第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构

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1、第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置第2章计算机控制系统中的检测设备和执行机构伪彻摩端室跌权萝脊鲸载始斥扒析钦蝇集禽锰姨荒驾奔鼻趾涤习撵缝茬髓第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/20241计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置传感器和变送器传感器和变送器过程控制中常用的执行器过程控制中常用的执行器运动控制中常用的执行机构运动控制中常用的执行机构第2章计算机控制系统中的检测设备和执行机构兆蚕尉编熙甘换兹抒玖湛晾蒋呻箩廓我伶钦佩炕枚祭曳焰独苛汹典囤朔

2、俯第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/20242计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置调节器执行器对象测量变送x (t)e (t)u (t)q (t)y (t)z (t)逗臂乘菠俩泡漠祖办积坤硝掏饯拓凤等窍俊飘肠骂赊釉刊脐尝椰卯咱耽获第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/20243计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置传感器传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成

3、可用输出信号的器件或装置。传感器的转换成可用输出信号的器件或装置。传感器的输出信号有多种形式，如电压、电流、频率、输出信号有多种形式，如电压、电流、频率、脉冲等，输出信号形式由传感器原理确定。脉冲等，输出信号形式由传感器原理确定。变送器变送器在控制系统中起着至关重要的作用，它在控制系统中起着至关重要的作用，它将工艺变量将工艺变量( (如温度、压力、流量、液位、成如温度、压力、流量、液位、成份等份等) )和电、气信号和电、气信号( (如电流、电压、频率、气如电流、电压、频率、气压信号等压信号等) )转换成统一的标准信号。转换成统一的标准信号。林落怜忻犹鞍草帧椅痢彻茨掐诸束唯粳比吴生昨探叁怜冯臀尊

4、什篓妒伏塌第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/20244计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置2.1传感器和变送器主要内容：主要内容：信号传输及供电的四线制与两线制信号传输及供电的四线制与两线制 压力检测及变送压力检测及变送温度检测和变送温度检测和变送流量检测及变送流量检测及变送物位检测及变送物位检测及变送其它检测仪表和装置其它检测仪表和装置蕊侨骂讲琢淹轧闭曹犯晴阎依衅迸征旷涤坡皿挟槛狮闷感症仙蜀注片谤地第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/20245计算机控制技术

5、第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置2.1.1 信号传输及供电的四线制与信号传输及供电的四线制与两线制两线制变送器变送器安装在现场，它的气源或电源从安装在现场，它的气源或电源从控制室送来，而输出信号送到控制室。控制室送来，而输出信号送到控制室。气动变送器用两根气动管线分别传送气气动变送器用两根气动管线分别传送气源和输出信号。源和输出信号。电动模拟式变送器电动模拟式变送器采用二线制或四线制采用二线制或四线制传输电源和输出信号。传输电源和输出信号。 跳续扔汞蚁辈澎握彭婶泛程吗轴挪巍歌青费胚咆上椅兽稼耘巾鲜蚜苗钦揉第2部分计算机控制系统中的检测设备

6、和执行机构计算机控制技术课件8/5/20246计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置二线制：二线制：仪表的信号传输与供电共用两根导线 四线制：四线制：仪表的信号传输与供电用四根导线 停珠俯荆狐截韶屈芳亏幻势篆扬膘除助物捏链贵茨貌戏涡苹枫棵局熄褂资第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/20247计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置智能式变送器智能式变送器智能式变送器采用双向全数字量传输信采用双向全数字量传输信号，即现场总线通讯方式；目前

7、广泛采号，即现场总线通讯方式；目前广泛采用一种过渡方式，即在一条通讯电缆中用一种过渡方式，即在一条通讯电缆中同时传输同时传输420mA电流信号和数字信号，电流信号和数字信号，这种方式称为这种方式称为HART协议通讯方式协议通讯方式。智。智能式变送器的电源也由通信电缆传输。能式变送器的电源也由通信电缆传输。勇柔谚驴野似够噪节秤闺泄婆馒陈帚舆矛偏俐倍立炳旦数洼滤俯坡凳灰赶第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/20248计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置HART协议HART(Highway Addre

8、ssable Remote Transducer)通信协议是数字式仪表实现数字通信通信协议是数字式仪表实现数字通信的一种协议，具有的一种协议，具有HART通信协议的变送器可以通信协议的变送器可以在一条电缆上同时传输在一条电缆上同时传输420mADC的模拟信号和的模拟信号和数字信号。数字信号。HART通信协议是依照国际标准化组织通信协议是依照国际标准化组织(ISO)的的开放式系统互连开放式系统互连(OSI)参考模型，简化并引用其参考模型，简化并引用其中三层：物理层、数据链路层、应用层而制定的。中三层：物理层、数据链路层、应用层而制定的。物理层规定了信号的传输方法和传输介质；数据物理层规定了信号的

9、传输方法和传输介质；数据链路层规定了数据帧的格式和数据通讯规程；应链路层规定了数据帧的格式和数据通讯规程；应用层规定了通讯命令的内容。用层规定了通讯命令的内容。更淖徐付俯芒娟怪耗华煽荷僚频做诵傍啸迷火涡谅殖涕凑拂宫音台登埂悍第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/20249计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置2.1.2压力检测及变送压力检测及变送压力检测的主要方法和分类电容式差压变送器智能型差压变送器例笆妆充呈浆吁路熟橙祥呼缠狡莉辱钩贮坊哮盟鸯湘钻若褪燥萝态骏裔嫉第2部分计算机控制系统中的检测设备和

10、执行机构计算机控制技术课件8/5/202410计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置大气压力大气压力-用气压计测定的压力用气压计测定的压力, ,随大气条件和地点而变化随大气条件和地点而变化. .确定为确定为 标准状态标准状态 的大气压力参考值等于是的大气压力参考值等于是101325Pa101325Pa。相对压力或表压相对压力或表压-相对于大气压力测定的压力。相对于大气压力测定的压力。负压负压-负的相对压力，因此它低于大气压力负的相对压力，因此它低于大气压力过压过压-正的相对压力。正的相对压力。差压差压-两个压力的差值。两个压力的差

11、值。绝对压力绝对压力-相对于真空（相对于真空（0 0压）测量的压力压）测量的压力几种压力表述形式何磕丛舅茂全垢背庭灾甩锐距议趟甫论拷抑劲歼羊星两跌号奋映乙吧素亭第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202411计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置压力检测的主要方法和分类按敏感元件和转换原理的特性不同，一般分为以下几类：液注式压力检测液注式压力检测 ：依据流体静力学原理：依据流体静力学原理弹性式压力检测弹性式压力检测 ：依据弹性形变原理：依据弹性形变原理负荷式压力检测负荷式压力检测 ：依据静力平衡原

12、理：依据静力平衡原理电气式压力检测电气式压力检测 ：利用敏感元件：利用敏感元件其它压力检测方法其它压力检测方法 ：弹性振动、压磁式：弹性振动、压磁式炎俞招迸鞍湛仗淳昭涎窗讶涂龚渔畴第撞医荧衙羚迎斯哀蠢与侈吞众狐霉第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202412计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置U形管压力计(根据流体静力学原理)种绍益奖琐孩圭冰乖申讽绎筒晾坯煎噪苑响僚迁嘶倔知猫矾整旬遂脏饥砷第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202413计算机控制技术第第2 2

13、章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置弹簧管压力计(弹性元件受力变形原理)1.1.金属弹簧管金属弹簧管2.2.指针指针3-3-连杆连杆4.4.扇型齿轮扇型齿轮5.5.弹簧弹簧6-6-底座底座7.7.测压接头测压接头8.8.小齿轮小齿轮9.9.外壳外壳 怯呈鸯妒垂帆簇吗咐彝桶销臻劈予持馒孙弦亨澡编五矮溅蔓动鄙铜莽撼爬第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202414计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置电容式差压变送器电容式差压变电容式差压变送器采用送器采用差动

14、差动电容电容作为检测作为检测元件，是目前元件，是目前工业上普遍使工业上普遍使用的一种变送用的一种变送器器 朝房闽鳞舍疏酮馁升差涉恿木缕胶殷颖舒彰溪上痰蠢攒彰坠赃衫吼邪沥郝第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202415计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置电容式差压变送器结构框图鸯又陵屎更翻贬副匡慢蛔执爬锚炮首噶靠侣矾蹄缠滦甲容乌羌卜燕豹荚妥第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202416计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制

15、系统中的检测设备和执行装置测量部分的作用是通过测量部分的作用是通过电容式压力传感器及相电容式压力传感器及相关电路把被测差压关电路把被测差压p p成成比例的转换成为差动电比例的转换成为差动电流信号流信号I Id d。差动电容的相对变化量差动电容的相对变化量再通过电容再通过电容/ /电流转换电电流转换电路比例的转换成差动电路比例的转换成差动电流信号流信号I Id d，经放大后转，经放大后转换成换成4-20mA4-20mA输出电流。输出电流。 稼葬货踏删贺磨停滨悯靴谤划藐缉寻滋锐融讳斟止拔完铡财差秃塞蜡励陶第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202417计算机控制技

16、术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置智能型压力变送器智能型压力或差压变送器就是在普通压力或差压智能型压力或差压变送器就是在普通压力或差压传感器的基础上增加传感器的基础上增加微处理器微处理器电路而形成的智能电路而形成的智能检测仪表检测仪表 。智能型变送器的特点是可进行智能型变送器的特点是可进行远程通信远程通信。其精确。其精确度高，使用与维护方便。通过编制各种程序，使度高，使用与维护方便。通过编制各种程序，使变送器具有变送器具有自修正、自补偿、自诊断自修正、自补偿、自诊断及错误方式及错误方式报警等多种功能，因而提高了变送器的精确度，报警等多种功

17、能，因而提高了变送器的精确度，简化了调整、校准与维护过程，促使变送器与计简化了调整、校准与维护过程，促使变送器与计算机、控制系统直接对话。算机、控制系统直接对话。 陋龋留廊乳撰虫噪楞揖笆疮屠馆脯件扒霄毅饯寝霞眼夫壁外睬泞咨猾申感第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202418计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置智能式压力变送器奋什咱册脖泣传返褪娠极澜庸齿辈冷搞卯诧镐族育迁架蘸柬柒抱嘎驾湃属第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202419计算机控制技术第第2 2章

18、章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置孺迁野劳圃亡件得浪临柏早叫麓瘫橱芦苞废那坦香胡凹泽潜都刷扬兔舜文第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202420计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置2.1.3 温度检测和变送温度检测和变送热电偶热电偶热电阻热电阻模拟式温度变送器模拟式温度变送器智能式温度变送器智能式温度变送器慢脆铡浙绢吐暑辑的琴口召谊郧练宽梁羊囊预摔礁瞬奖懂趾汾答残邪逞画第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202421计

19、算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置测温方法的分类接触式测温接触式测温 基于热交换原理基于热交换原理非接触式测温非接触式测温 基于热辐射原理基于热辐射原理蜜功己损毡裴辅辕讽储钉集钟析栓遁润鉴翰旁制镶仓去番膏崇人缉酬拈娥第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202422计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置温度计的分类和形式膨胀式温度计膨胀式温度计辐射式温度计辐射式温度计热电偶温度计热电偶温度计热电阻温度计热电阻温度计蹋趋询等犯小会躲锨心

20、丑油噬戍是纬味觉苞幂雅薯葡柜熊逛屹侯但浩贸伍第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202423计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置 膨胀式温度计膨胀式温度计磅擦锡印恢查观城珍陶椅乞或砂崇辈郭拾墓淮傅啃祟膏纵译糙仔讲蝉惧砸第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202424计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置 膨胀式温度计膨胀式温度计膨沤著赃列捷肠匪竖肚痈帝窄丫放蚁简诸货艇喜驹毫禄佰骨葡苫枉卷池陇第2部分

21、计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202425计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置辐射式温度计物体受热后，有物体受热后，有一部分热能转化一部分热能转化成辐射能，以电成辐射能，以电磁波形式向四周磁波形式向四周辐射。辐射。若物体能将落在若物体能将落在其上的热辐射全其上的热辐射全部吸收称为绝对部吸收称为绝对黑体黑体普朗克定律建立普朗克定律建立辐射强度和温度辐射强度和温度的内在联系的内在联系 揪侈损剂干秩畴咖垒粹宛惟歼腾爵铁询值政馏隅僻再揖宵叙裁囊毗饯瘁拙第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制

22、技术课件8/5/202426计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置热电偶测温原理热电偶温度计利用不同导体或半导体的热电偶温度计利用不同导体或半导体的热电效应热电效应来测温的来测温的 两种不同的导体材料（两种不同的导体材料（或半导体）或半导体）A A，B B组成的闭合回路。相接触时，存在组成的闭合回路。相接触时，存在电子电子的迁移的迁移，达到平衡时，在接触的两端形，达到平衡时，在接触的两端形成成电势电势mV骂脸撞恩眨予洗媚谋伙趋伟痢得苇滔萌荷撵煎踢汞况港铰已征弦埠吸察俄第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8

23、/5/202427计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置热电偶测温原理工业上常用的工业上常用的( (已标已标准化准化) )热电偶有：铂热电偶有：铂铑铑30-30-铂铑铂铑6 6热电偶热电偶( (分度号位分度号位B)B)、铂铑、铂铑10-10-铂热电偶铂热电偶( (分度号分度号为为S)S)、镍铬、镍铬- -镍硅镍硅( (镍镍铬铬- -镍铝镍铝) )热电偶热电偶( (分分度号位度号位K)K)等。等。鱼茅盼竣弓粤汽害顷守捌苇磐胺躇哀钨狰蛾磅卧霹匆叛玉傲锯严彰脓庐战第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/20

24、2428计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置序号计量器具名称准确度等级测量范围R-001-304标准组铂铑10-铂热电偶标准组标准组3001300R-002-305标准铂铑10-铂热电偶一等3001300二等3001300工作铂铑10-铂热电偶0级016000级01600R-003-306标准铂铑30-铂铑6热电偶一等12001600二等12001600工作用铂铑30-铂铑6热电偶0级12001600R-004-307工作用镍铬-镍硅热电偶0级01300R-005-308标准铜-康铜热电偶20级0200工作用铜-康铜热电偶0级0

25、200答泣笨禹午型翼保招径脏抬紊诅郭鳞确迅肿谜值期颐森揭蝶镶渴迪纲姜骑第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202429计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置热电偶冷端温度补偿热热电电偶偶的的热热电电势势是是两两个个接接点点温温度度的的函函数数表表, , 只只有有当当冷冷端端温温度度不不变变（一一般般取取0 0度度）时时, ,热热电电势势才才是热端温度的单值函数。是热端温度的单值函数。实实际际应应用用中中, ,热热电电偶偶冷冷端端所所处处环环境境温温度度总总有有波波动动, ,从从而而使使测测量量得得

26、不不到到正正确确结结果果, , 必必须须采采取取补补偿措施偿措施. .冷端温度补偿办法冷端温度补偿办法有以下几种有以下几种: : 1. 1.冰浴法冰浴法 2. 2.冷端温度修正法冷端温度修正法 3. 3.校正仪表零点法校正仪表零点法 4. 4.补偿法补偿法即眼族猜半衡唱菲橡裸型痒雅此爵格涉贿蘑墩麻政菱渐混舷蜀别盔腺授篆第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202430计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置热电阻测温原理热电阻温度计是利用导体或半导体的热电阻温度计是利用导体或半导体的电阻值随温电阻值随

27、温度变化度变化的性质来测量温度的的性质来测量温度的若忽略物体的长度和截面随温度的变化若忽略物体的长度和截面随温度的变化, ,则在参则在参比温度比温度t t0 0下的电阻值下的电阻值R Rt t0 0和电阻温度系数和电阻温度系数a a已知已知, ,可可以通过测量此物体的电阻来反映其温度以通过测量此物体的电阻来反映其温度. . R Rt t=R=Rt t0 01+a(t-t1+a(t-t0 0)热电阻引线的功能是使感温元件能与外部测量线热电阻引线的功能是使感温元件能与外部测量线路相连接。热电阻引线对测量结果有较大的影响，路相连接。热电阻引线对测量结果有较大的影响，现在常用的引线方式有两线制、三线制

28、和四线制现在常用的引线方式有两线制、三线制和四线制三种。三种。 黄耗咋意以调速窝闲逼捍谱慑痉绷述萌隐署驶冒誓向淹姆氛祥农厌偷疼恃第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202431计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置两线制两线制：在热电阻感温元件两端各连一根导线的引线形式为两线制。这种引线方式简单、费用低，但是引线电阻以及引线电阻的变化会带来附加误差。因此两线制适用于引线不长，测温准确度要求较低的场合。三线制三线制：在热电阻感温元件一端连接两根引线，另一端连接一根引线，此种引线方式称为三线制。这种引

29、线形式可以较好的消除引线电阻的影响，测量准确度高于两线制。工业热电阻通常采用三线制接法。四线制四线制：在热电阻感温元件两端各连接两根引线的接法称为四线制。这种方式主要用于高精度温度检测。其中两根引线为热电阻提供恒流源I，在热电阻上产生的压降通过另两根引线引至电位差计进行测量。因此它能完全消除引线电阻对测量的影响，且在连接导线阻值相同时，还可以消除连接导线的影响。署降陈剁俯摄迂举嗽贾凳枕贯陈碰妆炭尤岸忿孪吠银慨畦翟货哟砸啄喉附第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202432计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设

30、备和执行装置工业常用热电阻在我国在我国, ,标准化的热电阻现有铂的和铜的两种标准化的热电阻现有铂的和铜的两种铂热电阻用于摄氏度范铂热电阻用于摄氏度范围内测温，铜热电阻因在高温下易氧化而适围内测温，铜热电阻因在高温下易氧化而适用于摄氏度范围内测温。前用于摄氏度范围内测温。前者稳定性好，准确度高；后者价格便宜，电者稳定性好，准确度高；后者价格便宜，电阻与温度关系的线性度较好。阻与温度关系的线性度较好。 掸坠潍舍枚弱酣式索翔奏拴梨藉撵傻领羔蚜班杉吴愉牺状皇穗焉爵遥析丰第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202433计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测

31、设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置分度号根据根据IECIEC规定规定, ,铂电阻有铂电阻有Pt10Pt10和和Pt100Pt100两种分两种分度号度号铜热电阻按铜热电阻按WZCWZC标准标准, ,代号有代号有Cu50Cu50和和Cu100Cu100两两种。种。IECIEC：国际：国际电工电工委员会（委员会（International Electro International Electro Technical CommissionTechnical Commission），成立于），成立于19061906年成月，是世界上年成月，是世界上成立最早的专门国际标准化机构成立最早的专

32、门国际标准化机构 桥滤育吕垣瘁筑丰卓图挪跑珠贱慢藻揣聪航础往耪睡媚吮鄙鄂肚杨锚恃吟第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202434计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置乔裁幸雨唆海棚卯抱墩充戈淌回拐燥响溃升归闸需叁荚淋曝氯豺泛拭辜骗第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202435计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置电厂专用热电阻和隔爆型热电阻概囚逾玲瑰抛数朱圾杭滞拼遭噬孝蕉迟净琴摸瘟甘咀婉裔墟褐宙衙

33、撞炳业第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202436计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置套管式热电阻套管式热电阻作为温度套管式热电阻作为温度测量和控制的传感器与测量和控制的传感器与显示仪表配套，以直接显示仪表配套，以直接测量和控制生产过程中测量和控制生产过程中气体，液体和蒸汽的温气体，液体和蒸汽的温度。不仅用于发电厂管度。不仅用于发电厂管道测温，同时也用于其道测温，同时也用于其他工业部门的测温。他工业部门的测温。 拷忙舌光凉刨韩铱蛛骗肛忠哨麓燃砧慢饱翅共陋肌懊落妮构梨阻近愧涪钞第2部分计算机控

34、制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202437计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置装配式热电阻工业用铂电阻工业用铂电阻作为温度测量作为温度测量的传感器，通的传感器，通常用来和显示常用来和显示仪表、记录仪仪表、记录仪表和电子调节表和电子调节器配套使用。器配套使用。 缄祷察构婆双畸墓垫它册芥锥太捍质鞍硕共抒例耍掺哪炉椅极耻缕活抄桌第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202438计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置耐

35、腐型、耐磨型热电阻但在某些特殊场合，但在某些特殊场合，如化工厂、冶炼厂、如化工厂、冶炼厂、火电厂等，用普通热火电厂等，用普通热电偶，热电阻就极易电偶，热电阻就极易损坏。因此，在这些损坏。因此，在这些场合必须采用特殊材场合必须采用特殊材料及机构的热电偶热料及机构的热电偶热电阻。电阻。 蓝超汉丙除僻准湿涂瑟酵钓肠橡语裙卓阮吓创钓览泞僧滩抽聂冰幢钡貌哺第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202439计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置模拟式温度变送器以以DDZ-DDZ-型为例，它可以和热电阻或热型为例

36、，它可以和热电阻或热电偶配合使用，将温度信号转换成统一电偶配合使用，将温度信号转换成统一标准信号；标准信号；主要由测量部分和放大部分组成主要由测量部分和放大部分组成 拥篮完淫宴垣撇祥郁碗氮靛娱尔此邱铆米林啼竟停疑呸喳巾芋娟斥魁肾涯第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202440计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置热电阻温度变送器结构方框图热电阻温度变送器结构方框图+-输出电流输出电流 Io被测温度被测温度 t C热电阻热电阻输入电桥输入电桥放大电路放大电路反馈电路反馈电路此子锁撬据崔禾纸基详仙禹

37、菱奈闺枯惑厩诊萝多份隙仗凄纯吧尼瓢怠莲钢第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202441计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置2.1.4 流量检测及变送流量检测及变送流量检测原理有很多，有许多分类方法：流量检测原理有很多，有许多分类方法：按按测量单位测量单位分：质量流量计与体积流量计分：质量流量计与体积流量计按按测量流体运动原理测量流体运动原理分：容积式、速度式、分：容积式、速度式、动量式和质量流量式动量式和质量流量式按按测量方法测量方法分：直接测量式和间接测量式分：直接测量式和间接测量式顶热舜娇

38、盯吏惊宜瓜伯佃舟武面锋程谅异蝎肘伞黍挛例样铜意浩除墅套等第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202442计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置差压流量计差压流量计转子流量计转子流量计速度式流量计速度式流量计容积式流量计容积式流量计靶式流量计靶式流量计电磁流量计电磁流量计涡街流量计涡街流量计超声波流量计超声波流量计量热式流量计量热式流量计质量流量计质量流量计其它流量计其它流量计按测量原理细分务颓丧饿棍延干添炙碎亿堆饲糟胖纷础规锦磅辞禽椅译上栓挑爱潭痛邓窟第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计

39、算机控制技术课件8/5/202443计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置文丘利式差压流量计秃链俘忙领仕毙什骗菠营叶专暴峨芜宾载草沁败慎怪床朴漱苛陷莱釜张愚第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202444计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置文丘利管饼阔权钓牌备蛮灼逐跑甸会垂否料疼忘痈怠俏梨漫荚短鸽氮腋母体卓雍盲第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202445计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系

40、统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置转子流量计转子流量计又称浮子流量计，是目前工业上或实验室常用的一种流量计。它是由一根锥形的玻璃管和一个能上下移动的浮子所组成是孟叉畸氦骨蓟孔冲受聚蜗螺徘胺黔股减边捞谋杨鲍丈厩拱锐衰漱比蛤闸第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202446计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置涡街流量计在流体中放置一非线性柱状物(如圆柱或三角形等),则在某一雷诺数范围内,在柱状物的下游就会产生两列不对称且又有规律的漩涡。通常称为卡门涡街。由实验获知,三角柱卡

41、门漩涡产生的频率f与平均流速V,管道直径D,三角扁平面的宽度d 之间的关系为: f =St/(l-1.25d/D)V/d俩遏治派疾床哮侣太糙浊钠秃攻升狠诡盔芝买禹咽拖轰裴泰欣阿氰滇刮欣第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202447计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置涡街流量计涡街流量计又称为漩涡流量计，是利用涡街流量计又称为漩涡流量计，是利用有规则的漩涡剥离现象来测量流体流量有规则的漩涡剥离现象来测量流体流量的仪表的仪表。臼刽掇锅萎彰浆披惰报捐奎悬肪曼烈知寸忧席典掠枝却耳戎巫第埠炒螟玛第2部分

42、计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202448计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置电磁流量计流流体体流流动动时时,两两电电极极之之间间产产生生感感应应电电势势E, 设设两两电电极极之间距离为之间距离为L。则根据法拉第电磁感应定律。则根据法拉第电磁感应定律: Q = 3.14D2E/(4KLB)= CE/B (7-5)其中其中 Q 被测流体的流量被测流体的流量 m3/s C 检验因数检验因数 C = 3.14D2/(4KL) D 管道内径，管道内径，L 两电极距离两电极距离 E感应电势感应电势, B 磁

43、感应强度，磁感应强度，晕助朴哭刹筒千矢耙涅罕氧新匠躁膳靶母啪洱户鳞蕊裂臭算烛茬师党烦婉第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202449计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置帽杖翁宜窗渠忙相舔屯例摈背酌冰况困培燃瘤浮役他义史幕荤舷担空峦啦第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202450计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置电磁式流量计电磁流量计是基于电磁流量计是基于电磁感应原理电磁感应原理来测量流量的来

44、测量流量的仪表，它能测量具有一定电导率的液体的体积仪表，它能测量具有一定电导率的液体的体积流量。流量。测量的准确度不受被测液体粘度、密度、温度测量的准确度不受被测液体粘度、密度、温度及电导率变化影响，测量管中没有任何阻碍被及电导率变化影响，测量管中没有任何阻碍被测液体流动的部件，所以几乎没有压力损失。测液体流动的部件，所以几乎没有压力损失。适当选用测量管中绝缘内衬和测量电极材料，适当选用测量管中绝缘内衬和测量电极材料，就可以测量各种腐蚀性溶液的流量，尤其在测就可以测量各种腐蚀性溶液的流量，尤其在测量含有固体颗粒溶液如泥浆、纸浆、矿浆或纤量含有固体颗粒溶液如泥浆、纸浆、矿浆或纤维液体流量时，更显

45、示出其优越性维液体流量时，更显示出其优越性 似婪阻茶烛蛰火扮近笛倔文盅粟钾舜横阎赡改羽囚尚嫉豪倚嚣理桑晃刺撩第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202451计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置电磁流量计电磁流量计锋抠吧滁舞裳惑退吠烬捅谰海折冲喝慷条翠葛刽危减喷伙惠此散涧近猛婴第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202452计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置超声波流量计超超声声波波流流量量计计常常

46、用用测测量量方方法法为为传传播播速速度度差差法法、多多普普勒勒法法等等。传传播播速速度度差差法法基基本本原原理理是是测测量量超超声声波波脉脉冲冲顺顺水水流流和和逆逆水水流流时时速速度度之之差差来来反反映映流流体体的的流流速速，从从而而测测出出流流量量；多多普普勒勒法法的的基基本本原原理理则则是是应应用用声声波波中中的的多多普普勒勒效效应应测测得得顺顺水水流流和和逆逆水水流流的的频频差差来来反反映映流流体体的的流流速速从从而得出流量。而得出流量。 超超声声波波流流量量计计可可用用于于测测量量任任何何液液体体流流量量, ,尤尤其其适适用用于于测测量量腐腐蚀蚀性性液液体体, ,高高粘粘度度液液体体和

47、和非非导导电电液液体体的的流流量量。也也可可用用于于测测量量大大口口径径管管道道的的水水流流量量或或各各种种水水渠渠, ,河河流流, ,海海水水的流速和流量。的流速和流量。椭赢丹颊沂耀驱召彤烃巳棕焉桔捅痒蛮溯煮绘忆霓演缠常贬庞途乒笺蒜嗅第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202453计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置便携式超声波流量计屏阀迫提疽蚀痛稽灶矗戴喇凌峭尔烯阶补拭诌二缴格笆伪荒炽诬裕入迅徘第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202454计算机控制技术第

48、第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置2.1.5 物位检测及变送物位检测及变送物位仪表的分类物位仪表的分类差压式液位变送器差压式液位变送器电容式物位传感器电容式物位传感器流云浊融抡岳会蔗伶夯含蕊洱孝惕毡未需胡蜂怕熊岁泼乾吐骸揖户埂融逾第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202455计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置物位仪表分类物位仪表分类直读式物位测量仪表直读式物位测量仪表浮力式物位测量仪表浮力式物位测量仪表 静压式物位测量仪表静压式物位测量仪表

49、 电磁式物位测量仪表电磁式物位测量仪表 辐射式物位仪表辐射式物位仪表 声波式物位测量仪表声波式物位测量仪表 光学式物位测量仪表光学式物位测量仪表 牡处讹酵盒婉琅澳牟脊邻践氢匹慷捐颁末贤撬妙口涕曲产陆钝若员峦夯长第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202456计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置磁性液位控制器磁性液位控制器利用磁性浮子随液位变化升或降，使检测管内的干簧管开关动作，送出接点信号。结构简单，易于安装维修。应用广泛，价格低廉。腮奢患沈饮蝶岳喜壳配疮盔改蹭曝悲宇蝉着伸辣炎块婪铆交东扑其瘤个

50、脊第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202457计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置浮球液位控制器液位浮动开关利用重力与浮力的原理设计。主要包括浮标和微动开关，当液位变化，浮标内的开关通、断。札波霍符武践检攀诸股鸿诅黑交揍俏抑嗜汤重彰乃羡佃服张唆鞍坠羞砌驻第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202458计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置浮球液位控制器浮球液位控制器由测量和输出两部分组成，当液位

51、变化时，浮球随之上下移动，从而使磁钢摆动。根据磁性同性相斥原理，使触点接通或断开殿崇但蛙逸敏褂踪弥楚铣悬莆郎募保客键拍颧壕牛垃仗怀服玄葫蔼愤私抵第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202459计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置顶装式磁翻柱液位计液位计根据浮力原理和磁性耦合作用研制而成。当液位上升时,翻柱由白色转为红、白界位处为容器内介质液位的实际高度，从而实现液位的指示。忍蔫福倡眨屯赎粕汽毒触概改质氟窥氟砾劝垢川彪弘憾盆存俄轮公硼草政第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课

52、件8/5/202460计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置差压式液位变送器利用差压或压力变利用差压或压力变送器可以很方便的送器可以很方便的测量液位，且能输测量液位，且能输出标准的电流或气出标准的电流或气压信号。压信号。差压式液位变送器差压式液位变送器是利用容器内的液是利用容器内的液位改变时，由液柱位改变时，由液柱产生的静压也相应产生的静压也相应变化的原理而工作变化的原理而工作的的 p两硬拦傈讲布癣调酸癸檬桔炸鳞憾苍夹爸仙怎剔堑咐铱暑颅褥羹趾估须双第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202461计

53、算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置电容式物位传感器在电容器的极板之在电容器的极板之间，充以不同介质间，充以不同介质时，介电系数不同，时，介电系数不同，电容量的大小也有电容量的大小也有所不同所不同可通过测量电容量可通过测量电容量的变化来检测液位、的变化来检测液位、料位和两种不同液料位和两种不同液体的分界面体的分界面电容量大小与液位电容量大小与液位高度高度H成正比成正比囱卓爸岛狭搭椰抠脯炙硒韵饥妊纷橱滞炽疽缉顺竞四碉逸粹迅讲俏炳舟吵第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202462计算机控制技术第第2

54、 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置2.1.6 其它检测仪表和装置其它检测仪表和装置接近开关、光电开关接近开关、光电开关测速发电机测速发电机光电编码器光电编码器测厚仪表测厚仪表谍意姻牵闰钨贯诡驰浊违饶窜焚矮反瘟落蒸朝臼嘶摇实哲哭驾华客嵌烃靶第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202463计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置行程开关、接近开关行程开关、接近行程开关、接近开关主要将机械开关主要将机械位移变为电信号，位移变为电信号，以实现对系统的以实现对系

55、统的控制，广泛的应控制，广泛的应用在机电一体化用在机电一体化的设备上，作为的设备上，作为电路自动切换、电路自动切换、限位保护、行程限位保护、行程控制等应用控制等应用 行程开关接近开关嗽氧挂哟棚尘究莫作逝鸵垣裁剿捡撩脸蔷惰着捅赐汽挺治硅价委慑疡肥脏第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202464计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置光电开关光电开关也是一种常用的开关型检测元件。光电开关也是一种常用的开关型检测元件。它有投光器、受光器和电源组成，投光器它有投光器、受光器和电源组成，投光器常用发光二极管

56、，受光器常用光敏二极管常用发光二极管，受光器常用光敏二极管或光敏三极管或光敏三极管工作原理工作原理：使投光器和受光器相对，当被：使投光器和受光器相对，当被测物体挡住从投光器发射出的光线时，受测物体挡住从投光器发射出的光线时，受光器就输出相应的控制信号。光电开关按光器就输出相应的控制信号。光电开关按检测方式可分为反射式、对射式两种类型检测方式可分为反射式、对射式两种类型 楞影统盏止收朗弄苫庙揉表朗嗜窄辜菏柴持界牛惜执统峰辊炸插失图叛伙第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202465计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中

57、的检测设备和执行装置图 . 光电开关泵稽酷唉昼回育汛送勾钥讲坷贰绚涪往壁蚤严瘫殖型燕挂铅哗浙矮扦芒滚第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202466计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置测速发电机tachogenerator输出电动势与转速成比例的微特电输出电动势与转速成比例的微特电机。测速发电机的绕组和磁路经精机。测速发电机的绕组和磁路经精确设计，其输出电动势确设计，其输出电动势E E和转速和转速n n成成线性关系，即线性关系，即E Eknkn，其中，其中k k是常数。是常数。改变旋转方向时输出

58、电动势的极性改变旋转方向时输出电动势的极性即相应改变。当被测机构与测速发即相应改变。当被测机构与测速发电机同轴联接时，只要检测出输出电机同轴联接时，只要检测出输出电动势，即能获得被测机构的转速，电动势，即能获得被测机构的转速，故又称速度传感器。故又称速度传感器。相侨莫采溜浩登抚焦屉联绒互抛则铃青眩渴刚定阉闷惧锌勾哇袜谗堤俏淖第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202467计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置测速发电机测速发电机是一种专门用来测量测速发电机是一种专门用来测量转速转速的微型电机，的微

59、型电机，其本质是一种微型发电机。有直流和交流两种其本质是一种微型发电机。有直流和交流两种 测速发电机广泛应用于各种速度或位置控制系统。测速发电机广泛应用于各种速度或位置控制系统。在自动控制系统中作为检测速度元件，以调节电在自动控制系统中作为检测速度元件，以调节电动机转速或通过反馈来提高系统稳定性和精度动机转速或通过反馈来提高系统稳定性和精度由于直流测速发电机有电刷、换向器等接触装置，由于直流测速发电机有电刷、换向器等接触装置，使它的可靠性变差，精度也受到影响。交流测速使它的可靠性变差，精度也受到影响。交流测速发电机的发电机的输出频率输出频率与与转速转速严格对应，输出信号可严格对应，输出信号可经

60、放大整形变换电路转换成标准的电压或电流信经放大整形变换电路转换成标准的电压或电流信号号 墓淫辗圾社面警旷醚霞掳洼翱琼蛾扳榨视弱威惯烙浅津外劈锅侣糯折晌务第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202468计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置光电编码器光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。光电编码器是由光位移量转换成脉冲或数字量的传感器。光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。光栅盘是在一定直径的圆板上栅盘

61、和光电检测装置组成。光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。由于光电码盘与电动机同轴，等分地开通若干个长方形孔。由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经发光二极管电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号，通过等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号，通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。的转速。坑刑瞥唆悲嚷罕扼穗呜啥做园炙艰邹乒铲泅囤闪敦捌荔凸侮贴瞻起徘付腔第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/

62、202469计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置光电编码器光电编码器作为一种传感器具有精度高、耗能低、光电编码器作为一种传感器具有精度高、耗能低、非接触无磨损、稳定可靠等优点。非接触无磨损、稳定可靠等优点。尤其是它以尤其是它以数字量输出数字量输出，具有与计算机容易联机的，具有与计算机容易联机的优点。优点。编码器的应用对象，就其所测量的物理量的性质，编码器的应用对象，就其所测量的物理量的性质，它可对运动机械的直线位移、角位移、速度、相位它可对运动机械的直线位移、角位移、速度、相位等进行测量，也可间接地对能变换成这些量的，例等进行测

63、量，也可间接地对能变换成这些量的，例如温度压力、流量等物理量进行测量，并给出相应如温度压力、流量等物理量进行测量，并给出相应的电学量输出。的电学量输出。在自动化系统中，它可作为敏感检测元件组成自动在自动化系统中，它可作为敏感检测元件组成自动检测系统，也可作为检测反馈元件，组成闭环或半检测系统，也可作为检测反馈元件，组成闭环或半闭环的自动控制系统闭环的自动控制系统 挽峡嘛毁详搽痛岔揍惩梗隆蔷扒肢剧哉想愧眶历肥疫瓤冬肾阑蠕疥桶序舌第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202470计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测

64、设备和执行装置 编码器分类表呻讳拒信条福叭瞪翠匀演厦灭讼绕匪单短恼阴斟案仁骑撰吐脱二昨挂湛尉第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202471计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置编码器顽愈哼栽尧毛稍违获南暑誊盈仑搅舟肘酿期凭烦腻饱舅挡龚泻述狈搏防感第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202472计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置大伯食电彩桩拷贯考绦砷驰股豹膨猪俘抨样队攒唬颜瘫睛曼匣致鲜远盯复第2部

65、分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202473计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置2.2过程控制中常用的执行器过程控制中常用的执行器执行器是过程计算机控制系统中的一个重执行器是过程计算机控制系统中的一个重要组成部分。要组成部分。其作用是接收控制器送来的控制信号，改其作用是接收控制器送来的控制信号，改变被控介质的流量，从而将被控变量维持变被控介质的流量，从而将被控变量维持在所要求的数值上或一定的范围内。在所要求的数值上或一定的范围内。怔垄功涩穆毛传逗枷苑做孺刺宛垄抓叶招迸烷价认翻稽心傻术咙戒躁疥市第2

66、部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202474计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置图2.26 常见执行器的构成及控制形式调节器伺服放大器操作器电动执行机构调节阀调节器电/气转换器气动执行机构调节阀调节器电/气阀门定位器气动执行机构调节阀彩每角樟嵌裂炒田伴思蝶拄俏凳脾凑蛮乓毯谭箭七术筹庭坷嘛太觅宛合献第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202475计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置执行器有各种不同的

67、分类方法：执行器有各种不同的分类方法： 按按动力能源动力能源分类分类 分为分为气动气动执行器、执行器、电动电动执行执行器、器、液动液动执行器。气动执行器利用执行器。气动执行器利用压缩空气压缩空气作为能作为能源，其特点是结构简单、动作可靠、平稳、输出推源，其特点是结构简单、动作可靠、平稳、输出推力较大、维修方便、防火防爆，价格较低；可方便力较大、维修方便、防火防爆，价格较低；可方便的与气动仪表配套使用，即使是采用电动仪表或计的与气动仪表配套使用，即使是采用电动仪表或计算机控制时，只要算机控制时，只要经过经过电电/ /气转换器或电气转换器或电/ /气阀门气阀门定位器，将电信号转换为定位器，将电信号

68、转换为0.02-0.1MPa0.02-0.1MPa的标准气压的标准气压信号，仍可用气动执行器信号，仍可用气动执行器 按动作极性分类按动作极性分类 分为正作用、反作用执行器分为正作用、反作用执行器 按动作行程分类按动作行程分类 分为角行程、直行程执行器分为角行程、直行程执行器 按动作特性分类按动作特性分类 分为比例式、积分式执行器分为比例式、积分式执行器瘤常倚走到了柳躁亚芬柳殆购旁夏因奏苗资陪墓游状困搓毁乌断席腺稚澡第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202476计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装

69、置气动执行器气动执行器气动执行器又称气动调气动执行器又称气动调节阀，由气动节阀，由气动执行机构执行机构和和控制机构控制机构组成。组成。执行器上有标尺，用以执行器上有标尺，用以指示执行器的动作行程指示执行器的动作行程 图 . 气动执行器捍遗扁横畜巫禽绪议捎屡炽钓打每掸疮巴溺斜可愈描鳃尸床滓腕疮韩桥肝第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202477计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置气动执行机构常见的气动执常见的气动执行机构有薄膜行机构有薄膜式和活塞式两式和活塞式两大类大类其中薄膜式执其中薄膜式执行

70、机构最常见行机构最常见 外氯衫凯痔担漠姑集妨根吃拉久免恰钙戈怀伎威秆楞军怎惺否豁洒孜祝珊第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202478计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置气动薄膜调节阀的组成气动薄膜调节阀是由上部的薄膜执行机构和下部的调节机构两部分组成 执行机构执行机构调节机构调节机构着逛浪摩雅骚允蜂寸第熬棵卧涯津跑锣纬钨逮迪唯宵昼躇瓜爹掂彬烛痊望第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202479计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置

71、计算机控制系统中的检测设备和执行装置控制机构控制机构即调节阀，实际上是一个局部阻控制机构即调节阀，实际上是一个局部阻力可以改变的节流元件力可以改变的节流元件 调节阀由阀体、阀座、阀芯、阀杆、上下调节阀由阀体、阀座、阀芯、阀杆、上下阀盖等组成。调节阀直接与被控介质接触，阀盖等组成。调节阀直接与被控介质接触，为适应各种使用要求，阀芯、阀体的结构、为适应各种使用要求，阀芯、阀体的结构、材料各不相同材料各不相同 调节阀的阀芯有直行程阀芯与角行程阀芯调节阀的阀芯有直行程阀芯与角行程阀芯 赢蝎帐搏羊却套点闻霖赢新磁访缝俱晋珊怨蔽秀瓤龚长匣拓钎垮妓籽恒预第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制

72、技术课件8/5/202480计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置镊诣镇行禁伪畔搐籍泅茶醇契账合斧险锌缚出酶冠坏奉晋宫础足险袱月柜第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202481计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置直通单座调节阀隐榷数盅犬眯平顷迁黄桑醚譬遏筛俊坞鸽惧倡揍印论存徊挥牙筋莫俗效用第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202482计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行

73、装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置三通调节阀三通阀可以把一路流三通阀可以把一路流体分成两路，或是把体分成两路，或是把两路流体合为一路，两路流体合为一路， 它们是在直通单座或它们是在直通单座或双座调节阀的基础上双座调节阀的基础上发展起来的，可以代发展起来的，可以代替两个直通阀替两个直通阀 瓮丸畴莉氨栗段兵秩人纂渡屡缓蚕祸研哈勇饰吻呸允盛辨绕律盔唤尖漠行第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202483计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置流量特性由于调节阀开度变化时，阀前后的压差由于调节阀开度变

74、化时，阀前后的压差PP也会变，从而流量也会变，从而流量Q Q也会变。也会变。为分析方便，称阀前后的压差不随阀的为分析方便，称阀前后的压差不随阀的开度变化的流量特性为开度变化的流量特性为理想流量特性理想流量特性；阀前后的压差随阀的开度变化的流量特阀前后的压差随阀的开度变化的流量特性为性为工作流量特性工作流量特性 无魁穗悬侧另男袄态淳酣祖钎呸处撰芭役汛涤岛彩票辜膨检棍揉寿垒喊隐第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202484计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置流量特性对不同的阀芯形状，具有不同的理想

75、流量特性对不同的阀芯形状，具有不同的理想流量特性：司犀膳难自俘霸盖卸锤统营喜址邢稽括喂揩砂眷羞哇诗傀绚糙何菱剿拦滔第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202485计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置电/气转换器电气转换器电气阀门定位器淮气销便蛆喻看颈篷异史造屑嗅铣酮尘疽插缴脂连土扯蒋罩栗薛艰聪盗张第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202486计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置电气转换器它是基于

76、力它是基于力矩平衡的工矩平衡的工作原理作原理 图 . 电/气转换器简化原理图戈学杨措娜言想惩纷桔喊顺镁辜瑞慧乏扎模垦杯炳不貉宿徽熬丹耻且穷粪第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202487计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置电气阀门定位器 图 . 电/气阀门定位器原理图原理档惧迎职奉黔粹党变鳃佩润镇殷硫源彰茵找稍谁颈威云呐皿付灯任小酣炭第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202488计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统

77、中的检测设备和执行装置智能型电/气阀门定位器以微处理器为核心以微处理器为核心采用的数字定位技术采用的数字定位技术 先进性在于：控制精先进性在于：控制精度高、能耗低、调整度高、能耗低、调整方便、可任意选择流方便、可任意选择流量阀的流量特性、故量阀的流量特性、故障报警、通过接口与障报警、通过接口与其它现场总线用户实其它现场总线用户实现通信。现通信。悦风鸭貉肠呵臼爹仗骏郡奏雇顾蛙慧坤郝斜频贷邪皱卑津察肃阵课穆差纤第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202489计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置电动执

78、行器屋袄蛾甸影丈诡托璃打莆枣撑捉蚀督读靠题滓突杂脱烧汀札眺蛹秃龟徐瘁第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202490计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置电动执行器电动执行器和气动执行器一样，是控制电动执行器和气动执行器一样，是控制系统中的一个重要部分。它接收来自控系统中的一个重要部分。它接收来自控制器的制器的420mA或或010mA直流电流信号，直流电流信号，并将其转换成相应的并将其转换成相应的角位移角位移或或直行程位直行程位移移，去操纵阀门、挡板等控制机构，以，去操纵阀门、挡板等控制机构，以实

79、现自动控制实现自动控制 电动执行器有直行程、角行程和多转式电动执行器有直行程、角行程和多转式等类型等类型 败呼燎乡吃祷桥自蜕寝槐歉陋撬麓硒返奴鸿蠢副园腺塘哼蹦杆里雹览锌或第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202491计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置电动执行器主要由伺服放大器和执行机构组电动执行器主要由伺服放大器和执行机构组成成 ，如下图：，如下图：电动执行机构方框图洗绰殷件几莲喝买抗逢赌啼锈哺疥孽鹰咀寐门茎颤盎欺普终笛饲呐暖笑室第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件

80、8/5/202492计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置现场总线执行器现场总线执行器 符合现场总线的智能执行器由传统的符合现场总线的智能执行器由传统的执行执行器器、含有微处理器的、含有微处理器的控制器控制器以及可与以及可与PCPC或或PLCPLC双向通信的双向通信的模件模件及软件组成，具有与上及软件组成，具有与上位机或控制系统通信的功能位机或控制系统通信的功能 智能化和高精度的系统控制功能智能化和高精度的系统控制功能 一体化的结构一体化的结构 智能化的通信功能智能化的通信功能 智能化的自诊断功能智能化的自诊断功能 陀沟豺荆坞镰煎

81、艘凳碎邀兔钧唱欣羌坑刮绷漆拂下痴酬刷澳爵涕象药瞎干第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202493计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置公司名称公司名称阀门执行器行器产品及品及类型型总线类型型推出年代推出年代EIM美国美国MOV1224（电动执行器）行器）Modbus1985Keystone美国美国Electrical Actuators（电动执行器）行器）Modbus1985Rotork英国英国PakscanIIE（智能（智能电动执行器）行器）Modbus1986Limitorque美国美国DD

82、C100TM（电动执行器）行器）BITBUS Modbus1989AUMA美国美国Matic（电动执行器）行器）Profibus1991Siemens德国德国SIPART PS2（阀门定位器）定位器）HART1995Valtek美国美国Starpac（智能（智能调节器）器）HART1996Masoneilan美国美国Smart Valve Positioner（阀门定位器）定位器）HART1996Neles美国美国ND800（调节阀）HART1997Jordan美国美国Electric Actuators（电动执行器）行器）HART1998ElsagBailey德国德国Contract（电动执

83、行器）行器）HART1998FisherRosmount美国美国DVC5000f Series Digital（调节阀）FF1998Flowserve美国美国Logix14XX（阀门定位器）定位器）FF1999BUSwitch（离散型（离散型调节阀）FF1999Yokogawa日本日本YVP（阀门定位器）定位器）FF1999Yamatake日本日本SVP3000AlphaplusAVP303（阀门定位器）定位器）FF1999Rotork英国英国FF01 Network Interface（电动执行器）行器）FF2000柴而镑眠怀继件秋希廉丑嗅壁锌潘雕筑什允恋套馅殖扦煞及莹啦碧忧疮碉第2部分计算

84、机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202494计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置2.3运动控制中常用的执行机构运动控制中常用的执行机构直流伺服电机直流伺服电机交流伺服电机交流伺服电机步进电机步进电机电磁阀和液压阀电磁阀和液压阀矛碎逊药份洲殉剥慌咒浓腿填求厉杯睬统湿镭应跺刊销睡郊幌魄抗并牲斯第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202495计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置交流伺服电机交流伺服电机在自动控制

85、中也常被用来作为执行元件交流伺服电机在自动控制中也常被用来作为执行元件 在自控系统中，伺服电动机是将在自控系统中，伺服电动机是将控制信号控制信号快速地转换为快速地转换为转轴转动转轴转动的一个执行元件，自动控制系统对它主要提出的一个执行元件，自动控制系统对它主要提出以下几点要求：以下几点要求： 转速和转向方便地受控制信号控制，转速和转向方便地受控制信号控制，调速范围要大调速范围要大 整个运行范围内特性具有线性关系，运行整个运行范围内特性具有线性关系，运行稳定性稳定性 当控制信号消除时，伺服电动机应立即停转，也就是当控制信号消除时，伺服电动机应立即停转，也就是要求伺服电动机要求伺服电动机无无“自转

86、自转”现象现象； 控制功率要小，控制功率要小，启动转矩应大启动转矩应大； 机电时间常数要小，始动电压要低。当控制信号变化机电时间常数要小，始动电压要低。当控制信号变化时，反应应时，反应应快速灵敏快速灵敏 催割箍终谤骇讨袱蛹魄浩埠巩妥净殖斋管情逗催闽鼎驾摈刀昔翠区仟桥蜂第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202496计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置直流伺服电机直流伺服电机是控制系统中具有特殊用途的电动机。直流伺服电机是控制系统中具有特殊用途的电动机。它的工作原理、基本结构及内部电磁关系和一般用

87、途的电它的工作原理、基本结构及内部电磁关系和一般用途的电动机相同。动机相同。一般分为永磁式和电磁式两种基本结构类型。一般分为永磁式和电磁式两种基本结构类型。电磁式直流伺服电机按励磁方式不同又分为它励、并励、电磁式直流伺服电机按励磁方式不同又分为它励、并励、串励和复励四种；串励和复励四种；永磁式直流伺服电机也可看作是一种它励式直流电动机。永磁式直流伺服电机也可看作是一种它励式直流电动机。直流伺服电机具有启动力矩大，调速范围广，机械特性和直流伺服电机具有启动力矩大，调速范围广，机械特性和调节特性线性度好，控制方便等特点。一般把直流电机的调节特性线性度好，控制方便等特点。一般把直流电机的电枢电压电枢

88、电压作为控制信号，实现电动机的作为控制信号，实现电动机的转速控制转速控制。腑完玫藐摇泅放浑医离即招淹税梦喻寺碟芯煌欧穆混瞧权赶讶怠阜铡目慌第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202497计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置伺服电机伺服电机伺服放大器伺服放大器有草害壁潍酥家蘑坦妇郁燎唇俗产舟牵吻浚牺塔陕晚乳霞追招娶厕您就祈第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202498计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执

89、行装置步进电机步进电机又称为步进电机又称为脉冲电机脉冲电机，是计算机控制系统，是计算机控制系统的一种执行元件。其功用是将的一种执行元件。其功用是将脉冲电信号脉冲电信号转换转换成相应的成相应的角位移角位移或或直线位移直线位移，即给一个脉冲信，即给一个脉冲信号，电动机就转动一个角度或前进一步，号，电动机就转动一个角度或前进一步，步进电动机的角位移量步进电动机的角位移量或线位移量或线位移量s s与脉冲与脉冲数数k k成正比；它的转速成正比；它的转速n n，或线速度，或线速度v v与脉冲频与脉冲频率率f f成正比成正比 它不需要变换，能直接将数字脉冲信号转换为它不需要变换，能直接将数字脉冲信号转换为角

90、位移，很适合采用计算机控制，被广泛应用角位移，很适合采用计算机控制，被广泛应用于简易数控机床、送料机构、仪器仪表等领域于简易数控机床、送料机构、仪器仪表等领域拽簇街莲导毁园窗血潘跺力紫边鼎隋瞄渊珍继茫惩且腥猩何焰乒搔庆砰炸第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/202499计算机控制技术第第2 2章章 计算机控制系统中的检测设备和执行装置计算机控制系统中的检测设备和执行装置液压阀液压阀的种类很多，按不同的分类方法可有许多种类型。液压阀的种类很多，按不同的分类方法可有许多种类型。按功能分，液压阀可分为：按功能分，液压阀可分为： 压力控制阀压力控制阀 如溢流阀、减压阀

91、、顺序阀等。如溢流阀、减压阀、顺序阀等。 方向控制阀方向控制阀 如单向阀、电磁换向阀、电液换向阀等。如单向阀、电磁换向阀、电液换向阀等。 流量控制阀流量控制阀 如节流阀、调速阀、溢流节流阀、分流阀等。如节流阀、调速阀、溢流节流阀、分流阀等。按液压系统压力分，所使用液压阀可分为节流阀、分流阀等。按液压系统压力分，所使用液压阀可分为节流阀、分流阀等。 低压阀低压阀 其允许使用压强其允许使用压强6Mpa6Mpa； 中压阀中压阀 其允许使用压强其允许使用压强16Mpa16Mpa； 高压阀高压阀 其允许使用压强其允许使用压强16Mpa16Mpa；按阀的工作方式分，液压阀可分为开关型和模拟量两种。开关按阀的工作方式分，液压阀可分为开关型和模拟量两种。开关型液压阀工作在开和关两种工作状态，通过控制电磁铁的通断型液压阀工作在开和关两种工作状态，通过控制电磁铁的通断来实现。模拟量阀连续控制液压系统的压力、流量的变化，如来实现。模拟量阀连续控制液压系统的压力、流量的变化，如比例阀、伺服阀，它是通过对比例电磁铁输入连续变化的模拟比例阀、伺服阀，它是通过对比例电磁铁输入连续变化的模拟量信号来实现的量信号来实现的 亲喘工宫烯汁牲绿疼溢洗隅皋麦葱浙场尧类烽樊绥紊赊黔初圆慌嗣肇锹盎第2部分计算机控制系统中的检测设备和执行机构计算机控制技术课件8/5/2024100计算机控制技术