检测技术与仪表复习总结

检测技术与仪表复习总结

一1.控制装置与仪表的分类按能源分：电动、气动、液动和混合式；按功能实现原理：模拟控制装置与仪表和数字装置与仪表；模拟的按结构形式分为：基地式，单元组合式，组件组装式。

2.控制的三要素：传感器，控制器，执行器

3.电信号种类：模拟信号，数字信号，频率信号，脉宽信号用最多的是电模拟信号。电模拟信号有：直流电流信号，直流电压信号，交流电流信号，交流电压信号。

4.用直流电流信号时，所有仪表必须串联连接。适于远距离传输。直流电压并联。

5.活零点的意义：便于检验信号传输线有无断线及仪表是否断电；使半导体器件工作在较好的工作段；使制作具有本质安全防爆性能，使节约传输线的两线制变送器成为可能。（有利于识别断电，断线等故障，且为实现两线制提供了可能性）。

6.信号制：指在成套系列仪表中，各个仪表的输入输出信号采用何种统一的联络信号的问题，只有采用统一信号才能使各个仪表间的任意连接成为可能。

上（下）限：测量或检测过程中量程的最大（小）值；意义：适当选取提高灵敏度准确度。7.国标统一信号：DC4-20mA，DC1--5V。

8.二线制和四线制：

区别：四线制供电电源与输出信号分别用两根导线传输，供电电源可以是AC220V或者DC24V，输出信号可以是真零点0-10mA或活零点4-20mA。而二线制同变送器连接的导线只有两根，这两根导线同时传输电源和输出信号，电源、变送器和负载是串联的，信号电流必须采用活零点电流。应用场合：四线用于对电流信号的零点及元器件的功耗没有严格要求的场合；二线用于低功耗的场合。

可否互换：二线制可以转换为四线制，四线制不一定能转换为二线制，实现二线制必须满足：采用有活零点的电流信号；必须是单电源供电。

具备的基本元素：测量变送环节，控制器，执行机构

二1.一个完整的过程调节系统时，传感器在两方压力共同作变送器：对被控参数进行测量用下产生位移（或位移的趋和信号变换

势），这个位移量和两个腔室压控制器：将给定值与被控参数力差（差压）成正比，将这种进行比较，运算

位移转换成可以反映差压大小执行机构：将控制器的运算输的标准信号输出。

出转换为开关阀门或者挡板位３．热电偶测温原理：用不同移或转角。

导体或半导体构成一个回路，2.量程调整概念：量程调整包两个接触点的温度不同，在闭括下限调整（通常称为零点迁合回路产生电流，如果断开，移）和上限调整，只有当下限产生电压。

为零或确定不变时才可以把上四1.仪表防爆的基本原理：控限调整看作量程调整。

制易爆气体（营造无易爆气体零点迁移：在实际测量中，为空间，代表是Exp）；控制引爆了正确选择变送器的量程大源（消除火花，代表本安型防小，提高测量准确度，常需要爆Exi，利用安全栅技术）；控将测量的起点迁移到某一个数制爆炸范围（代表是Exd）值（正或负）。（测量起点由02.防爆仪表分类：隔爆型（标到正为正迁移，由0到负为负志d）；本安型（标志i）

迁移）。【测量信号的下限值等4.防爆安全栅的基本限能原于0时为零点调整，不等于0理：基本电路：R限流电阻，为零点迁移调整】

FU熔丝，VS齐纳二极管零点调整或零点迁移的目的：快速熔断器：防止因齐纳二极都是使变送器输出信号的下限管被长时间流过的大电流烧断值与测量信号的下限值相对而导致电路限压失败。

应。

限压电路：当电路电压接近安3.控制装置与仪表的性能：全限压值时，齐纳管导通放电，准确性（通常用准确度来表示，使齐纳管两端的电压始终保持误差/满量程）；可靠性（MTBF）在安全限压值一下。

；电磁兼容性（实质是抗干扰限流电路：由电阻和晶体管组问题）；耐环境影响性成。当电压被限制后，适当选4.干扰的来源：（根据干扰信号择限流电阻，即可将电路电流的传输途径）【漏电电阻、公共限制在安全值以下。阻抗、电场、磁场】耦合

5.干扰的形式：串模干扰（常五1.调节器的组成:硬件（存储模、常态、横向、差模）；共模器、信号输入输出单元、CPU、干扰（共态，纵向，对地）外设输入输出设备），软件（监6.硬件抗干扰措施：隔离（变控管理程序、应用程序）压器隔离、光电隔离、隔离放4.为了改善控制质量，针对不大器），中和变压器，浮空，屏同对象，引入不同PID算法形蔽，信号导线的抗干扰，滤波、式:不完全微分形式：为了防止隔离器件，飞渡电容技术。抗干扰性能恶化，又使微分作软件抗干扰技术：数字滤波技用有效，可采用非理想微分的术（程序判断、中值、算术平PID控制算式。均值、滑动平均值、加权滑动平均值、一阶惯性-滤波-），设置软件陷阱，看门狗技术

7.标度变换（工程量变换）：微分先行PID控制模式：是PD

和PI的串联结构，只对测量值A+（A-A）进行微分，而不是对偏差进行微分。适用于给定值R经常变

化的情况。

三1变送器组成：测量部分C，积分分离PID控制：为了放大器K，反馈部分Ｆ，调零、克服短时间内产生的严重积分零点迁移饱和现象，可采用积分分离算2．电容式差压／压力变送器工法，即在偏差大于一定值时，作原理：将一个空间用敏感元取消积分作用，当偏差小于这件（多用膜盒）分割成两个腔一值时，才将积分引入。适用室，分别向两个腔室引入压力于大幅度提降给定值的场合。

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带有死区的PID控制：适用于控制准确度要求不太高，但要求控制作用尽可能少变化的场合。

5.正作用：调节器的输出随着正偏差的增加而增加。若是负偏差，情况相反。反作用：调节器的输出随着正偏差的增加而减小，若是负偏差，情况相反。正反作用的意义/目的：为使闭环控制系统在整个回路中实现负反馈。

6.积分饱和：若执行机构已到极限位置，仍不能消除静差，由于积分作用，尽管PID差分方程式所得的运算结构继续增加或减小，但执行机构已无相应的动作。7.PID：比例调节作用贯彻在整个调节过程中，积分作用则体现在调节过程的后期，用以消除静态偏差，微分作用则体现在调节过程的初期。

8.输出限幅和抗积分饱和：积分调节的一个特点是：只要有偏差存在，输出就不断向两个极端之一变化，以至超过极限值。若采用单纯的输出限幅措施，会产生积分饱和，当输入一旦变号，输出需从深饱和区逐渐退出，造成调节滞后，使调节品质恶化，数字PID也有同样问题。但在数字PID中很容易实现抗积分饱和，使得输出达到限幅值时，中断积分动作，调节器输出维持在饱和线上，保持原有的状态数据。这样就可在偏差反向时，输出立即呈现出反向积分作用。

六1.执行机构定义：一种能提供直线或旋转运动的驱动装置，它利用某种驱动能源并在某种控制信号作用下工作。

九.现场总线：安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线成为现场总线。优点：一对N结构、可靠性高、提高了准确度、增强了控制的实时性、可控状态、互换性、取消I/O转换、综合功能、节约信号电缆、双向通信、多变量变送器、降低了通信负载、同一组态、开放式系统。

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