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化工仪表及自动化总结 化工仪表及自动化总结 1.化工仪表及自动化系统按功能分类：检测仪表、显示仪表、执行器。2.测量误差按其产生缘由：系统误差、疏忽误差、偶然误差。3.测量仪表的方法：直接测量、间接测量。 4.在压力检测中，常有表压、肯定压力、负压或真空度之分其关系为：P表压=P肯定压力P大气压力P真空度=P大气压力P肯定压力5.仪表测量范围： 含义：是指被测量可按规定准确度进展测量的范围。范围：最大： 测量稳定压力时，最大工作压力不应超过量程的2/3；测量脉动压力时，最大工作压力不应超过量程的1/2；测量高压压力时，最大工作压力不应超过量程的3/5.最小:最小值应不低于仪表满量程的1/3为宜。6.节流现象：流体在有节流装置的管道中流淌时，在节流装置前后的管壁处，流体的静压力产生差异的现象。7.差压式流量计和转子流量计的区分：差压式流量计，是在节流面积不变的条件下，以差压的变化来反映流量的大小，而转子流量计，却是以压降不变，利用节流面积的变化来测量流量的大小，即转子流量计采纳的是恒压降，变节流面积的流量测量法。 8.迁移：迁移和调零都是使变送器输出的起始值于被测量起始点相对应，只不过零点调整量通常较小，而零点迁移量则比拟大。 迁移同时转变了测量范围的上、下限，相当于测量范围的平移，它不会转变量程的大小。 9.根据测量方式的不同，温度检测仪表可分为接触式和非接触式俩类。 10.应用热膨胀原理测温：利用液体或固体受热时产生热膨胀的原理，可以制成膨胀式温度计。 11.冷端补偿导线：以不太长的镍铬镍硅丝作为高温测量端，然后以较长的铜铜镍丝去接替两热电极，借此到达延长冷端的目的。 12.电子自动平衡电桥和电子自动电位差计的不同之处？答：它们测量的电量形式不同。 两者的作用原理不一样。 感测元件与测量桥路的连接方式不同。 当用热电偶配电子电位差计时，其测量桥路需要热电偶考虑热电偶冷端温度的自动补偿问题；而用热电阻配电子平衡电桥时，则不从在问题。 13.电模拟量的模数变换器按方法分为：间接法、直接法两种。 14.自动化主要装置分为：测量元件与变送器、自动掌握器、执行器。 15.自动掌握系统是一个闭合系统16.负反应：以x作为正值，以z作为负值，也就是到掌握器偏差信号e=x-z，所以叫做负反应。 17.自动掌握系统在干扰作用下的过渡过程的根本形式？答：非周期衰减过渡过程 衰减震荡过程等幅震荡过程发散震荡过程 18.字母：第一位字母表示被测变量，后继字母表示仪表的功能。 19.化工自动化主要包括哪些内容？20.自动掌握系统主要有哪些环节组成？答：检测 运算（思索）、命令执行 21.模拟式掌握器：所传送的信号形式为连续的模拟信号，其根本构造包括比拟环节、反应环节和放大器三局部组成。22.被控变量：生产过程中盼望借助自动掌握保持恒定值的变量。 23.从工艺合理性考虑，经常选择温度作为被控变量这是由于： 第一，在精馏塔操作中，压力往往需要固定，只有将塔操作在规定的压力下，才易于保证塔的分别纯度，保证塔的效率和经济性，假如塔压波动，就会破坏原来的气液平衡，影响相对挥发度，使塔处于不良工况；同时，随着塔压的变化，往往还会引起与之相关的其他物料量的变化；其次，在塔压固定的状况下，精馏塔各层塔板上的压力根本是全都的，这样各层塔板上的温度与组分之间就有肯定的单值对应关系，由此可见，固定压力，选择温度作为被控变量对精馏塔的出料组分进展间接指标掌握是可能的，也是合理的。24.选择操纵变量的原则： 操纵变量应是可控的，即工艺上允掌握的变量。操纵变量一般应比其他干扰对被控变量的影响更加灵敏。 在选择操纵变量时，除了从自动化角度考虑外，还要考虑工艺的合理性与生产的经济性，尽可能地降低物料和能量的消耗。 扩展阅读：化工仪表及自动化-复习总结 化工仪表及自动化总结 （我是结合教师课件和习题解答总结复制的，有些要自己补充，可自行修改）感谢！1简述被控对象、被控变量、操纵变量、扰动（干扰）量、设定（给定）值和偏差的 含义？ 被控对象自动掌握系统中，工艺参数需要掌握的生产过程、设备或机器等。被控变量被控对象内要求保持设定数值的工艺参数。 操纵变量受掌握器操纵的，用以克制扰动的影响，使被控变量保持设定值的物料量或能量。 扰动量除操纵变量外，作用于被控对象并引起被控变量变化的因素。设定值被控变量的预定值。 偏差被控变量的设定值与实际值之差。 2.自动掌握系统按其根本构造形式可分为几类?其中闭环系统中按设定值的不同形式又可分为几种?简述每种形式的根本含义. 答自动掌握系统按其根本构造形式可分为闭环自动掌握系统和开环自动掌握系统.闭环自动掌握是指掌握器与被控对象之间既有顺向掌握又有反向联系的自动掌握.如图1-1(a)即是一个闭环自动掌握.图中掌握器承受检测元件及变送器送来的测量信号,并与设定值相比拟得到偏差的大小和方向,调整蒸汽阀门的开度,转变蒸汽流量,使热物料出口温度回到设定值上.从图1-1(b)所示的掌握系统方块图可以清晰看出,操纵变量(蒸汽流量)通过被控对象去影响被控变量,而被控变量又通过自动掌握装置去影响操纵变量.从信号传递关系上看,构成一个闭合回路.蒸汽. TCTT 冷物料热物料 （a）扰动 设定值被控变量掌握器执行器对象 测量变送（b）图1-1闭环自动掌握根本构造 在闭环掌握系统中,根据设定值的不同形式又可分为: (1)定值掌握系统定值掌握系统是指设定值恒定不变的掌握系统.定值掌握系统的作用是克制扰动对被控变量的影响,使被控变量最终回到设定值或其四周.以后无特别说明掌握系统均指定值掌握系统而言. (2)随动掌握系统随动掌握系统的设定值是不断变化的.随动掌握系统的作用是使被控变量能够尽快地,精确无误地跟踪设定值的变化而变化 （3）程序掌握系统程序掌握系统的设定值也是变化的，但它是一个已知的时间函数， 即设定值按肯定的时间程序变化。 开环掌握系统是指掌握器与被掌握对象之间只有顺向掌握而没有反向联系的自动掌握系统。即操纵变量通过被控对象去影响被控变量，但被控变量并不通过自动掌握装置去影响操纵变量。从信号传递关系上看，未构成闭合回路。 开环掌握系统分为两种，一种按设定值进展掌握，如图1-2（a）所示。这种掌握方式的操纵变量（蒸汽流量）与设定值保持肯定的函数关系，当设定值变化时，操纵变量随其变化进而转变被控变量。另一种是按扰动进展掌握，即所谓前馈掌握系统，如图1-2（b）所示。这种掌握方式是通过对扰动信号的测量，依据其变化状况产生相应掌握作用，进而转变被控变量。掌握装置掌握装置FT（a）按设定值进展掌握的开环系统（b）按扰动进展掌握的开环系统图1-2开环掌握系统根本构造开环掌握系统不能自动地觉察被控变量的变化状况，也不能推断操纵变量的校正作用是否适合实际需要。 3自动掌握系统主要由那些环节组成？各局部的作用是什么？ 答自动掌握系统主要由两大局部组成。一局部是起掌握作用的全套自动扮装置，对于常规仪表来说，它包含检测元件及变送器、掌握器、执行器等；另一局部是受自动扮装置掌握的被控对象。 在自动掌握系统中，检测元件及变送器用来感受被控变量的变化并将它转化成一种特定的信号（如气压信号或电压、电流信号等）。掌握器将检测元件及变送器送来的测量信号与工艺上需要保持的设定值信号进展比拟得到偏差，依据偏差的大小及变化趋势，按预先设计好的掌握规律进展运算后，将运算结果用特定的信号（如气压信号或电流信号）发送给执行器。执行器能自动地依据掌握器送来的信号值相应地转变流入（或流出）被控变量的物料量或能量，克制扰动的影响，最终实现掌握要求。4什么是自动掌握系统的过渡过程? 对于任何一个掌握系统，扰动作用是不行避开的客观存在。系统受到扰动作用后，其平衡状态被破坏，被控变量就要发生波动，在自动掌握作用下，经过一段时间，使被控变量回复到新的稳定状态。把系统从一个平衡状态进入另一个平衡状态之间的过程称为系统的过渡过程。 5什么是自动掌握系统的方块图？它与工艺管道及掌握流程图有什么区分？答：自动掌握系统的方块图是由传递方块、信号先（带有箭头的线段）、综合点、分支点构成的表示掌握系统组成和作用的图形。其中每一个方块代表系统中的一个组成局部，方块内填入表示其自身特征的数学表达式；方块间用带有箭头的线段表示相互间的关系及信号的流向。采纳方块图可直观的显示出系统中各组成局部以及它们之间的相互影响和信号的联系，以便对系统特性进展分析和讨论。而工艺管道及掌握流程图则是在掌握方案确定以后，依据工艺设计给出的流程图，按其流程挨次标注有相应的测量点、掌握点、掌握系统及自动信号、连锁爱护系统的图。在工艺管道及掌握流程图上设备间的连线是工艺管线，表示物料流淌的方向，与方块图中线段的含义截然不同 6什么是掌握系统的静态与动态？答在自动化领域内，把被控变量不随时间而变化的平衡状态成为掌握系统的静态。在这种状态下，自动掌握系统的输入（设定值和干扰）及输出（被控变量）都保持不变，系统内各组成环节都不转变其原来的状态，它们输入、输出信号的变化率为零。而此时生产仍在进展，物料和能量仍旧有进有出。因此，静态反映的是相对平衡状态。 系统的动态是被控变量随时间而变化的不平衡状态。当一个原来处于相对平衡状态的系统，受到扰动作用的影响，其平衡状态受到破坏，被控变量偏离设定值。此时，掌握器就会转变原来的状态，产生相应的掌握作用，转变操纵变量克制扰动的影响，力图恢复平衡状态。从扰动发生，经过掌握，直到系统重新建立平衡，在这段时间内整个系统都处在变动状态中。7什么是反应？什么是正反应和负反应？负反应在自动掌握中有什么重要意义？答把系统（或环节）的输出信号直接或经过一些环节重新引入输入端的作法叫做反应。反应信号的作用方向与设定信号相反，即偏差信号为两者之差，这种反应叫负反应；反之为正反应。 在掌握系统中采纳负反应，是由于当被控变量受到扰动后，若使其上升，则反应信号上升，经过比拟，偏差信号将降低，此时掌握器将发出信号而使执行器动作，施加掌握作用，其作用方向与扰动方向相反，致使被控变量下降，这样就到达了掌握的目的。 作业1：什么是化工自动化？它有什么重要意义？书4：掌握系统主要由哪些环节组成？其次节自动掌握系统的根本组成及方块图自动掌握系统的组成测量元件与变送器自动扮装置组成被控对象自动掌握器执行器自动化学院电气测控工程系57：12： 15：给定值形式不同，自动掌握系统可分哪几类？ 将掌握系统根据工艺过程需要掌握的被控变量的给定值是否变化和如何变 化来分类，这样可将自动掌握系统分为三类，即定值掌握系统、随动掌握系统和程序掌握系统。 21：22： 衰减震荡过程 定值系统阶跃干扰作用下的过渡过程（设定值固定，加一阶跃干扰）y(t)自动化学院电气测控工程系BB稳定误差范围：2或者5的新稳态值C0t1e()t2t3t最大偏差emax：emaxBC衰减比n：余差e()：过渡时间tp：振荡周期：nB/Be()Cy()tpt3t2t128五种重要品质指标 1.最大偏差或超调量 最大偏差是指在过渡过程中，被控变量偏离给定值的最大数值。在衰减振荡过程中，最大偏差就是第一个波的峰值。 超调量也可以用来表征被控变量偏离给定值的程度。2.衰减比 衰减比是衰减程度的指标，它是前后相邻两个峰值的比。习惯表示为n:1，一般n取为410之间为宜。3.余差 当过渡过程终了时，被控变量所到达的新的稳态值与给定值之间的偏差叫做余差，或者说余差就是过渡过程终了时的剩余偏差。4.过渡时间 从干扰作用发生的时刻起，直到系统重新建立新的平衡时止，过渡过程所经受的时间叫过渡时间。 5.震荡周期或频率 过渡过程同向两波峰（或波谷）之间的间隔时间叫振荡周期或工作周期，其倒数称为振荡频率。在衰减比一样的状况下，周期与过渡时间成正比，一般盼望振荡周期短一些为好。其次章 自动掌握系统是由被控对象、测量变送装置、掌握器和执行器组成。1：什么是被控对象特性？什么是被控对象的数学模型？ 讨论对象的特性，就是用数学的方法来描述出对象输入量与输出量之间的关系。这种对象特性的数学描述就称为对象的数学模型。 什么是被控对象特性?什么是被控对象的数学模型?讨论被控对象特性有什么重要意义?答被控对象特性是指被控对象输入与输出之间的关系。即当被控对象的输入量发生 变化时，对象的输出量是如何变化、变化的快慢程度以及最终变化的数值等。对象的输入量有掌握作用和扰动作用，输出量是被控变量。因此，争论对象特性就要分别争论掌握作用通过掌握通道对被控变量的影响，和扰动作用通过扰动通道对被控变量的影响。定量地表达对象输入输出关系的数学表达式，称为该对象的数学模型。 在生产过程中，存在着各种各样的被控对象。这些对象的特性各不一样。有的较易操作，工艺变量能够掌握得比拟平稳；有的却很难操作，工艺变量简单产生大幅度波动，只要稍不慎重就会越出工艺允许的范围，轻则影响生产，重则造成事故。只有充分了解和熟识对象特性，才能使工艺生产在最正确状态下运行。因此，在掌握系统设计时，首先必需充分了解被控对象的特性，把握它们的内在规律，才能选择适宜的被控变量、操纵变量，适宜的测量元件和掌握器，选择合理的掌握器参数，设计符合工艺要求的掌握系统。特殊在设计新型的掌握系统时，例如前馈掌握、解耦掌握、自适应掌握、计算机最优掌握等，更需要考虑被控对象特性。 2简述建立对象的数学模型两种主要方法。答一是机理分析法。机理分析法是通过对对象内部运动机理的分析，依据对象中物理或化学变化的规律(比方三大守恒定律等)，在忽视一些次要因素或做出一些近似处理后推导出的对象特性方程。通过这种方法得到的数学模型称之为机理模型，它们的表现形式往往是微分方程或代数方程。 二是试验测取法。试验测取法是在所要讨论的对象上，人为施加肯定的输入作用，然后，用仪器测取并记录表征对象特性的物理量随时间变化的规律，即得到一系列试验数据或试验曲线。然后对这些数据或曲线进展必要的数据处理，求取对象的特性参数，进而得到对象的数学模型。 3描述简洁对象特性的参数有哪些?各有何物理意义? 答描述对象特性的参数分别是放大系数K、时间常数T、滞后时间。 放大系数K放大系数K在数值上等于对象处于稳定状态时输出的变化量与输入的变化量之比，即 K输出的变化量 输入的变化量由于放大系数K反映的是对象处于稳定状态下的输出和输入之间的关系，所以放大系数是描述对象静态特性的参数。 时间常数T时间常数是指当对象受到阶跃输入作用后，被控变量假如保持初始速度变化，到达新的稳态值所需的时间。或当对象受到阶跃输入作用后，被控变量到达新的稳态值的632所需时间。 时间常数T是反映被控变量变化快慢的参数，因此它是对象的一个重要的动态参数。滞后时间滞后时间是纯滞后时间0和容量滞后c的总和。 输出变量的变化落后于输入变量变化的时间称为纯滞后时间，纯滞后的产生一般是由于介质的输送或热的传递需要一段时间引起的。容量滞后一般是由于物料或能量的传递需要通过肯定的阻力而引起的。 滞后时间也是反映对象动态特性的重要参数。5试验测取对象特性常用的方法有哪些? 答：试验测取对象特性常用的方法有阶跃响应曲线法、矩形脉冲法。 （下面这点是个人总结的，可以不看） 2：数学模型的表达形式分类（1）非参量模型 当数学模型是采纳曲线或数据表格等来表示时，称为非参量模型。非参量模型可以通过记录试验结果来得到，有时也可以通过计算来得到。（2）参量模型 当数学模型是采纳数学方程式来描述时，称为参量模型。对象的参量模型可以用描述对象输入、输出关系的微分方程式、偏微分方程式、状态方程、差分方程等形式来表示。5机理建模的依据是什么？ 依据对象或生产过程的内部机理，列写出各种有关的平衡方程，如物料平衡方程、能量平衡方程、动量平衡方程、相平衡方程以及某些物性方程、设备的特性方程、化学反响定律、电路根本定律等，从而猎取对象（或过程）的数学模型，这类模型通常称为机理模型。6 8反映对象特性的参数有哪些？各有什么物理意义？它们对自动掌握系统有什么影响？作 一、放大系数K 将流量Q1的变化Q1看作对象的输入，而液位h的变化h看作对象的输出，那么在稳定状态时，对象肯定的输入就对应着肯定的输出，这种特性称为对象的静态特性。 hKQ1或 hKQ1K在数值上等于对象重新 稳定后的输出变化量与输入变化量之比。K越大，就表示对象的输入量有肯定变化时，对输出量的影响越大，即被控变量对这个量的变化越灵敏。二时间常数T 时间常数越大，表示对象受到干扰作用后，被控变量变化得越慢，到达新的稳定值所需的时间越长。三、滞后时间传递滞后又叫纯滞后，一般用0表示。0的产生一般是由于介质的输送需要一段时间而引起的。容量滞后：对象在受到阶跃输入作用x后，被控变量y开头变化很慢，后来才渐渐加快，最终又变慢直至渐渐接近稳定值。一般是由于物料或能量的传递需要通过肯定阻力而引起的。 自动掌握系统中，滞后的存在是不利于掌握的。所以，在设计和安装掌握系统时，都应当尽量把滞后时间减到最小。 第三章 1什么是真值？什么叫仪表的根本误差、测量误差？ 真值是一个变量本身所具有的真实值，它是一个抱负的概念，一般是无法得到的。仪表的根本误差是指在规定条件下仪表的误差。 仪表的显示数值与标准值(真实值)之间存在着一个差值，这个差值称为测量误差。2什么叫压力？表压力，肯定压力，负压力（真空度）之间有何关系？压力是垂直匀称地作用在单位面积上的力。 肯定压力、大气压、表压、真空度之间的相互关系如图31所示。 p表P绝 P真P绝大气压力线 肯定压力的零线 当被测压力低于大气压力时，一般用负压或真空度来表示。p真空度p大气压力p肯定压力表压肯定压力大气压力 3何谓仪表的相对百分误差和允许的相对百分误差？ max相对百分误差 100%测量范围上限值测量范围下限值 允许误差仪表允许的最大肯定误差值允100%测量范围上限值测量范围下限值 说的“肯定误差”指的是肯定误差中的最大值max。4什么是节流现象?标准的节流体有哪几种?流体在有节流装置的管道中流淌时，在节流装置前后的管壁处，流体的静压力产生差异的现象称为节流现象。 标准的节流件有三种：标准孔板、标准喷嘴、标准文丘里管。 5依据工作原理不同，物位测量仪表有哪些主要类型?它们的工作原理各是什么?答按其工作原理主要有以下几种类型。 (1)直读式物位仪表这类仪表主要有玻璃管液位计、玻璃板液位计等。它们是利用连通器的原理工作的。 (2)差压式物位仪表这类仪表又可分为压力式物位仪表和差压式物位仪表。它们是利用液柱或物位积累对某定点产生压力的原理而工作的。 (3)浮力式物位仪表这类仪表又可分为浮子带钢丝绳或钢带的、浮球带杠杆的和沉筒式的几种。它们是利用浮子的高度随液位变化而转变或液体对浸沉于液体中的浮子(或沉筒)的浮力随液位高度而变化的原理来工作的。 (4)电磁式物位仪表这类仪表可分为电阻式(即电极式)、电容式和电感式等几种。它们是把物位的变化转换为一些电量的变化，通过测出这些电量的变化来测知物位的。另外，还有利用压磁效应工作的物位仪表。 (5)核辐射式物位仪表这类仪表是利用核辐射透过物料时，其强度随物质层的厚度而变化的原理而工作的，目前应用较多的是7射线。 (6)声波式物位仪表这类仪表可以依据它的工作原理分为声波遮断式、反射式和阻尼式几种。它们的原理是：由于物位的变化引起声阻抗的变化、声波的遮断和声波反射距离的不同，测出这些变化就可以测知物位。 (7)光学式物位仪表这类仪表是利用物位对光波的遮断和反射原理而工作的。它利用的光源可以是一般白炽灯光，也可以是激光。 ppp 6用热电偶测温时，为什么要进展冷端温度补偿?其冷端温度补偿的方法有哪几种?答采纳补偿导线后，把热电偶的冷端从温度较高和不稳定的地方，延长到温度较低和比拟稳定的操作室内，但冷端温度还不是o。而工业上常用的各种热电偶的温度热电势关系曲线是在冷端温度保持为o的状况下得到的，与它配套使用的仪表也是依据这一关系曲线进展刻度的，由于操作室的温度往往高于o，而且是不恒定的，这时，热电偶所产生的热电势必定偏小，且测量值也随冷端温度变化而变化，这样测量结果就会产生误差。因此，在应用热电偶测温时，又有将冷端温度保持为o，或者进展肯定的修正才能得到精确的测量结果。这样做，就称为热电偶的冷端温度补偿。 冷端温度补偿的方法有以下几种：(1)冷端温度保持为o的方法，(2)冷端温度修正方法；(3)校正仪表零点法；(4)补偿电桥法；(5)补偿热电偶法。7热电阻测温原理? 答热电阻温度计是利用金属导体的电阻值随温度变化而变化的特性来进展温度测量的，其电阻值与温度关系如下： RtR01(tt0) 可见，由于温度的变化，导致了金属导体电阻的变化，只要设法测出电阻值的变化，就可到达温度测量的目的。 23热电偶温度计为什么可以用来测量温度?（可能为其测温原理）答热电偶温度计是依据热电效应这一原理来测量温度的。如图22所示。A+eAB(t)eAB(t0)_图2-2热电偶测温原理B A、B为两种不同材料的金属导体，若把两根导体两端焊接在一起，形成闭合回路。由于A、B两种不同的金属，它们的自由电子密度不一样，则在两接点处形成了两个方向相反的热电势(设t 解该表的最大引用误差m为m所以,这块压力表合格.概念： 1.4100001.4001.500 1000（1）肯定误差对同一参数进展测量时，仪表指示值x与标准表的指示值x0之差称为肯定误差，即xx0标准表的指示值x0称作为标准值或真实值。 肯定误差的单位与指示值的单位一样，有正、负之分。符号为“+”时，表示指示值高于标准值；符号为“”时，表示指示值低于标准值。 （2）相对误差肯定误差的大小并不能完全准确地推断测量的精确程度。缘由是，同样的肯定误差，相对于很大的被测量来说是小的，甚至可以忽视不计，但相对较小的被测量来说，则是很大的，应引起足够多的重视，这样就引出了相对误差。仪表某点指示值的相对误差就是该点的肯定误差与该点的标准值之比的百分数，可表示为：10000x0相对误差没有单位。 （3）引用误差即折合误差，又称相对百分误差。它是校验过程中仪表的最大肯定误差相对仪表标尺范围（量程范围）的百分数。如用m表示相对百分误差，则 mmax10000K00 x1x2式中max最大肯定误差；x1仪表的测量上限；x2仪表的测量下限。（4）仪表的允越大，表示它的准确度越低；反之，仪表的允越小，表示仪表的准确度越高。将仪表的允许相对百分误差去掉“±”号及“”号，便可以用来确定仪表的准确度等级。目前常用的准确度等级有0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0等。 仪表的灵敏度是指仪表指针的线位移或角位移，与引起这个位移的被测参数变化量的比值。即式中，S为仪表的灵敏度；为指针的线位移或角位移；x为引起所需的被测参数变化量。 （5）霍尔片式压力传感器是依据霍尔效应制成的，即利用霍尔元件将由压力所引起的弹性元件的位移转换成霍尔电势，从而实现压力的测量。霍尔电势可用下式表示HH式中，UH为霍尔电势；RH为霍尔常数，与霍尔片材料、几何外形有关；B为磁感应强度；I为掌握电流的大小。 霍尔电势与磁感应强度和电流成正比。提高B和I值可增大霍尔电势UH，但两者都有肯定限度，一般I为320mA，B约为几千高斯，所得的霍尔电势UH约为几十毫伏数量级。导体也有霍尔效应，不过它们的霍尔电势远比半导体的霍尔电势小得多。 （6）应变效应：应变片式压力传感器利用电阻应变原理构成。电阻应变片有金属和半导体应变片两类，被测压力使应变片产生应变。当应变片产生压缩（拉伸）应变时，其阻值减 URBI 小（增加），再通过桥式电路获得相应的毫伏级电势输出，并用毫伏计或其他记录仪表显示出被测压力，从而组成应变片式压力计。（7）什么叫标准节流装置 国内外把最常用的节流装置、孔板、喷嘴、文丘里管等标准化，并称为“标准节流装置”。（8）节流现象 流体在有节流装置的管道中流淌时，在节流装置前后的管壁处，流体的静压力产生差异的现象称为节流现象。第四章 1显示仪表分为几类？各有什么特点？ 分类：模拟式显示仪表。数字显示仪表。屏幕显示仪表3自动电子平衡电桥与自动电子电位差计的比拟一样处 与这两种仪表配套的测温元件（热电偶、热电阻）在形状构造上非常相像。 仪表的形状及其组成：如放大器、可逆电机、同步电机及指示记录局部都是完全相 同的。 不同处 它们的输入信号不同。两者的作用原理不同。 当用热电偶配电子电位差计测温时，其测量桥路需要考虑热电偶冷端温度的自动补 偿问题；而用热电阻配电子平衡电桥测温时，则不存在这个问题。测温元件与测量桥路的连接方式不同 4电子电位差计的测量原理？ 依据这种电压平衡原理来进展工作。 第五章 1掌握仪表经受的三个阶段？ 基地式掌握仪表 单元组合式仪表中的掌握单元以微处理器为基元的掌握装置 2掌握器的掌握规律是指什么?常用的掌握规律有哪些? 答所谓掌握器的掌握规律是指掌握器的输出信号户与输入偏差信号P之间的关系，即x给定值信号lf是指某种函数关系。pfefzx式中z测量值信号； 常用的掌握规律有位式掌握、比例掌握(P)、积分掌握(I)、微分掌握(D)以及它们的 组合掌握规律，例P1、PD、PID等。4什么是位式掌握?它有什么特点? 答位式掌握器的输出只有数个特定的数值，或它的执行机构只有数个特定的位置。最为常见的是双位掌握，它的输出只有两个数值(最大或最小)，其执行机构只有两个特定的位置(关或开)。 位式掌握器构造简洁、本钱较低、易于实现，应用较普遍。但它的掌握作用不是连续变化的，由它所构成的位式掌握系统其被控变量的变化将是一个等幅振荡过程，不行能使被控变量稳定在某一个数值上。 5什么是比例掌握规律?它有什么特点？ 答比例掌握规律(P)是指掌握器的输出信号变化量户与输入偏差信号变化量e之间成比例关系，即pkpe，式中kp比例放大系数。 比例掌握的优点是反响快、掌握准时，其缺点是当系统的负荷转变时，掌握结果有余差存在。 余差的产生是由比例掌握本身的特性所打算的。这是由于比例掌握器的p与e成一一对应关系，当负荷转变后，需要产生肯定的掌握作用户，与之对应必定要有肯定的偏差e存在。 比例掌握规律是一种根本的掌握规律。但它有余差存在，故只在对被控变量要求不高的场合，才单独使用比例掌握作用。7什么是积分掌握规律?什么是比例积分掌握规律?它有什么特点?为什么积分掌握能消退余差？ 答：积分掌握规律是指掌握器的输出变量户与输入偏差e的积分成正比，其数学表达式为：pk1edt式中k1积分比例系数。 在比例掌握的根底上，再加上积分掌握作用，便构成比例积分掌握规律，其输出户与输入P的关系为：pkpek1edt 积分掌握规律的特点是掌握缓慢，但能消退余差。比例积分掌握规律的特点是掌握既准时，又能消退余差。 当有偏差存在时，输出信号将随时间增长（或减小）。当偏差为零时，输出才停顿变化而稳定在某一值上，因而用积分掌握器组成掌握系统可以到达无余差。8什么是微分掌握与比例微分掌握?它有什么特点？抱负微分掌握规律的数学表达式是什么？为什么不能单独使用？ 答：微分掌握规律是指掌握器的输出变化量户与输入偏差e的变化速度成正比，即 pTDde式中丁TD微分时间。dt在比例掌握的根底上，再加上微分掌握作用，便构成比例微分掌握规律，其输出户与输入e的关系为：pKPeTDdedt微分掌握规律的特点是有肯定的超前掌握作用，能抑制系统振荡，增加稳定性(但微分作用不宜过强)。在掌握系统中，一般不单独使用微分作用，而是与比例作用同时使用。假如要消退余差，就得再加上积分掌握作用，构成比例积分微分三作用掌握规律(PID)。 11模拟式掌握器主要由哪几局部组成?画出其框图，说明各局部的作用。（不能确定是不是这些？） 答：模拟式掌握器主要由比拟环节、放大器和反应环节构成，其根本框图见图51。 比拟环节的作用是将给定信号与测量信号进展比拟，以产生与比拟结果成比例的偏差信号。 放大器实质上是一个稳态增益很大的比例环节。 反应环节的作用是通过正、负反应来实现比例、积分、微分掌握规律。 对于不同的模拟式掌握器，其各局部的详细构造形式及详细的联接方式会有所不同。 数字式掌握器与模拟式掌握器的异同点：数字式掌握器模拟式掌握器模拟技术构成原理数字技术（不同点）所用器件以微处理机为核心部件以运算放大器等模拟电子器件（一样点|）为根本部件 第六章 1气动执行器的组成局部和分类？气动执行器主要由哪两局部组成？各起什么作用？掌握阀构造的类型？ 气动执行器主要由执行机构和掌握机构两局部组成。 执行机构 执行器的推动装置。 薄膜执行机构：气压推动薄膜并带动连杆运动。活塞执行机构：气压推动活塞并带动连杆运动。 掌握机构 直接作用于对象，并使对象的运动发生转变的装置。作用：通过转变（阀心 与阀座之间的）流通面积来转变被控介质的流量，从而到达掌握工艺参数的目的。 掌握阀的分类：直通单座掌握阀；直通双座掌握阀；角形掌握阀；三通掌握阀；隔膜掌握阀；蝶阀；球阀；凸轮挠曲阀；笼式阀 2掌握阀的流量特性是什么？什么是掌握阀的工作流量特性？ 答掌握阀的流量特性是指被控介质流过阀门的相对流量与阀门的相对开度（或相对位移）之间的关系，即 QlfQmaxL式中相对流量 Q是掌握阀某一开度时的流量Q与全开时的流量Qmax之比。相对开Qmax度 l是掌握阀某一开度时的阀杆行程了与阀杆总行程之比。L在实际生产中，掌握阀前后压差总是变化的，这使得流量特性称为工作流量特性。 3何为掌握阀的抱负流量特性和工作流量特性？ 答阀前后压差保持不变时的流量特性称为抱负流量特性；在实际使用过程中，阀前后的压差会随阀的开度的变化而变化，此时的流量特性称为工作流量特性。 4.什么叫气动执行器的气开式与气关式？其选择原则是什么？ 随着送往执行器的气压信号的增加，阀渐渐翻开的称为气开式，反之称为气关式。气开、气关式的选择主要是由工艺生产上安全条件打算的。一般来讲，阀全开时，生产过程或设备比拟危急的选气开式；阀全关时，生产过程或设备比拟危急的应选气开式；或：气开阀与气关阀的选择原则 主要从工艺生产上安全要求动身。信号压力中断时，应保证设备和操作人员的安全。假如阀处于翻开位置时危害性小，则应选用气关式，以使气源系统发生故障，气源中断时，阀门能自动翻开，保证安全。反之阀处于关闭时危害性小，则应选用气开阀。 6为什么说等百分比特性又叫对数特性？与线性特性比拟起来它有什么优点？ 等百分比（对数）流量特性：是指单位相对行程变化所引起的相对流量变化与此点的相对流量成正比关系，即掌握阀的放大系数随相对流量的增加而增大。用数学式表示为： Qd() QmaxQKlQmaxd()L 在同样的行程变化下，流量小时，流量变化小，掌握平稳缓和；流量大时，流量变化大，掌握灵敏。 补充：执行器的作用：接收掌握器送来的掌握信号，转变被控介质的流量，从而将被控变量维持在所要求的数值上或肯定的范围内。 第七章 1何为简洁掌握系统?试画出简洁掌握系统的典型方块图。由哪几局部组成？各局部的作用是什么？ 答：所谓简洁掌握系统，通常是指由一个被控对象、一个检测元件及传感器(或变送器)、一个掌握器和一个执行器所构成的单闭环掌握系统，因此有时也称为单回路掌握系统。 2被控变量的选择原则是什么?答：被控变量的正确选择是关系到系统能否到达预期掌握效果的重要因素，它的选择的 一般原则是： (1)被控变量应能代表肯定的工艺操作指标或是反映工艺操作状态的重要变量；(2)被控变量应是工艺生产过程中常常变化，因而需要频繁加以掌握的变量； (3)被控变量应尽可能选择工艺生产过程的直接掌握指标，当无法获得直接掌握指标信号，或其测量或传送滞后很大时，可选择与直接掌握指标有单值对应关系的间接掌握指标; (4)被控变量应是能测量的，并具有较大灵敏度的变量；(5)被控变量应是独立可控的；(6)应考虑工艺的合理性与经济性。3操纵变量的选择原则是什么? 答：(1)操纵变量应是工艺上允许加以掌握的可控变量; (2)操纵变量应是对被控变量影响诸因素中比拟灵敏的变量，即掌握通道的放大系数要大一些，时间常数要小一些，纯滞后时间要尽量小; (3)操纵变量的选择还应考虑工艺的合理性和生产的经济性。4试述自动掌握系统中常用的掌握规律及其特点和应用场合。 答：掌握系统中常用的掌握规律有比例(P)、比例积分(PI)、比例积分微分(PID)掌握规律。 比例掌握规律是掌握器的输出信号与它的输入信号(给定值与测量值的偏差)成比例。它的特点是掌握准时，克制干扰力量强，但在系统负荷变化后，掌握结果有余差。这种掌握规律适用于对象掌握通道滞后较小、负荷变化不大、对掌握要求不高的场