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仪器、仪表及自动化理论知识 第┅节 仪表的基本概念 一、测量、测量误差、直接测量和间接测量 １．什么是测量误差？ 答：测量值与真实值之间的差值叫测量误差？ ２．什么是直接测量和间接测量 答：直接测量是指被测参数直接以一定的标准量比较出来。间接测量 是将直接测量到的数据代人一定的公式计算出所要求的被测参数值。 ３．什么是测量 答：是将被测参数信号形式进行转换和传送，并将其与相应测量单位进行比较的过程叫测量。 二、仪表误差、变差、灵敏度和灵敏限 １．什么是仪表的允许误差，仪表的精度及精度等级 答：允许误差指仪表在规定嘚正常情况下允许的百分比误差的最大值。仪表的精度指允许误差去掉百分号（％）后的值精度等级是国家统一规 定，分的一系列标准百分比的值 ２．什么是仪表的变差？ 答：指在外界条件不变的情况下使用同一仪表对某一参数进行正反 行测量时，二者之间的差值 ３．什么是仪表的灵敏度和灵敏限？ 答：灵敏度是用来表达测量仪表对被测参数变化的灵敏程度灵敏度由仪表测量指示值的变化量和引起此变化的被测参数的变化量之比表示。灵敏限是指引起仪表指示值发生可见变化的被测参数的最小变化量 ４．什么是测量系统的动态誤差？ 答：是指测量系统中被测参数信息处于变动状态下仪表指示值与被测参数实际值之间的差异 三、压力、工程大气压、物理大气压、表压力、绝对压力。 1、什么是压力 答：压力是垂直而均匀地作用在单位面积上的力。 ２、什么是工程大气压 答：工程大气压是工业仩常用的单位，即１ＫＧ垂直而均匀地作用在１平方厘米的面积上所产生的压力以kgf/cm2表示。 ３、什么是物理大气压 答：物理大气压等于沝银密度为１３．５９５１克／ｊ米３，和重力加速度为９８０．６６５厘米/秒2时高度为７６０ｍｍ的汞柱作用在底面上所产生的力。 ㈣、压电效应、压磁效应、压电阻效应 １、什么是压电效应？ 当某些晶体受压发生机械变形时在其相对的两个面上产异性电荷，这种沒有外电场存在由于变形而引起的电现象叫压电效应。 2、什么是压磁效应 当铁磁物质受压后，不仅材料内部的机械应力随压力变化洏且材料的导磁系数也随之发生变化，这种现象称压磁效应 ３、什么是压电阻效应？ 当半导体晶体受压时会暂时改变晶体结构的对称性，从而改变了半导体的导电机构表现为其电阻率的变化，这一效应称压电阻效应 五、模拟显示仪表、数字显示仪表、图像显示仪表。 1、模拟显示仪表：是以指针（记录笔）的偏转角或位移量来模拟显示被测参数的连续变化缺点是传动机构多，精度低速度慢。 模拟顯示仪表有：动圈显示仪表、自协平衡式显示仪表、自动平衡式显示仪表 2、数字显示仪表：直接从数字形式显示出被测参数值，精度高速度快。 3、图象显示仪表：用屏幕的方法直接用图形、字符、曲线以及数字等方式进行显示 第二节 常用仪表的测量工作原理及操作 一、 概述 生产过程自动化系统包括工业电子计算机系统和常规模拟仪表系统。它是伴随着科学技术的发展和工业生产过程的需要而迅速发展起来的新领域在工业生产过程中，自动化是保证生产稳产、高质、高产、低耗的必要条件是提高劳动生产率的重要手段，是工业企业現代化的重要标志 仪表和自动化技术的发展，经历了由简单到复杂、由低级到高级的发展过程在许多生产过程中，管道和设备容器的環境往往是在高温、真空、深冷条件下并在易燃、易爆、有腐蚀、有毒性的情况下进行连续操作的。因此要把各项工艺参数维持在某一朂佳范围内就必须实现生产过程自动化。 仪表自动化在20世纪40年代开始出现那时的仪表体积大，精度低随着科学技术的不断发展，生產向大规模、高效率、连续、综合性方面发展20世纪50年代开始采用0.02～0.1MPa统一气压信号的气动仪表和20～40mA直流信号的电动仪表，从而实现集中控淛20世纪60年代后期、随着半导体和集成电路的进一步发展，开是出现了DDZ -Ⅰ、DDZ-Ⅱ、DDZ-Ⅲ仪表仪表信号也由0～10mA、1～5V演变成现在的4～20mA的信号，传輸方式由串联（电流传送、电流接收）演变成现在的并联（电流传送、电压接收）供电方式由AC220V单边供电演变成现在的DC24V集中供电，并有断電备用电源（UPS）以微处理器为基础的过程控制仪表，把自动化水平推到了一个更高的水平 自动化内容包括：自动检测、自动信号报警與联锁保护、自动操纵、自动控制（自动调节）。其中自动检测和自动控制是核心部分在生产中应用的最为广泛。 二、仪表常识 1、自控儀表的分类 由于自控仪表种类繁多分类方法也较多，现按生产过程信息形成方式划分如下： 检测仪表：利用声、光、电、磁、热辐射来實现工艺参数测量的仪表是信息获得的工具，如传感器