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河北08定额计算规则(建筑、装饰装修、安装)解说.doc80页
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第11章传感器在工程检测中的应用216页2.2M试题.ppt 216页
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第11章传感器在工程监测中的应用11.1温度测量?11.2压力测量11.3流量测量?11.4物位测量11.5机械量11.6变送器编码器码盘按其所用码制可分为二进制码、十进制码、循环码等。?图11-53所示的6位二进制码盘,最内圈码盘一半透光,一半不透光,最外圈一共分成26=64个黑白间隔。每一个角度方位对应于不同的编码。例如零位对应于000000(全黑);第23个方位对应于010111。这样在测量时,只要根据码盘的起始和终止位置,就可以确定角位移,而与转动的中间过程无关。一个n位二进制码盘的最小分辨率,即能分辨的角度为α=360°/2n。若n=6,则α≈5.6°,如要达到1秒左右的分辨率,至少采用20位的码盘。对于一个刻划直径为400mm的20位码盘,其外圈分划间隔不到1.2μm。可见码盘的制作不是一件易事。?采用二进制编码器时,任何微小的制作误差,都可能造成读数的粗误差。主要是二进制码当某一较高的数码改变时,所有比它低的各位数码需同时改变。如果由于刻划误差等原因,某一较高位提前或延后改变,就会造成粗误差。为了清除粗误差,可用循环码代替二进制码。图11-54所示是一个6位的循环码码盘。对于n位循环码码盘,与二进制码一样,具有2n种不同编码,最小分辨率α=360°/2n。表给出了四位二进制码与循环码的对照表。从表中看出,循环码是一种无权码,从任何数变到相邻数时,仅有一位编码发生变化。如果任一码道刻划有误差,只要误差不太大,只可能有一个码道出现读数误差,产生的误差最多等于最低位的一个比特。所以只要适当限制各码道的制造误差和安装误差,不会产生粗误差。由于这一原因使得循环码码盘获得了广泛的应用。?循环码是一种无权码,这给译码造成一定困难。通常先将它转换成二进制码然后再译码。?按表11-8所列,可以找到循环码和二进制码之间的转换关系为:?Rn=Cn?Ri=Ci⊕Ci+1(11-57)?或Ci=Ri⊕Ci+1?式中R-表示循环码;C-表示二进制码。?根据上式用与非门构成循环码-二进制码转换器,这种转换器所用元件比较多。如采用存贮器芯片可直接把循环码转换成二进制码。?大多数编码器都是单盘的,全部码道则在一个圆盘上,但如要求有很高的分辨率时,码盘制作困难,圆盘直径增大,而且精度也难以达到。这时可采用双盘编码器,它的特点是由两个分辨率较低的码盘组合而成为高分辨率的编码器。一.温度变送器?工业生产中广泛使用的温度变送器大多是与各种热电偶或热电阻配合,把温度(或温差)信号转换成统一标准电流信号输出,其中又分为输出直流0~10mA和输出直流4~20mA的两类对于其他传感器,如果能提供直流电动势或电阻值的变化,也可以与这些变送器配合,以将其它被测量也可变成相应的统一标准信号。?(一)输出0~10mA的温度变送器?这是一种无线性化功能的温度变送器,主要由输入回路、自激调制式直流放大器及负反馈回路等组成。其构成方框图如图11-55所示。由温度传感器热电偶或热电阻送来的反映温度(或温差)参数大小的信号Et或Rt,经输入回路转换成相应的直流毫伏信号Vi后,与反馈信号Vf进行比较,其差值ε在自激调制式直流放大器内先变换为交流信号,进行交流放大后又还原成0~10mA的直流输出电流I0。同时,自激调制式直流放大器输出信号中所含的交流分量,经负反馈回路变成大小与输出电流I0成正比的直流电压信号Vf,反馈至放大器的输入端,从而保证输入Vi和输出I0的线性关系。?下面简单介绍输出0~10mA的温度变送器的输入回路部份。?输入回路为一直流电桥,根据接线端子的不同连接方式,可以与热电偶配合,也可以与热电阻配合,还可以接成测温差的方式。?(1)热电偶输入回路图11-56所示为热电偶输入时的一种连接图。R17+R18,R20+R21,Rcu及W2分别为电桥的四个桥臂。电桥的电源电压6V,电位器W3是用来调节桥路总电流的,使I=1mA,R18和R21阻值均为10KΩ,比其它电阻大得多,所以桥路两支路电流几乎相等,都是0.5mA。由图11-56分析可知,热电偶输入回路的输出Vi为热电偶所产生的热电势Et和桥路的输出信号VBD之代数和,即Vi=VAD=Et+VBD。??桥路中设置了热电偶冷端温度补偿电阻Rcu,它与热电偶冷端感受同一温度,当热电偶工作温度不变,而冷端t0升高时,使其两端电压(I1Rcu)增大,引起VBD也相应增大,只要Rcu选择合适,可保证Vi=VAD=Et(t,t0)↓+VBD↑基本不变,实现冷端温度自动补偿。补偿条件为(以20℃为基准):ΔEt=I1ΔRcu=I1ΔRcuαcu(t-20)(11-46)?在生产过程中,实际测量直流电动势不是从0mv开始,而是从某一数值开始测量的,这时而通过零点迁移,把仪表的测量起点从零迁移到某一数值。零点迁移可通过调节电位器W2的阻
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