電氣自動(dòng)化畢業(yè)論文---系統(tǒng)的自動(dòng)控制

1、<p><b>　　畢 業(yè) 論 文</b></p><p>　　題 目： 系統(tǒng)的自動(dòng)控制 </p><p>　　姓 名： xxx 作者</p><p>　　學(xué) 號(hào)： xxxxxxxxxxx 作者</p><p>　　班 級(jí)：

2、 設(shè)備02 作者</p><p>　　專 業(yè)： 電氣自動(dòng)化 作者</p><p>　　系 別： 電氣工程系 作者</p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　2012年 05 月

3、 20 日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　前 言- 1 -</p><p>　　第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)- 2 -</p><p>　　1、  自動(dòng)控制的基本概念- 2 -</p><p>　　2、  自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成及控制方式-

4、2 -</p><p>　　2.1   開環(huán)控制- 2 -</p><p>　　2.2 閉環(huán)控制- 2 -</p><p>　　2. 3  復(fù)合控制- 2 -</p><p>　　3、自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類- 3 -</p><p>　　4、對(duì)控制系統(tǒng)性能的要求- 3 -</p

5、><p>　　5、自動(dòng)控制理論發(fā)展簡(jiǎn)述- 4 -</p><p>　　第二章自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)- 6 -</p><p>　　1、檢測(cè)技術(shù)的基本概念- 6 -</p><p>　　1.1 傳感器與傳感器的分類- 7 -</p><p>　　1.1.1傳感器- 7 -</p><p>　　1.1.

6、2傳感器的組成- 8 -</p><p>　　2、傳感器的分類- 8 -</p><p>　　2.1測(cè)量方法- 8 -</p><p>　　2.2 傳感器的基本特性- 9 -</p><p>　　3、傳感器的靜態(tài)輸出-輸出特性- 10 -</p><p>　　3.1溫標(biāo)及測(cè)溫方法- 11 -</p&g

7、t;<p>　　3.2溫度檢測(cè)的主要方法及分類：- 12 -</p><p>　　3.3壓力檢測(cè)- 12 -</p><p>　　3.3.1概述- 12 -</p><p>　　3.3.2壓力的測(cè)量與壓力計(jì)的選擇- 12 -</p><p>　　4、壓力傳感器- 13 -</p><p>　　5

8、、壓力變送器- 14 -</p><p>　　6、熱電偶和熱電阻的應(yīng)用原理- 14 -</p><p>　　第三章 PLC在向微型化、網(wǎng)絡(luò)化、PC化和開放性方向發(fā)展- 17 -</p><p><b>　　小結(jié)- 18 -</b></p><p>　　參考文獻(xiàn)- 19 -</p><p>

9、;<b>　　摘 要</b></p><p>　　電氣自動(dòng)化是高等院校開設(shè)的一門工科專業(yè)。培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展，具有良好的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新精神，培養(yǎng)能夠從事與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)行、自動(dòng)控制、電力電子技術(shù)、信息處理、試驗(yàn)分析、研制開發(fā)以及電子與計(jì)算機(jī)應(yīng)用等領(lǐng)域工作的寬口徑復(fù)合型高級(jí)工程技術(shù)人才。 本專業(yè)主要學(xué)習(xí)電子技術(shù)、電工技術(shù)、信息控制、電氣測(cè)量、計(jì)算機(jī)技術(shù)等方面較寬廣的工程技術(shù)基礎(chǔ)

10、和專業(yè)知識(shí)。本專業(yè)主要特點(diǎn)是強(qiáng)電弱電結(jié)合、電工技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合、軟件與硬件結(jié)合、元件與系統(tǒng)結(jié)合，學(xué)生受到電工電子、信息控制及計(jì)算機(jī)技術(shù)方面的基本訓(xùn)練，具有解決電氣工程與自動(dòng)化領(lǐng)域技術(shù)問(wèn)題的基本能力。 該專業(yè)是強(qiáng)電和弱電、計(jì)算機(jī)技術(shù)與電氣控制技術(shù)交叉滲透的綜合型專業(yè)學(xué)科。電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)出的畢業(yè)生，以理論基礎(chǔ)扎實(shí)、專業(yè)知識(shí)面寬廣、實(shí)踐動(dòng)手能力強(qiáng)、適應(yīng)性強(qiáng)在國(guó)內(nèi)有較好的聲譽(yù) 主干課程電路原理、電子技術(shù)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)技

11、術(shù)（語(yǔ)言、軟件基礎(chǔ)、硬件基礎(chǔ)、單片機(jī)）、信號(hào)與系統(tǒng)、電磁場(chǎng)理論與應(yīng)用、自動(dòng)控制原理、電機(jī)學(xué)、電力電子技術(shù)、電氣測(cè)量、電力拖動(dòng)與控制等。</p><p>　　關(guān)鍵字：控制、系統(tǒng)、檢測(cè)、網(wǎng)絡(luò)化</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　電氣自動(dòng)化是高等院校開設(shè)的一門工科專業(yè)。培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展，具有良好的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新

12、精神，培養(yǎng)能夠從事與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)行、自動(dòng)控制、電力電子技術(shù)、信息處理、試驗(yàn)分析、研制開發(fā)以及電子與計(jì)算機(jī)應(yīng)用等領(lǐng)域工作的寬口徑復(fù)合型高級(jí)工程技術(shù)人才。 本專業(yè)主要學(xué)習(xí)電子技術(shù)、電工技術(shù)、信息控制、電氣測(cè)量、計(jì)算機(jī)技術(shù)等方面較寬廣的工程技術(shù)基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)。本專業(yè)主要特點(diǎn)是強(qiáng)電弱電結(jié)合、電工技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合、軟件與硬件結(jié)合、元件與系統(tǒng)結(jié)合，學(xué)生受到電工電子、信息控制及計(jì)算機(jī)技術(shù)方面的基本訓(xùn)練，具有解決電氣工程與自動(dòng)化領(lǐng)域技

13、術(shù)問(wèn)題的基本能力。 該專業(yè)是強(qiáng)電和弱電、計(jì)算機(jī)技術(shù)與電氣控制技術(shù)交叉滲透的綜合型專業(yè)學(xué)科。電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)出的畢業(yè)生，以理論基礎(chǔ)扎實(shí)、專業(yè)知識(shí)面寬廣、實(shí)踐動(dòng)手能力強(qiáng)、適應(yīng)性強(qiáng)在國(guó)內(nèi)有較好的聲譽(yù)主干課程電路原理、電子技術(shù)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)技術(shù)（語(yǔ)言、軟件基礎(chǔ)、硬件基礎(chǔ)、單片機(jī)）、信號(hào)與系統(tǒng)、電磁場(chǎng)理論與應(yīng)用、自動(dòng)控制原理、電機(jī)學(xué)、電力電子技術(shù)、電氣測(cè)量、電力拖動(dòng)與控制等。 就業(yè)方向適合到國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門從事與電氣工程有關(guān)的

14、系統(tǒng)運(yùn)行、自動(dòng)控制、電力電子技術(shù)</p><p>　　第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)</p><p>　　1、  自動(dòng)控制的基本概念</p><p>　　在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的許多領(lǐng)域中，自動(dòng)控制技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。所謂自動(dòng)控制，是指在無(wú)人直接參與的情況下，利用控制裝置操縱受控對(duì)象，使被控量等于給定值或給定信號(hào)變化規(guī)律去變化的過(guò)程?？刂蒲b置和受控對(duì)象為物理裝置，而給定值

15、和被控量均為一定形式的物理量。自動(dòng)控制系統(tǒng)由控制裝置和受控對(duì)象構(gòu)成。對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)則是自動(dòng)控制原理的主要任務(wù)。</p><p>　　2、  自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成及控制方式</p><p>　　2.1   開環(huán)控制</p><p>　　控制裝置與受控對(duì)象之間只有順向作用而無(wú)反向聯(lián)系時(shí)，稱為開環(huán)控制。</p>&l

16、t;p>　　開環(huán)控制的特點(diǎn)是：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和控制過(guò)程很簡(jiǎn)單，但抗擾能力差、 控制精度不高，故一般只能用于對(duì)控制性能要求較低的場(chǎng)合。</p><p><b>　　2.2 閉環(huán)控制</b></p><p>　　控制裝置與受控對(duì)象之間，不但有順向作用，而且還有反向聯(lián)系，既有被控量對(duì)控制過(guò)程的影響，這種控制稱為閉環(huán)控制，相應(yīng)的控制系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。閉環(huán)控制系統(tǒng)又被稱為反

17、饋控制或按偏差控制。</p><p>　　閉環(huán)控制系統(tǒng)是通過(guò)給定值與反饋量的偏差來(lái)實(shí)現(xiàn)控制作用的，故這種控制常稱為按偏差控制，或稱反饋控制。此類系統(tǒng)包括了兩種傳輸信號(hào)的通道：由給定值至被控量的通道稱為前向通道；由被控量至系統(tǒng)輸入端的通道稱為反饋通道。閉環(huán)系統(tǒng)能減小或消除作用，但若設(shè)計(jì)調(diào)試不當(dāng)，易產(chǎn)生震蕩設(shè)置不能正常工作。自動(dòng)控制原理中所討論的系統(tǒng)主要是閉環(huán)控制系統(tǒng)。</p><p>　　2

18、. 3  復(fù)合控制</p><p>　　反饋控制是在外部的作用下，系統(tǒng)的被控量發(fā)生變化后才做出相應(yīng)調(diào)節(jié)和控制的，在受控對(duì)象具有較大時(shí)滯的情況下，其控制作用難以及時(shí)影響被控量，進(jìn)而形成快速有效的反饋控制。前饋補(bǔ)償控制，則在測(cè)量出外部作用的基礎(chǔ)上，形成與外部作用相反的控制量，該控制量與相應(yīng)的外部作用共同作用的結(jié)果，使被控量基本不受影響，即在偏差產(chǎn)生之前就進(jìn)行了防止偏差產(chǎn)生的控制。在這種控制方式中，

19、由于被控量對(duì)控制過(guò)程不產(chǎn)生影響，故它也屬于開環(huán)控制。前饋補(bǔ)償控制與反饋控制相結(jié)合，就構(gòu)成了復(fù)合控制。復(fù)合控制有兩種基本形式：按輸入前饋補(bǔ)償?shù)膹?fù)合控制和按擾動(dòng)前饋補(bǔ)償控制的復(fù)合控制，</p><p>　　3、自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類</p><p>　　自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類方法較多，常見的有以下幾種。</p><p>　　1）線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)</p><

20、;p>　　由線性微分方程或線性差分方程所描述的系統(tǒng)為線性系統(tǒng)；由非線性方程所描述的系統(tǒng)稱為非線性系統(tǒng)。</p><p>　　2）定常系統(tǒng)和事變系統(tǒng)</p><p>　　從系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型來(lái)看，若微分方程的系數(shù)不是時(shí)間變量的函數(shù)則稱此類系統(tǒng)為定常系統(tǒng)。否則稱為是事變系統(tǒng)。</p><p>　　若系統(tǒng)既是線性的又是定常的，則稱之為線性定常系統(tǒng)。</p>

21、<p>　　3）連續(xù)系統(tǒng)、離散系統(tǒng)和采樣系統(tǒng)</p><p>　　從系統(tǒng)中的信號(hào)來(lái)看，若系統(tǒng)各部分的信號(hào)都是時(shí)間的連續(xù)函數(shù)即模擬量，則稱此系統(tǒng)為連續(xù)系統(tǒng)，若系統(tǒng)中有一處或多處信號(hào)為時(shí)間的離散函數(shù)，如脈沖或數(shù)碼信號(hào)，則稱之為離散系統(tǒng)。若系統(tǒng)中既有模擬量也有離散信號(hào)，則又稱為采樣系統(tǒng)。</p><p>　　4）恒值系統(tǒng)、隨動(dòng)系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)</p><p>

22、;　　若系統(tǒng)的給定值為一定值，而控制任務(wù)就是克服騷動(dòng)，使被控量保持恒值，此類系統(tǒng)稱為恒值系統(tǒng)。若系統(tǒng)給定值按照事先不知道的時(shí)間函數(shù)變化，并要求被控量跟隨給定值的變化，則此類系統(tǒng)稱為隨動(dòng)系統(tǒng)。</p><p>　　若系統(tǒng)的給定值按照一定時(shí)間函數(shù)變化，并要求被控量隨之變化，則此類系統(tǒng)稱為程序控制系統(tǒng)。</p><p>　　此外，根據(jù)組成系統(tǒng)的物理部件的類型，可分為機(jī)電控制系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)、氣

23、動(dòng)系統(tǒng)以及生物系統(tǒng)等。根據(jù)系統(tǒng)的的被控量，又可分為位置控制系統(tǒng)、速度系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)等。</p><p>　　4、對(duì)控制系統(tǒng)性能的要求</p><p>　　一個(gè)理想的控制系統(tǒng)，在其控制過(guò)程中應(yīng)始終使被控量等于給定值。但是，由于系統(tǒng)中儲(chǔ)能元件的存在以及能源功率的限制，使得運(yùn)動(dòng)部件的加速度受到限制，其速度和位置難以瞬時(shí)變化。所以，當(dāng)給定值變化時(shí)，被控量不可能立即等于給定值，而需要經(jīng)過(guò)一個(gè)過(guò)渡

24、過(guò)程，即瞬態(tài)過(guò)程。所謂瞬態(tài)過(guò)程就是指系統(tǒng)受到外加信號(hào)作用后，被控量隨時(shí)間變化的全過(guò)程。</p><p>　　瞬態(tài)過(guò)程可以反映系統(tǒng)內(nèi)在性能的好壞，而常見的評(píng)價(jià)系統(tǒng)優(yōu)劣的性能指標(biāo)也是從瞬態(tài)過(guò)程定義出來(lái)的。對(duì)系統(tǒng)性能的基本要求有三個(gè)方面。</p><p><b>　　1）  穩(wěn)定性</b></p><p>　　穩(wěn)定性是這樣來(lái)表述的

25、：系統(tǒng)受到外作用后，其瞬態(tài)過(guò)程的震蕩傾向和系統(tǒng)恢復(fù)平衡的能力。如果系統(tǒng)受到外作用力后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，其被控量可以達(dá)到某一穩(wěn)定狀態(tài)，則稱系統(tǒng)是穩(wěn)定的，否則不穩(wěn)定的。</p><p><b>　　2） 快速性</b></p><p>　　快速性是通過(guò)瞬態(tài)過(guò)程時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)表征的，過(guò)渡過(guò)程時(shí)間 越短，表明快速性越好，反之亦然。快速表(t)對(duì)輸入r（t）響應(yīng)的快慢程度。系統(tǒng)響應(yīng)越

26、系統(tǒng)的輸出復(fù)現(xiàn)輸入信號(hào)的能力越強(qiáng)。</p><p><b>　　3）準(zhǔn)確性</b></p><p>　　準(zhǔn)確性是由輸入給定值與輸出響應(yīng)的終值之間的差值來(lái)表征的，他反映了系統(tǒng)的穩(wěn)定精度。若系統(tǒng)的最終誤差為零，則稱為無(wú)差系統(tǒng)，否則稱為有差系統(tǒng)。</p><p>　　穩(wěn)定性、快速性和準(zhǔn)確性往往是互相制約的。在設(shè)計(jì)與調(diào)試過(guò)程中，若過(guò)分強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，

27、則可能會(huì)造成系統(tǒng)響應(yīng)遲緩和控制精度較低的后果；反之，若過(guò)分強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)響應(yīng)的快速性，則又會(huì)使系統(tǒng)的震蕩加劇，甚至引起不穩(wěn)定。</p><p>　　5、自動(dòng)控制理論發(fā)展簡(jiǎn)述</p><p>　　自動(dòng)控制理論研究的是如何接受控制對(duì)象和環(huán)境特征，通過(guò)能動(dòng)地采集和運(yùn)用信息，施加控制作用，使系統(tǒng)在變化或不確定的條件下正常運(yùn)行并具有預(yù)定功能。它是研究自動(dòng)控制共同規(guī)律的技術(shù)科學(xué)，其主要內(nèi)容涉及受控對(duì)象、環(huán)境

28、特征、控制目標(biāo)和控制手段以及它們之間的相互作用。</p><p>　　具有“自動(dòng)”功能的裝置自古有之，瓦特發(fā)明的蒸汽機(jī)上離心調(diào)速器是比較自覺(jué)地運(yùn)用反饋原理進(jìn)行設(shè)計(jì)并取得成功的首例。麥克斯韋對(duì)它的穩(wěn)定性進(jìn)行分析，于1868年發(fā)表的論文當(dāng)屬最早的理論工作。從20世紀(jì)20年代到40年代形成了以時(shí)域法、頻率法和根軌跡法為主要內(nèi)容的“經(jīng)典”控制理論。60年代以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和航天等高科技的推動(dòng)，又產(chǎn)生了基于狀態(tài)空

29、間模型的“現(xiàn)代”控制理論。</p><p>　　隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，人們力求使設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)的性能指標(biāo)，為了使系統(tǒng)在一定的約束條件喜下，其某項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)而實(shí)行的控制稱為最優(yōu)控制。</p><p>　　當(dāng)對(duì)象或環(huán)境特性變化時(shí)，為了使系統(tǒng)能自行調(diào)節(jié)，以跟蹤這種變化并保持良好的品質(zhì)，又出現(xiàn)了自適應(yīng)控制。</p><p>　　雖然現(xiàn)代控制理論的內(nèi)容很豐富，與

30、經(jīng)典控制理論相比較，它能解決更多更復(fù)雜的控制問(wèn)題，但對(duì)于單輸入、單輸出線性定常系統(tǒng)而言，用經(jīng)典控制理論來(lái)分析和設(shè)計(jì)，仍是最實(shí)用最方便的。</p><p>　　真正優(yōu)良的設(shè)計(jì)必須允許模型的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不精確并可能在一定范圍內(nèi)變化，即具有魯棒性。這是當(dāng)前的重要前沿課題之一，。另外，使理論實(shí)用化的一個(gè)重要途徑就是數(shù)學(xué)模擬和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。</p><p>　　前面談到的主要是針對(duì)線性系統(tǒng)的理論。近

31、年來(lái)，在非線性系統(tǒng)理論、離散事件系統(tǒng)、大系統(tǒng)和復(fù)雜系統(tǒng)理論等方面均有不同程度的發(fā)展。智能控制在實(shí)用方面也得到了很快的發(fā)展，它主要包括專家系統(tǒng)、模糊控制和人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等內(nèi)容。</p><p>　　總之，自動(dòng)控制理論正隨著技術(shù)和生產(chǎn)的發(fā)展而不斷發(fā)展，而它反過(guò)來(lái)又成為高新技術(shù)發(fā)展的重要理論根據(jù)和推動(dòng)力。它在工程實(shí)踐中用得最多，也是進(jìn)一步學(xué)習(xí)自動(dòng)控制理論的基礎(chǔ)。</p><p><b>

32、;　　第二章自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)</b></p><p>　　自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)是自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)的一個(gè)重要分支科學(xué)，是在儀器儀表的使用、研制、生產(chǎn)、的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門綜合性技術(shù)。</p><p>　　自動(dòng)檢測(cè)就是在測(cè)量和檢驗(yàn)過(guò)程中完全不需要或僅需要很少的人工干預(yù)而自動(dòng)進(jìn)行并完成的。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)可以提高自動(dòng)化水平和程度，減少人為干擾因素和人為差錯(cuò)，可以提高生產(chǎn)過(guò)程或設(shè)備的可靠性及運(yùn)行效率。

33、</p><p>　　1. 自動(dòng)檢測(cè)的任務(wù)：</p><p>　　自動(dòng)檢測(cè)的任務(wù)主要有兩種，一是將被測(cè)參數(shù)直接測(cè)量并顯示出來(lái)，以告訴人們或其他系統(tǒng)有關(guān)被測(cè)對(duì)象的變化情況，即通常而言的自動(dòng)檢測(cè)或自動(dòng)測(cè)試；二是用作自動(dòng)控制系統(tǒng)的前端系統(tǒng)，以便根據(jù)參數(shù)的變化情況做出相應(yīng)的控制決策，實(shí)施自動(dòng)控制。</p><p>　　2. 自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)主要的研究?jī)?nèi)容：</p>

34、<p>　　自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的主要研究?jī)?nèi)容包括測(cè)量原理、測(cè)量方法、測(cè)量系統(tǒng)、及數(shù)據(jù)處理。</p><p><b>　　3.測(cè)量系統(tǒng)：</b></p><p>　　確定了被測(cè)量的測(cè)量原理和測(cè)量方法后，就要設(shè)計(jì)或選用裝置組成測(cè)量系統(tǒng)。目前的測(cè)量系統(tǒng)從信息的傳輸形式看，主要有模擬式和數(shù)字式兩種。</p><p><b>　　1）模擬

35、式測(cè)量系統(tǒng)</b></p><p>　　模擬量測(cè)試系統(tǒng)是由傳感器，信號(hào)調(diào)理器，顯示、記錄裝置和（或）輸出裝置組成。</p><p><b>　　2）數(shù)字式測(cè)量系統(tǒng)</b></p><p>　　數(shù)字式測(cè)量系統(tǒng)目前主要是帶微機(jī)的測(cè)量系統(tǒng)，是由傳感器、信號(hào)調(diào)理器、輸入接口、中央處理器組件、輸出接口和顯示記錄等外圍設(shè)備組成。</p&g

36、t;<p><b>　　4.檢測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)</b></p><p><b>　　1）實(shí)時(shí)性強(qiáng)</b></p><p><b>　　2）精確度高</b></p><p><b>　　3）可靠性高</b></p><p><b>　　4

37、）通道多</b></p><p><b>　　5）功能強(qiáng)</b></p><p>　　1、檢測(cè)技術(shù)的基本概念</p><p>　　檢測(cè)技術(shù)是以研究自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中的信息提取、信息轉(zhuǎn)換以及信息處理的理論和技術(shù)為主要內(nèi)容的一門應(yīng)用技術(shù)學(xué)科。</p><p>　　廣義的講，檢測(cè)技術(shù)是自動(dòng)化技術(shù)四個(gè)支柱之一，從信息科學(xué)

38、角度考察，檢測(cè)技術(shù)任務(wù)尋找與自然信息具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的種種表現(xiàn)形式的信號(hào)，以及確定二者間的定性、定量關(guān)系；從反映某一信息的多種信號(hào)表現(xiàn)中挑選出在所處條件下最為合適的表現(xiàn)形式，以及尋求最佳采集、變換、處理、傳輸、存貯、顯示等方法和相應(yīng)的設(shè)備。</p><p>　　信息采集是指，自然界諸多被檢查與測(cè)量量中提取有用信息。</p><p>　　信息變換是將所提取出的有用信息進(jìn)行電量形式幅值、功率等的轉(zhuǎn)

39、換。</p><p>　　信息處理的任務(wù)，視輸出環(huán)節(jié)的需要，可將變換后的電信號(hào)進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算、模擬量-數(shù)字量變換等吃力。</p><p>　　信息傳輸?shù)娜蝿?wù)是在排除干擾的情況下經(jīng)濟(jì)的、準(zhǔn)確無(wú)誤的把信息進(jìn)行遠(yuǎn)、近距離的傳遞。</p><p>　　雖然檢測(cè)技術(shù)服務(wù)的領(lǐng)域非常廣泛，但是從這門課程的研究?jī)?nèi)容來(lái)看，不外乎是傳感器技術(shù)、誤差理論、測(cè)試計(jì)量技術(shù)、抗干擾技術(shù)以及電量間

40、互相轉(zhuǎn)換的技術(shù)等。提高自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)分辨率、精度、穩(wěn)定性和可靠性是本門技術(shù)的研究課題和方向。</p><p>　　自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)已成為一些發(fā)達(dá)國(guó)家的最重要的熱門技術(shù)之一，它可以給人們帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益并促進(jìn)科學(xué)技術(shù)飛躍發(fā)展，因此在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有極其重要的地位和作用。</p><p>　　自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)是自動(dòng)測(cè)量、自動(dòng)計(jì)量、自動(dòng)保護(hù)、自動(dòng)診斷、自動(dòng)信號(hào)等諸多系統(tǒng)的總稱.在上述系統(tǒng)中，都包含有

41、被測(cè)量，敏感元件和電子測(cè)量電路，它們之間的區(qū)別僅在于輸出單元。如果輸出單元是顯示器或記錄器，則該系統(tǒng)叫做自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)；如果輸出單元是計(jì)數(shù)器或累加器，則該系統(tǒng)叫做自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)，如果輸出單元是報(bào)警器，則該系統(tǒng)是自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)或自動(dòng)診斷系統(tǒng)；如果輸出單元是處理電路，則該系統(tǒng)是部分?jǐn)?shù)據(jù)分析系統(tǒng)、自動(dòng)管理系統(tǒng)或自動(dòng)控制系統(tǒng)。</p><p>　　1.1 傳感器與傳感器的分類</p><p><b

42、>　　1.1.1傳感器</b></p><p>　　傳感器是一種以一定的精確度把被測(cè)量轉(zhuǎn)換為與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系的、便于應(yīng)用的某種物理量的測(cè)量裝置。</p><p>　　這一概念包含下面四個(gè)方面的含義：</p><p>　　1）傳感器是測(cè)量裝置，能完成信號(hào)獲取任務(wù)。</p><p>　　2）它的輸入量是某一被測(cè)量，可能是物理量

43、，也可能是化學(xué)量、生物量。</p><p>　　3）它的輸出量是某種物理量，這種量要便于傳輸、轉(zhuǎn)換、吃力、顯示等等，這種量可以是氣、光、電量，但主要是電量。</p><p>　　4）輸出輸入有對(duì)應(yīng)關(guān)系，且應(yīng)有一定的精確程度。</p><p>　　1.1.2傳感器的組成</p><p>　　傳感器的功用是一感二傳，即感受被測(cè)信息，并傳送出去。傳

44、感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、轉(zhuǎn)換電路三部分組成。</p><p>　　1.    敏感元件</p><p>　　它是直接感受被測(cè)量，并輸出與被測(cè)量成確定關(guān)系的某一物理量的元件。</p><p>　　2.    轉(zhuǎn)換元件</p><p>　　敏感元件的輸出就是它的輸入，它把輸入轉(zhuǎn)換成電路參數(shù)量。<

45、/p><p>　　3.    轉(zhuǎn)換電路</p><p>　　上述電路參數(shù)接入轉(zhuǎn)換電路，便可轉(zhuǎn)換成電路參數(shù)量。</p><p>　　實(shí)際上，有些傳感器很簡(jiǎn)單，有些則較復(fù)雜，也有些是帶反饋的閉環(huán)系統(tǒng)。</p><p>　　最簡(jiǎn)單的傳感器由一個(gè)敏感元件組成，它感受被測(cè)量時(shí)直接輸出電量，如熱電偶。有些傳感器由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成，沒(méi)

46、有轉(zhuǎn)換電路，如壓電式加速度傳感器，其中質(zhì)量塊是敏感元件，壓電片是轉(zhuǎn)換元件。有些傳感器轉(zhuǎn)換元件不只一個(gè)，要經(jīng)過(guò)若干次轉(zhuǎn)換。</p><p>　　由于傳感器空間限制等其他原因，轉(zhuǎn)換電路常裝入電箱中。然而，因?yàn)椴簧賯鞲衅饕谕ㄟ^(guò)轉(zhuǎn)換電路之后才能輸出電量信號(hào)，從而決定了轉(zhuǎn)換電路是傳感器的組成部分之一。</p><p><b>　　2、傳感器的分類</b></p>

47、<p>　　目前傳感器主要有四種分類方法：根據(jù)傳感器工作原理分類方法；根據(jù)傳感器能量轉(zhuǎn)換情況分類法；根據(jù)傳感器轉(zhuǎn)換原理分類法和按照傳感器的使用分類法。</p><p><b>　　2.1測(cè)量方法</b></p><p>　　一、    直接測(cè)量</p><p>　　在使用測(cè)量?jī)x表進(jìn)行測(cè)量時(shí)，對(duì)儀表讀數(shù)不需要經(jīng)過(guò)任

48、何運(yùn)算，就能直接表示測(cè)量的結(jié)果，稱為直接測(cè)量。這種測(cè)量方法。這種測(cè)量方法是工程上廣泛采用的方法。</p><p>　　二、    間接測(cè)量</p><p>　　在使用儀表進(jìn)行測(cè)量時(shí)，首先對(duì)與被測(cè)物理量有確定函數(shù)關(guān)系的幾個(gè)量進(jìn)行測(cè)量，將測(cè)量值代入函數(shù)關(guān)系式，經(jīng)過(guò)計(jì)算得到所需結(jié)果，這種測(cè)量稱為間接測(cè)量。間接側(cè)來(lái)那個(gè)多用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)室測(cè)量，工程測(cè)量中亦有應(yīng)用。</

49、p><p>　　三、    聯(lián)立測(cè)量</p><p>　　在應(yīng)用儀表進(jìn)行測(cè)量時(shí)，若被測(cè)物理量必須經(jīng)過(guò)求解聯(lián)立方程才能得到最后的結(jié)果，則稱這樣的測(cè)量為聯(lián)立測(cè)量。在進(jìn)行聯(lián)立測(cè)量時(shí)，一般需要改變測(cè)試條件，才能獲得一組聯(lián)立方程所需要的數(shù)據(jù)。它只是用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)或特殊場(chǎng)合。</p><p>　　四、    偏差式側(cè)量</p>&

50、lt;p>　　在測(cè)量過(guò)程中，用儀表指針位移決定被測(cè)量的測(cè)量方法，稱為偏差式測(cè)量法。應(yīng)用這種方法進(jìn)行測(cè)量時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)量具不裝在儀表內(nèi)，而是事先用標(biāo)準(zhǔn)量具對(duì)儀表刻度進(jìn)行校準(zhǔn)；在測(cè)量時(shí)，輸入被測(cè)量，按照儀表指針在標(biāo)尺上的示值，決定被測(cè)量的數(shù)值。采用這種方法進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量過(guò)程比較簡(jiǎn)單、迅速。但是，測(cè)量結(jié)果的精度低。這種測(cè)量方法廣泛適用于工程測(cè)量。</p><p>　　五、    零位式測(cè)量</

51、p><p>　　在側(cè)來(lái)那個(gè)過(guò)程中，用指零位儀表的零位指示檢測(cè)測(cè)量系統(tǒng)的平衡狀態(tài)；在測(cè)量系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，用已知的基準(zhǔn)量決定被測(cè)未知量的測(cè)量方法，稱為零位式測(cè)量法。</p><p>　　六、    微差式測(cè)量</p><p>　　微差式測(cè)量法是綜合了偏差式測(cè)量法與零位式測(cè)量法的優(yōu)點(diǎn)而提出的測(cè)量方法。微差式測(cè)量法的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)快，而且測(cè)量精度高，特別適用于在

52、線控制參數(shù)的檢測(cè)。</p><p>　　2.2 傳感器的基本特性</p><p><b>　　一、精確度</b></p><p>　　與精確度有關(guān)的指標(biāo)有三個(gè)：精密度、準(zhǔn)確度和精確度。</p><p><b>　　1）精密度</b></p><p>　　它說(shuō)明測(cè)量傳感器輸出值

53、的分散性，即對(duì)某一穩(wěn)定的被測(cè)</p><p>　　量，由同一個(gè)測(cè)量者，用同一個(gè)傳感器，在相當(dāng)短的時(shí)間內(nèi)</p><p>　　連續(xù)重復(fù)測(cè)量多次，其測(cè)量結(jié)果的分散程度。例如，某測(cè)溫</p><p>　　傳感器的精密度為0.5°C，即表示多次測(cè)量結(jié)果的分散程</p><p>　　度不大于0.5°C。精密度是隨機(jī)誤差大小的標(biāo)志，精

54、密度</p><p>　　越高，意味著隨機(jī)誤差小。但必須注意，精密度與準(zhǔn)確度是</p><p>　　兩個(gè)概念，精密度高不一定準(zhǔn)確度高。</p><p><b>　　2）準(zhǔn)確度</b></p><p>　　它說(shuō)明傳感器輸出值與真值的偏離程度。例如，某流量傳</p><p>　　感器的輸出值與真值偏離

55、0.3m³/s。準(zhǔn)確度是系統(tǒng)誤差大小</p><p>　　的標(biāo)志，準(zhǔn)確度高意味著系統(tǒng)誤差小。同樣，準(zhǔn)確度高不一</p><p><b>　　定精密度高。</b></p><p><b>　　3）精確度</b></p><p>　　它是精密度和準(zhǔn)確度兩者的總和，精確度高表示精密度和</

56、p><p>　　準(zhǔn)確度都比較高。在最簡(jiǎn)單的情況下，可取兩者的代數(shù)和。</p><p>　　精確度常以測(cè)量誤差的相對(duì)值表示。</p><p><b>　　二、穩(wěn)定性</b></p><p>　　傳感器的穩(wěn)定性有兩個(gè)指標(biāo)。一是傳感器測(cè)量輸出值在一段時(shí)間中變化。以穩(wěn)定度表示；二是傳感器外部環(huán)境和工作條件變化引起輸出值的不穩(wěn)定，用影

57、響量表示。</p><p><b>　　1）    穩(wěn)定度</b></p><p>　　指在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，測(cè)量條件不變的情況下，由傳感器中隨機(jī)性變動(dòng)，周期性變動(dòng)，漂移等引起輸出值的變化。一般用精密度和觀測(cè)時(shí)間長(zhǎng)短表示。</p><p><b>　　2）    影響量</b></p

58、><p>　　測(cè)量傳感器由外界環(huán)境變化引起輸出值變化的量。稱為影響量。它是由溫度、濕度、氣壓、震動(dòng)、電源電壓及電源頻率等一些外加環(huán)境影響所引起的。說(shuō)明影響量時(shí)，必須將影響因素與輸出值同時(shí)表示。</p><p>　　3、傳感器的靜態(tài)輸出-輸出特性</p><p>　　靜態(tài)特性是指輸入的被測(cè)參數(shù)不隨時(shí)間而變化，或隨時(shí)間變化很緩慢時(shí)，傳感器的輸出量與輸入量的關(guān)系。</p

59、><p><b>　　1）線性度</b></p><p><b>　　2）靈敏度</b></p><p><b>　　3）靈敏度和分辨力</b></p><p><b>　　4）遲滯</b></p><p><b>　　5）重

60、復(fù)性</b></p><p>　　3.1溫標(biāo)及測(cè)溫方法</p><p>　　溫度是表征物體或系統(tǒng)的冷熱程度的物理量。溫度單位是國(guó)際單位制中七個(gè)基本單位之一，從能量角度來(lái)看，溫度是描述系統(tǒng)不同自由度間能量分配狀況的物理量；從熱平衡觀點(diǎn)來(lái)看，溫度是描述熱平衡系統(tǒng)冷熱程度的物理量，；從分子的物理學(xué)的角度來(lái)看，溫度反映了系統(tǒng)內(nèi)部分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的劇烈程度。</p><

61、p><b>　　1）溫標(biāo)</b></p><p>　　為了保證溫度量值的統(tǒng)一，必須建立一個(gè)用來(lái)衡量溫度高低的標(biāo)準(zhǔn)尺度，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)尺度稱為溫標(biāo)。溫標(biāo)又分為三個(gè)溫標(biāo)。溫度的高低必須用數(shù)字來(lái)說(shuō)明，溫標(biāo)就是溫度的一種數(shù)值表示方法，并給出了溫度數(shù)值化的一套規(guī)則和方法，同時(shí)明確了溫度的測(cè)量單位。人們一般是借助于隨溫度變化而變化的物理量來(lái)定義溫度數(shù)值，建立溫標(biāo)和制造各種各樣的溫度檢測(cè)儀表。溫標(biāo)分為以下

62、幾種：</p><p>　　一、經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)：借助某一種物質(zhì)的物理量與溫度變化的關(guān)系，用實(shí)驗(yàn)的方法或經(jīng)驗(yàn)公式所確定的溫標(biāo)稱為經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)。常有攝氏溫標(biāo)、華氏溫標(biāo)和列氏溫標(biāo)。</p><p>　　1.    攝氏溫標(biāo)：攝氏溫標(biāo)是把標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的冰點(diǎn)定為0攝氏度，把水的沸點(diǎn)定為100攝氏度的一種溫標(biāo)。在0攝氏度到100攝氏度之間進(jìn)行100等分，每一等分為一攝氏度，單位符號(hào)為℃。&l

63、t;/p><p>　　2.    華氏溫標(biāo)：華氏溫標(biāo)是以當(dāng)?shù)氐淖畹蜌鉁貫榱愣龋ㄆ瘘c(diǎn)），人體溫度為100度，中間等分為100等分，每一等分為華氏一度。每一等分稱為一華氏溫度。單位符號(hào)為℉。</p><p>　　3.    列氏溫標(biāo)：列氏溫標(biāo)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下純水的冰熔點(diǎn)為0度，水沸點(diǎn)為100度。中間等分為80等分，每一等分為列氏一度。單位符號(hào)為°R

64、。</p><p>　　二、熱力學(xué)溫標(biāo)：1848年威廉.湯姆首先提出以熱力學(xué)第二定律為基礎(chǔ)建立起來(lái)的溫度僅與熱量有關(guān)而與物質(zhì)無(wú)關(guān)的熱力學(xué)溫標(biāo)。因是開爾文總結(jié)出來(lái)的，故又稱為開爾文溫標(biāo)，用符號(hào)K表示。由于熱力學(xué)中的卡諾熱機(jī)是一種理想的機(jī)器，實(shí)際上能夠?qū)崿F(xiàn)卡諾循環(huán)的可逆熱機(jī)是沒(méi)有的。所以說(shuō)，熱力學(xué)溫標(biāo)是一種理想的溫標(biāo)，但是是不可能實(shí)現(xiàn)的溫標(biāo)。</p><p>　　三、國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)：為了解決國(guó)際

65、上溫度標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一問(wèn)題及實(shí)用方便，國(guó)際上協(xié)商決定，建立一種既能體現(xiàn)熱力學(xué)溫度，又使用方便、容易實(shí)現(xiàn)的溫標(biāo)，這就是國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)，又稱為國(guó)際溫標(biāo)。</p><p>　　3.2溫度檢測(cè)的主要方法及分類：</p><p>　　溫度檢測(cè)方法一般可以分為兩大類，即接觸測(cè)量法和非接觸式測(cè)量法。接觸式測(cè)量法是測(cè)溫敏感元件直接與被測(cè)介質(zhì)接觸。是被測(cè)介質(zhì)與測(cè)溫敏感元件進(jìn)行充分的熱交換，使兩者具有同一溫度，達(dá)到側(cè)

66、來(lái)那個(gè)的目的。非接觸測(cè)量法是利用物質(zhì)的熱輻射原理，測(cè)溫敏感元件不與被測(cè)介質(zhì)接觸。通過(guò)輻射和對(duì)流實(shí)現(xiàn)熱交換。達(dá)到測(cè)量目的。</p><p><b>　　3.3壓力檢測(cè)</b></p><p><b>　　3.3.1概述</b></p><p>　　壓力是工業(yè)生產(chǎn)中的重要參數(shù)之一，為了保證生產(chǎn)政黨運(yùn)行，必須對(duì)壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制

67、，但需說(shuō)明的是，這里所說(shuō)的壓力，實(shí)際上是物理概念中的壓強(qiáng)，即垂直作用在單位面積上的力。</p><p>　　在壓力測(cè)量中，常用絕對(duì)壓力、表壓力、負(fù)壓力或真空度之分。所謂絕對(duì)壓力是指被測(cè)介質(zhì)作用在容器單位面積上的全部壓力，用符號(hào)pj表示。用來(lái)測(cè)量絕對(duì)壓力的儀表稱為絕對(duì)壓力表。地面上的空氣柱所產(chǎn)生的平均壓力稱為大氣壓力，用符號(hào)pq表示。用來(lái)測(cè)量大氣氣壓力的儀表叫氣壓表。絕對(duì)壓力與大氣壓力之差。稱為表壓力，用符號(hào)pb表

68、示。即pb=pj-pq。當(dāng)絕對(duì)壓力值小于大氣壓力值時(shí)，表壓力為負(fù)值（即負(fù)壓力），此負(fù)壓力值的絕對(duì)值，稱為真空度，用符號(hào)pz 表示。用來(lái)測(cè)量真空度的儀表稱為真空表。既能測(cè)量壓力值又能測(cè)量真空度的儀表叫壓力真空表。</p><p>　　3.3.2壓力的測(cè)量與壓力計(jì)的選擇</p><p>　　壓力測(cè)量原理可分為液柱式、彈性式、電阻式、電容式、電感式和振頻式等等。壓力計(jì)測(cè)量壓力范圍寬廣可以從超真空

69、如133×10-13Pa直到超高壓280MPa。壓力計(jì)從結(jié)構(gòu)上可分為實(shí)驗(yàn)室型和工業(yè)應(yīng)用型。壓力計(jì)的品種繁多。因此根據(jù)被測(cè)壓力對(duì)象很好地選用壓力計(jì)就顯得十分重要。</p><p><b>　　1．就地壓力指示</b></p><p>　　當(dāng)壓力在2.6Kpa時(shí),可采用膜片式壓力表、波紋管壓力表和波登管壓力表。如接近大氣壓的低壓檢測(cè)時(shí)，可用膜片式壓力表或波紋管式

70、壓力表。</p><p><b>　　2．遠(yuǎn)距離壓力顯示</b></p><p>　　若需要進(jìn)行遠(yuǎn)距離壓力顯示時(shí)，一般用氣動(dòng)或電動(dòng)壓力變壓器，也可用電氣壓力傳感器。當(dāng)壓力范圍為140~280MPa時(shí)，則應(yīng)采用高壓壓力傳感受器。當(dāng)高真空測(cè)量時(shí)可采用熱電真空計(jì)。</p><p><b>　　3．多點(diǎn)壓力測(cè)量</b></p

71、><p>　　進(jìn)行多點(diǎn)壓力測(cè)量時(shí)，可采用巡回壓力檢測(cè)儀。</p><p>　　若被測(cè)壓力達(dá)到極限值需報(bào)警的，則應(yīng)選用附帶報(bào)警裝置的各類壓力計(jì)。</p><p>　　正確選擇壓力計(jì)除上述幾點(diǎn)考慮外，還需考慮以下幾點(diǎn)。</p><p>　?。?）量程的選擇 根據(jù)被測(cè)壓力的大小確定儀表量程。對(duì)于彈性式壓力表，在測(cè)穩(wěn)定壓力時(shí)，最大壓力值應(yīng)不超過(guò)滿量程的3

72、/4；測(cè)波動(dòng)壓力時(shí)，最大壓力值應(yīng)不超過(guò)滿量程的2/3。最低測(cè)量壓力值應(yīng)不低于全量程的1/3。</p><p>　?。?）精度選擇 根據(jù)生產(chǎn)允許的最大測(cè)量誤差，以經(jīng)濟(jì)、實(shí)惠的原則確定儀表的精度級(jí)。一般工業(yè)用壓力表1.5級(jí)或2.5級(jí)已足夠,科研或精密測(cè)量用0.5級(jí)或0.35級(jí)的精密壓力計(jì)或標(biāo)準(zhǔn)壓力表。</p><p>　　（3）使用環(huán)境及介質(zhì)性能的考慮 環(huán)境條件惡劣，，如高溫、腐蝕、潮濕、振動(dòng)

73、等，被測(cè)介質(zhì)的性能，如溫度的高低、腐蝕性、易結(jié)晶、易燃、易爆等等，以此來(lái)確定壓力表的種類和型號(hào)。</p><p>　?。?）壓力表外形尺寸的選擇 現(xiàn)場(chǎng)就地指示的壓力表一般表面直徑為φ100mm，在標(biāo)準(zhǔn)較高或照明條件關(guān)差的場(chǎng)合用表面直徑為φ200~φ250mm的，盤裝壓力表直徑為φ150mm，或用矩形壓力表。 </p><p><b>　　4、壓力傳感器</b>

74、;</p><p>　　壓力傳感器是壓力檢測(cè)系統(tǒng)中的重要組成部分,由各種壓力敏感元件將被測(cè)壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成容易測(cè)量的電信號(hào)作輸出,給顯示儀表顯示壓力值,或供控制和報(bào)警使用。</p><p>　　1．應(yīng)變式壓力傳感器</p><p>　　應(yīng)變式壓力傳感器是把壓力的變化轉(zhuǎn)換成電阻值的變化來(lái)進(jìn)行測(cè)量的，應(yīng)變片是由金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體制成的電阻體，其阻值隨壓力所產(chǎn)生的應(yīng)變而變化。

75、</p><p>　　2．壓電式壓力傳感器</p><p>　　壓電式傳感器的原理是基于某些晶體材料的壓電效應(yīng)，目前廣泛使用的壓電材料有石英和鈦酸鋇等，當(dāng)這些晶體受壓力作用發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，在其相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面上產(chǎn)生異性電荷，這種現(xiàn)象稱為“壓電效應(yīng)”。 </p><p>　　3.光導(dǎo)纖維壓力傳感器</p><p>　　光導(dǎo)纖維壓力傳感器與傳統(tǒng)壓力

76、傳感器相比,有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):利用光波傳導(dǎo)壓力信息,不受電磁干擾,電氣絕緣好,耐腐蝕,無(wú)電火花,可以在高壓、易燃易爆的環(huán)境中測(cè)量壓力、流量、液位等。它靈敏高度，體積小，可撓性好，可插入狹窄的空間是進(jìn)行測(cè)量，因此而得到重視，并且得到迅速發(fā)展。 </p><p><b>　　5、壓力變送器</b></p><p>　　需要在控制室內(nèi)顯示壓力的儀表，一般選用壓力變送器或壓力傳

77、感器，對(duì)于爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所，常選用氣動(dòng)壓力變送器、防爆型電動(dòng)Ⅱ型或Ⅲ型壓力變送器；對(duì)于微壓力的測(cè)量，可采用微差壓變送器；對(duì)粘稠、易堵、易結(jié)晶和腐蝕強(qiáng)的介質(zhì)，宜選用帶法蘭的膜片式壓力變送器；在大氣腐蝕場(chǎng)所及強(qiáng)腐蝕性等介質(zhì)測(cè)量中，還可選用1151系列或820系列壓力變送器。</p><p>　　壓力變送器測(cè)量部分的測(cè)壓敏感元件所產(chǎn)生的測(cè)量力的大小范圍約為50~100，最高不超過(guò)150N。根據(jù)這一要求，敏感元件的選擇依據(jù)由

78、制成的波紋管。當(dāng)被測(cè)壓力p進(jìn)入測(cè)量室后，經(jīng)測(cè)量波紋管轉(zhuǎn)換成測(cè)量力，通過(guò)推桿用在主杠桿上，傳遞到氣動(dòng)轉(zhuǎn)換部分。測(cè)量中、高壓 2.5~10MPa,10~60 MPa）的敏感元件一般采用鉻釩鋼制成的包端管,它的測(cè)量原理是利用包端管末端產(chǎn)生的徑向分力,通過(guò)推桿2作用在主杠桿3的下端,帶動(dòng)變送器的氣動(dòng)轉(zhuǎn)換部分動(dòng)作。</p><p>　　6、熱電偶和熱電阻的應(yīng)用原理</p><p>　　熱電阻是中低溫

79、區(qū)最常用的一種溫度檢測(cè)器。它的主要特點(diǎn)是測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑熱是阻的測(cè)量精確度是最高的，它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。</p><p>　　1．熱電阻測(cè)溫原理及材料</p><p>　　熱電阻測(cè)溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量的。</p><p>　　熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應(yīng)用最多的是鉑和銅，此外

80、，現(xiàn)在已開始采用甸、鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。</p><p><b>　　2．熱電阻的結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　（1）精通型熱電阻 工業(yè)常用熱電阻感溫元件（電阻體）的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。從熱電阻的測(cè)溫原理可知，被測(cè)溫度的變化是直接通過(guò)熱電阻阻值的變化來(lái)測(cè)量的，因此，熱電阻體的引出線等各種導(dǎo)線電阻的變化會(huì)給溫度測(cè)量帶來(lái)影響。為消除引線電阻的影響同般采用三線制或四線制

81、，有關(guān)具體內(nèi)容參見本篇第三章第一節(jié).</p><p>　?。?）鎧裝熱電阻 鎧裝熱電阻是由感溫元件（電阻體）、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅(jiān)實(shí)體，它的外徑一般為φ2~φ8mm，最小可達(dá)φmm。</p><p>　　與普通型熱電阻相比，它有下列優(yōu)點(diǎn)：①體積小，內(nèi)部無(wú)空氣隙，熱慣性上，測(cè)量滯后??；②機(jī)械性能好、耐振，抗沖擊；③能彎曲，便于安裝④使用壽命長(zhǎng)。</p><

82、;p>　　（3）端面熱電阻 端面熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材繞制，緊貼在溫度計(jì)端面。它與一般軸向熱電阻相比，能更正確和快速地反映被測(cè)端面的實(shí)際溫度，適用于測(cè)量軸瓦和其他機(jī)件的端面溫度。</p><p>　?。?）隔爆型熱電阻 隔爆型熱電阻通過(guò)特殊結(jié)構(gòu)的接線盒，把其外殼內(nèi)部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影響而發(fā)生的爆炸局限在接線盒內(nèi)，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)不會(huì)引超爆炸。隔爆型熱電阻可用于Bla~B3c級(jí)區(qū)內(nèi)具有爆炸

83、危險(xiǎn)場(chǎng)所的溫度測(cè)量。</p><p>　　3．熱電阻測(cè)溫系統(tǒng)的組成</p><p>　　熱電阻測(cè)溫系統(tǒng)一般由熱電阻、連接導(dǎo)線和顯示儀表等組成。必須注意以下兩點(diǎn)：</p><p>　?、贌犭娮韬惋@示儀表的分度號(hào)必須一致</p><p>　?、跒榱讼B接導(dǎo)線電阻變化的影響，必須采用三線制接法。具體內(nèi)容參見本篇第三章。</p>&l

84、t;p>　　（2）鎧裝熱電阻 鎧裝熱電阻是由感溫元件（電阻體）、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅(jiān)實(shí)體，它的外徑一般為φ2~φ8mm，最小可達(dá)φmm。</p><p>　　與普通型熱電阻相比，它有下列優(yōu)點(diǎn)：①體積小，內(nèi)部無(wú)空氣隙，熱慣性上，測(cè)量滯后小；②機(jī)械性能好、耐振，抗沖擊；③能彎曲，便于安裝④使用壽命長(zhǎng)。</p><p>　?。?）端面熱電阻 端面熱電阻感溫元件由特殊處理的

85、電阻絲材繞制，緊貼在溫度計(jì)端面。它與一般軸向熱電阻相比，能更正確和快速地反映被測(cè)端面的實(shí)際溫度，適用于測(cè)量軸瓦和其他機(jī)件的端面溫度。</p><p>　?。?）隔爆型熱電阻 隔爆型熱電阻通過(guò)特殊結(jié)構(gòu)的接線盒，把其外殼內(nèi)部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影</p><p>　　電阻體的斷路修理必然要改變電阻絲的長(zhǎng)短而影響電阻值，為此更換新的電阻體為好，若采用焊接修理，焊后要校驗(yàn)合格后才能使用

86、。</p><p>　　熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測(cè)器。它的主要特點(diǎn)是測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑熱是阻的測(cè)量精確度是最高的，它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。</p><p>　　1．熱電阻測(cè)溫原理及材料</p><p>　　熱電阻測(cè)溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量的。</p><p>

87、;　　熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應(yīng)用最多的是鉑和銅，此外，現(xiàn)在已開始采用甸、鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。</p><p><b>　　2．熱電阻的結(jié)構(gòu)</b></p><p>　?。?）精通型熱電阻 工業(yè)常用熱電阻感溫元件（電阻體）的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。從熱電阻的測(cè)溫原理可知，被測(cè)溫度的變化是直接通過(guò)熱電阻阻值的變化來(lái)測(cè)量的，因此，熱電阻體的引出線等各種導(dǎo)線電阻的變化會(huì)

88、給溫度測(cè)量帶來(lái)影響。為消除引線電阻的影響同般采用三線制或四線制，有關(guān)具體內(nèi)容參見本篇第三章第一節(jié).</p><p>　?。?）鎧裝熱電阻 鎧裝熱電阻是由感溫元件（電阻體）、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅(jiān)實(shí)體，它的外徑一般為φ2~φ8mm，最小可達(dá)φmm。</p><p>　　與普通型熱電阻相比，它有下列優(yōu)點(diǎn)：①體積小，內(nèi)部無(wú)空氣隙，熱慣性上，測(cè)量滯后?。虎跈C(jī)械性能好、耐振，抗沖擊；

89、③能彎曲，便于安裝④使用壽命長(zhǎng)。</p><p>　?。?）端面熱電阻 端面熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材繞制，緊貼在溫度計(jì)端面。它與一般軸向熱電阻相比，能更正確和快速地反映被測(cè)端面的實(shí)際溫度，適用于測(cè)量軸瓦和其他機(jī)件的端面溫度。</p><p>　?。?）隔爆型熱電阻 隔爆型熱電阻通過(guò)特殊結(jié)構(gòu)的接線盒，把其外殼內(nèi)部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影響而發(fā)生的爆炸局限在接線盒內(nèi)，生產(chǎn)現(xiàn)

90、場(chǎng)不會(huì)引超爆炸。隔爆型熱電阻可用于Bla~B3c級(jí)區(qū)內(nèi)具有爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的溫度測(cè)量。</p><p>　　3．熱電阻測(cè)溫系統(tǒng)的組成</p><p>　　熱電阻測(cè)溫系統(tǒng)一般由熱電阻、連接導(dǎo)線和顯示儀表等組成。必須注意以下兩點(diǎn)：</p><p>　?、贌犭娮韬惋@示儀表的分度號(hào)必須一致</p><p>　?、跒榱讼B接導(dǎo)線電阻變化的影響，必須采用三

91、線制接法。具體內(nèi)容參見本篇第三章。</p><p>　　（2）鎧裝熱電阻 鎧裝熱電阻是由感溫元件（電阻體）、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅(jiān)實(shí)體，它的外徑一般為φ2~φ8mm，最小可達(dá)φmm。</p><p>　　與普通型熱電阻相比，它有下列優(yōu)點(diǎn)：①體積小，內(nèi)部無(wú)空氣隙，熱慣性上，測(cè)量滯后小；②機(jī)械性能好、耐振，抗沖擊；③能彎曲，便于安裝④使用壽命長(zhǎng)。</p><

92、p>　　（3）端面熱電阻 端面熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材繞制，緊貼在溫度計(jì)端面。它與一般軸向熱電阻相比，能更正確和快速地反映被測(cè)端面的實(shí)際溫度，適用于測(cè)量軸瓦和其他機(jī)件的端面溫度。</p><p>　?。?）隔爆型熱電阻 隔爆型熱電阻通過(guò)特殊結(jié)構(gòu)的接線盒，把其外殼內(nèi)部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影</p><p>　　電阻體的斷路修理必然要改變電阻絲的長(zhǎng)短而影響電阻值，為

93、此更換新的電阻體為好，若采用焊接修理，焊后要校驗(yàn)合格后才能使用。   </p><p>　　第三章 PLC在向微型化、網(wǎng)絡(luò)化、PC化和開放性方向發(fā)展</p><p>　　長(zhǎng)期以來(lái)，PLC始終處于電氣自動(dòng)化領(lǐng)域的主戰(zhàn)場(chǎng)，為各種各樣的自動(dòng)化控制設(shè)備提供非?？煽康目刂品桨福cDCS和工業(yè)PC形成了三足鼎力之勢(shì)，同時(shí)，PLC也承受著來(lái)自其他技術(shù)產(chǎn)品的沖擊，尤其是工業(yè)P

94、C所帶來(lái)的沖擊。</p><p>　　目前，全世界PLC生產(chǎn)廠家約200家，生產(chǎn)300多種產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)PLC市場(chǎng)仍以國(guó)外產(chǎn)品為主，如三菱，GE，A-B，OMRON的產(chǎn)品。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，國(guó)內(nèi)PLC生產(chǎn)廠家約有三十家，但都沒(méi)有形成頗具規(guī)范的生產(chǎn)能力和品牌產(chǎn)品，可以說(shuō)PLC在我國(guó)尚未形成制造生產(chǎn)業(yè)化。在PLC應(yīng)用方面，我國(guó)是很活躍的，應(yīng)用的行業(yè)也很廣，專家估計(jì)，2000年P(guān)LC的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)銷量為15-20萬(wàn)套，約25—3

95、5億元人民幣，年增長(zhǎng)率約為20%。預(yù)計(jì)到2005年全國(guó)PLC需求量將達(dá)到25萬(wàn)套左右，約35—45億元人民幣。PLC市場(chǎng)反映了全世界制造業(yè)的狀況，2000后大幅度下滑。但是，按照Automation Research Corp的預(yù)測(cè)，盡管全球經(jīng)濟(jì)下滑，PLC市場(chǎng)將會(huì)復(fù)蘇，估計(jì)全球PLC市場(chǎng)在2000年為76億美元，到2005年底將回到76億美元，并繼續(xù)略微增長(zhǎng)。</p><p>　　微型化、網(wǎng)絡(luò)化、PC化和開放性

96、是PLC未來(lái)發(fā)展的主要方向。在基于PLC自動(dòng)化的早期，PLC體積大而且價(jià)格昂貴。但是最近幾年，微型PLC已經(jīng)出現(xiàn)，價(jià)格只有幾百歐元，隨著軟PLC控制組態(tài)軟件的進(jìn)一步完善和發(fā)展，安裝有軟PLC組態(tài)軟件和PC-based控制的市場(chǎng)份額將逐步達(dá)到增長(zhǎng)。</p><p>　　當(dāng)前，過(guò)程控制領(lǐng)域最大的發(fā)展趨勢(shì)之一就是Ethernet技術(shù)的擴(kuò)展，PLC也不例外。現(xiàn)在越來(lái)越多的PLC供應(yīng)商開始提供Ethernet接口?？梢韵嘈?/p>

97、，PLC將繼續(xù)向開放式控制系統(tǒng)方向轉(zhuǎn)移，尤其是基于工業(yè)PC的控制系統(tǒng)。</p><p><b>　　小結(jié)</b></p><p>　　本專業(yè)培養(yǎng)掌握電氣自動(dòng)化技術(shù)必備的基礎(chǔ)理論知識(shí)和專業(yè)技能，具有良好的職業(yè)道德和較強(qiáng)的電氣技術(shù)應(yīng)用能力，從事電氣設(shè)備安裝、檢測(cè)、調(diào)試、維護(hù)和管理工作的高等技術(shù)應(yīng)用型人才。</p><p>　　畢業(yè)后可到企事業(yè)單位從

98、事電氣技術(shù)、工廠供配電、自動(dòng)控制及計(jì)算機(jī)應(yīng)用等方面的運(yùn)行、維護(hù)、測(cè)試和管理等工作。</p><p>　　電氣自動(dòng)化這個(gè)專業(yè)使我了解到許多從沒(méi)有知道過(guò)得知識(shí)，電氣自動(dòng)化這門技術(shù)包括了很多專業(yè)的知識(shí)，然而，我在這里寫的也只是這門技術(shù)所包含的一部分的專業(yè)知識(shí)，主要和這門技術(shù)比較更貼近的專業(yè)知識(shí)，這門技術(shù)用在很多的工作崗位上，還有通過(guò)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，我們了解到溫度和大氣壓是怎么來(lái)進(jìn)行檢測(cè)的，使我了解了我們所測(cè)量的溫度是用什

99、么符號(hào)表示的，也還了解到夜里檢測(cè)是怎么一回事，是怎么來(lái)測(cè)量大氣壓，使我知道了用什么樣的儀器來(lái)測(cè)量大氣壓的，還知道壓力分幾種，我從論文中通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)，學(xué)習(xí)到什么樣的機(jī)器或者是我們生活中的一些我們常用到的機(jī)器，它們需要一個(gè)控制系統(tǒng)來(lái)控制這些機(jī)器工作，在很多科學(xué)領(lǐng)域都是需要自動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)操作，所以，通過(guò)寫論文使我學(xué)習(xí)到了很多東西，學(xué)習(xí)到電氣自動(dòng)化包括很多專業(yè)的知識(shí)，電氣自動(dòng)化這個(gè)專業(yè)應(yīng)用的很廣泛，在許多的工業(yè)上，用到很多電氣自動(dòng)化的專業(yè)知

100、識(shí)，所以我會(huì)在以后的實(shí)踐中學(xué)習(xí)更多的有關(guān)于電氣自動(dòng)化方面的知識(shí)，會(huì)在以后的生活實(shí)踐中把這個(gè)專業(yè)的知識(shí)很好的運(yùn)用到這里面。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　?。?］《可編程控制器技術(shù)》. 齊蓉、肖維榮主編. 電子工業(yè)出版社.</p><p>　　［2］《PLC應(yīng)用實(shí)例與程序解說(shuō)》. 張公源主編. 電子工業(yè)出版社.&