)正常時(shí)，處于安全狀態(tài)。即使儀表因事故產(chǎn)生火花 ， 也不會(huì)引起儀表外部的可燃性物質(zhì)發(fā)生爆炸 。 自動(dòng)化儀表的防爆結(jié)構(gòu)主要有兩種類(lèi)型：隔爆型，標(biāo)志為 “ d”； 本質(zhì)安全型，標(biāo)志為 “ i”。 按照規(guī)定 ， 防爆電氣設(shè)備可制成隔爆型 、 本質(zhì)安全型等 10種結(jié)構(gòu)類(lèi)型 。 爆炸性粉塵和易燃纖維的分級(jí)與分組 (Щ類(lèi) )， 爆炸性粉塵和易燃纖維按照其物理性質(zhì)分級(jí) 、 按照其自燃溫度分組 。 ② 分級(jí)與分組 爆炸性氣體的分級(jí)與分組 (I、Ц 類(lèi) )：在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下 ， 按照其最大試驗(yàn)安全間隙和最小引爆電流比分級(jí) ， 按照其引燃溫度值分組 。 44 ?Q類(lèi)場(chǎng)所 ? 第一類(lèi)危險(xiǎn)程度最高，將其又分為三級(jí)： ? Q1級(jí) 在正常情況下能形成爆炸性混合物的場(chǎng)所 ? Q2級(jí) 僅在不正常情況下形成爆炸性混合物的場(chǎng)所 ? Q3級(jí) 在不正常情況下，只能在局部地區(qū)形成爆炸性混合物的場(chǎng)所 45 ?儀表防爆要求 ? 用于危險(xiǎn)區(qū)的控制系統(tǒng)中，一部分儀表安裝在控制室內(nèi)，無(wú)防爆要求； ? 一部分安裝在現(xiàn)場(chǎng)，如電動(dòng)儀表中的變送器、執(zhí)行器、電氣轉(zhuǎn)換器等，有防爆要求； ? 兩部分儀表需經(jīng)防爆安全柵聯(lián)接； ? 當(dāng)兩部分距離較遠(yuǎn)時(shí)，還要采用防爆聯(lián)接電纜。 ? 第二類(lèi) 含有可燃性粉塵或纖維混合物的場(chǎng)所，稱(chēng)為 G類(lèi)場(chǎng)所。 42 安全防爆基礎(chǔ)知識(shí) ? 易燃易爆的固體粉塵、氣體或蒸汽，與空氣混合成為具有火災(zāi)或爆炸危險(xiǎn)的混合物 ? 安裝在這類(lèi)場(chǎng)所的檢測(cè)儀表和執(zhí)行器，如果產(chǎn)生的火花具有點(diǎn)燃這些危險(xiǎn)混合物的能量，則產(chǎn)生火災(zāi)或爆炸。 R3為穩(wěn)定工作的反饋電阻，同時(shí)提高功放級(jí)的輸入阻抗，有利于濾波器輸出電壓的穩(wěn)定。 41 ③、功率放大器 功率放大器由晶體管 VT VT3和電阻 R R R5組成，如 218所示。 40 ②、整流濾波 振蕩器的輸出電壓UAB經(jīng)二極管 VD4整流以及通過(guò)電阻 R R9和電容C5濾波得到平滑的直流電壓信號(hào)，再送至功放級(jí)。 412o ABLCf ??39 振蕩的振幅條件：即 KF=1 檢測(cè)片位移 S與振蕩器輸出電壓 UAB之間的關(guān)系： 如下圖，說(shuō)明振蕩器的放大特性是非線(xiàn)形的，而反饋特性在鐵芯未飽和的情況下是線(xiàn)形的。 38 ?低頻振蕩器 低頻放大器由 振蕩器 、 整流濾波 、及 功率放大器 三部分組成。 35 36 ?差動(dòng)變壓器 差動(dòng)變壓器是由檢測(cè)片（銜鐵）、上、下罐形磁芯和四組線(xiàn)圈構(gòu)成。 當(dāng)僅用矢量機(jī)構(gòu)調(diào)整量程時(shí)的量程比為 ： 0015 3 .8 34tgtg ?33 作用是將輸出電流 Io轉(zhuǎn)換成電磁反饋力 Ff， 此力作用于副杠桿，產(chǎn)生反饋力矩 Mf， 以便和測(cè)量部分產(chǎn)生的輸入力矩 Mi相平衡。 ⅳ 、矢量機(jī)構(gòu)： 組成：由矢量板、推板組成。 消除方法：在主杠桿上安裝一個(gè)靜壓調(diào)整裝置。()i o o ooof f f foop i o offl l A P l F lFl l K l KllFFl A l KIKP????? ? ?32 ⅱ 、靜壓調(diào)整和過(guò)載保護(hù)裝置： 產(chǎn)生原因： ① 膜盒兩側(cè)的膜片有效面積不等。 ) t a n39。遷移彈簧對(duì)杠桿施加一個(gè)遷移力 F’o 設(shè) F’o到主杠桿支點(diǎn)的距離為 L’o,則有： 3121( 39?，F(xiàn)分析其主要機(jī)構(gòu)： 31 ⅰ 、 調(diào)零和零點(diǎn)遷移機(jī)構(gòu)： 零點(diǎn)遷移：調(diào)節(jié)遷移彈簧來(lái)實(shí)現(xiàn)。 工作過(guò)程 ： ΔP 作用膜盒上時(shí)，膜片 2和硬心同時(shí)向右移動(dòng)，迫使盒內(nèi)硅油通過(guò)孔向右流動(dòng)，并在連接片 6上產(chǎn)生集中力 Fi 當(dāng) ΔP i逐漸加大，超過(guò)額定差壓時(shí)，膜片與機(jī)座接觸，起到單向過(guò)載保護(hù)作用。 28 由上述工作原理可畫(huà)出其傳輸方框圖： A膜片有效面積 L L2—Fi、 F1到主杠桿支點(diǎn) H的力臂 L Lo、 Lf—F Fo、 Ff到副杠桿支點(diǎn) M的力臂 L4—檢測(cè)片 12到副杠桿支點(diǎn) M的距離 tgθ—矢量機(jī)構(gòu)的力傳遞系數(shù)， θ為矢量角 K1—副杠桿力矩 位移轉(zhuǎn)換系數(shù) Kf—電磁反饋機(jī)構(gòu)的電磁結(jié)構(gòu)常數(shù) K2—低頻位移檢測(cè)放大器位移 電流轉(zhuǎn)換系數(shù) 29 在差壓變送器的放大系數(shù)（ K1K2） 和反饋系數(shù)（ LfKf） 的乘積足夠大時(shí)，當(dāng)變送器處于穩(wěn)定時(shí)，將滿(mǎn)足力矩平衡關(guān)系： ∵ Mi+Mo=Mf ∴ Io=Kp⊿ Pi+LoFo/LfKf 132132pffiif f f oo o ol l