电气自动化毕业论文__修改(1)17496.docx

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1、电气自动化毕业论文系部：电气工程程及其自动化化系 专业班级 ： 电气气人才08-01班 姓名：耿启辰 指导老师师 ： 于丹 时间：22011年3月4日 河南理工大学 目录摘要简要介绍电电气自动化技技术的概念及及其包括的专专业知识关键字控制、系系统、检测、网网络化前言11第一章 自动控制统21.1 自动控制与与自动控制系系统221.2 自动控控制系统的基基本构成及控控制方式31.3 自动控控制系统的分分类41.4 对控制制系统性能的的要求551.5 自动控控制理论发展展简述66第二章 自动动检测系统772.1 检测测技术的基本本概念882.2 传感感器与传感器器的分类99 2.3 测量量方法10

2、02.4 传感感器的基本特特性1112.5 温度度检测1122.5.1 温温标及测温方方法1122.6 压力力检测1332.7热电偶与与热电阻的原原理15 第三章 PLCC在面向微型型化、网络化化、PC化和和开放性方向向发展19小结20前言电气自动化是高高等院校开设设的一门工科科专业。培养养德、智、体体全面发展，具具有良好的科科学素养和创创新精神，培培养能够从事事与电气工程程有关的系统统运行、自动动控制、电力力电子技术、信信息处理、试试验分析、研研制开发以及及电子与计算算机应用等领领域工作的宽宽口径复合型型高级工程技技术人才。本本专业主要学学习电子技术术、电工技术术、信息控制制、电气测量量、计

3、算机技技术等方面较较宽广的工程程技术基础和和专业知识。本本专业主要特特点是强电弱弱电结合、电电工技术与电电子技术相结结合、软件与与硬件结合、元元件与系统结结合，学生受受到电工电子子、信息控制制及计算机技技术方面的基基本训练，具具有解决电气气工程与自动动化领域技术术问题的基本本能力。该专专业是强电和和弱电、计算算机技术与电电气控制技术术交叉渗透的的综合型专业业学科。电气气工程及其自自动化专业培培养出的毕业业生，以理论论基础扎实、专专业知识面宽宽广、实践动动手能力强、适适应性强在国国内有较好的的声誉主干课课程电路原理理、电子技术术基础、计算算机技术（语语言、软件基基础、硬件基基础、单片机机）、信号

4、与与系统、电磁磁场理论与应应用、自动控控制原理、电电机学、电力力电子技术、电电气测量、电电力拖动与控控制等。就业业方向适合到到国民经济各各部门从事与与电气工程有有关的系统运运行、自动控控制、电力电电子技术、信信息处理、试试验分析、研研制开发等方方面的工作，也也能在科研院院所、高等学学校从事电气气信息与自动动化技术相关关的研究开发发、技术引进进与改造及教教学工作。、 一、 自动控制的的基本概念 在现代科学学技术的许多多领域中，自自动控制技术术得到了广泛泛的应用。所所谓自动控制制，是指在无无人直接参与与的情况下，利利用控制装置置操纵受控对对象，使被控控量等于给定定值或给定信信号变化规律律去变化的过

5、过程。如图11-1所示。 控制装置置和受控对象象为物理装置置，而给定值值和被控量均均为一定形式式的物理量。自自动控制系统统由控制装置置和受控对象象构成。对自自动控制系统统的性能进行行分析和设计计则是自动控控制原理的主主要任务。 二、 自动控制系系统的基本构构成及控制方方式1. 开开环控制控制装置与受控控对象之间只只有顺向作用用而无反向联联系时，称为为开环控制。开环控制的特点点是系统结构构和控制过程程很简单，但但抗扰能力差差、 控制精精度不高，故故一般只能用用于对控制性性能要求较低低的场合。 2. 闭闭环控制控制装置与受控控对象之间，不不但有顺向作作用，而且还还有反向联系系，既有被控控量对控制过

6、过程的影响，这这种控制称为为闭环控制，相相应的控制系系统称为闭环环控制系统。闭闭环控制系统统又被称为反反馈控制或按按偏差控制。闭环控制系统是是通过给定值值与反馈量的的偏差来实现现控制作用的的，故这种控控制常称为按按偏差控制，或或称反馈控制制。此类系统统包括了两种种传输信号的的通道：由给给定值至被控控量的通道称称为前向通道道；由被控量量至系统输入入端的通道称称为反馈通道道。闭环系统统能减小或消消除作用，但但若设计调试试不当，易产产生震荡设置置不能正常工工作。 自动控制原原理中所讨论论的系统主要要是闭环控制制系统。3. 复复合控制反馈控制是在外外部的作用下下，系统的被被控量发生变变化后才做出出相应

7、调节和和控制的，在在受控对象具具有较大时滞滞的情况下，其其控制作用难难以及时影响响被控量，进进而形成快速速有效的反馈馈控制。前馈馈补偿控制，则则在测量出外外部作用的基基础上，形成成与外部作用用相反的控制制量，该控制制量与相应的的外部作用共共同作用的结结果，使被控控量基本不受受影响，即在在偏差产生之之前就进行了了防止偏差产产生的控制。在在这种控制方方式中，由于于被控量对控控制过程不产产生影响，故故它也属于开开环控制。前前馈补偿控制制与反馈控制制相结合，就就构成了复合合控制。按输输入前馈补偿偿的复合控制制和按扰动前前馈补偿控制制的复合控制制。自动控制系统的的分类自动控制系统的的分类方法较较多，常见

8、的的有以下几种种。2）线性系统和和非线性系统统由线性微分方程程或线性差分分方程所描述述的系统为线线性系统；由由非线性方程程所描述的系系统称为非线线性系统。 3）定常系统和和事变系统从系统的数学模模型来看，若若微分方程的的系数不是时时间变量的函函数则称此类类系统为定常常系统。否则则称为是事变变系统。若系统既是线性性的又是定常常的，则称之之为线性定常常系统。 4）连续系统、离离散系统和采采样系统从系统中的信号号来看，若系系统各部分的的信号都是时时间的连续函函数即模拟量量，则称此系系统为连续系系统，若系统统中有一处或或多处信号为为时间的离散散函数，如脉脉冲或数码信信号，则称之之为离散系统统。若系统中

9、中既有模拟量量也有离散信信号，则又称称为采样系统统。5）恒值系统、随随动系统和程程序控制系统统若系统的给定值值为一定值，而而控制任务就就是克服骚动动，使被控量量保持恒值，此此类系统称为为恒值系统。若若系统给定值值按照事先不不知道的时间间函数变化，并并要求被控量量跟随给定值值的变化，则则此类系统称称为随动系统统。若系统的给定值值按照一定时时间函数变化化，并要求被被控量随之变变化，则此类类系统称为程程序控制系统统。此外，根据组成成系统的物理理部件的类型型，可分为机机电控制系统统、液压控制制系统、气动动系统以及生生物系统等。根根据系统的的的被控量，又又可分为位置置控制系统、速速度系统、温温度控制系统

10、统等。对控制系统性能能的要求一个理想的控制制系统，在其其控制过程中中应始终使被被控量等于给给定值。但是是，由于系统统中储能元件件的存在以及及能源功率的的限制，使得得运动部件的的加速度受到到限制，其速速度和位置难难以瞬时变化化。所以，当当给定值变化化时，被控量量不可能立即即等于给定值值，而需要经经过一个过渡渡过程，即瞬瞬态过程。所所谓瞬态过程程就是指系统统受到外加信信号作用后，被被控量随时间间变化的全过过程。瞬态过程可以反反映系统内在在性能的好坏坏，而常见的的评价系统优优劣的性能指指标也是从瞬瞬态过程定义义出来的。对对系统性能的的基本要求有有三个方面。 i. 稳定性稳定性是这样来来表述的：系系统

11、受到外作作用后，其瞬瞬态过程的震震荡倾向和系系统恢复平衡衡的能力。如如果系统受到到外作用力后后，经过一段段时间，其被被控量可以达达到某一稳定定状态，则称称系统是稳定定的，否则不不稳定的。 2） 快速性 快速性是是通过瞬态过过程时间长短短来表征的，过过渡过程时间间 越短，表明明快速性越好好，反之亦然然。快速表明明了系统输出出c (t)对输输入r（t）响响应的快慢程程度。系统响响应越快，说说明系 统的输出复复现输入信号号的能力越强强。 3）准准确性 准确性是是由输入给定定值与输出响响应的终值之之间的差值来来表 征的，他反反映了系统的的稳定精度。若若系统的最终终误差为零， 则称为无差差系统，否则则称

12、为有差系系统。稳定性、快速性性和准确性往往往是互相制制约的。在设设计与调试过过程中，若过过分强调系统统的稳定性，则则可能会造成成系统响应迟迟缓和控制精精度较低的后后果；反之，若若过分强调系系统响应的快快速性，则又又会使系统的的震荡加剧，甚甚至引起不稳稳定。自动控制理论发发展简述 自动控制理理论研究的是是如何接受控控制对象和环环境特征，通通过能动地采采集和运用信信息，施加控控制作用，使使系统在变化化或不确定的的条件下正常常运行并具有有预定功能。它它是研究自动动控制共同规规律的技术科科学，其主要要内容涉及受受控对象、环环境特征、控控制目标和控控制手段以及及它们之间的的相互作用。 具有“自动动”功能

13、的装置置自古有之，瓦瓦特发明的蒸蒸汽机上离心心调速器是比比较自觉地运运用反馈原理理进行设计并并取得成功的的首例。麦克克斯韦对它的的稳定性进行行分析，于11868年发发表的论文当当属最早的理理论工作。从从20世纪220年代到440年代形成成了以时域法法、频率法和和根轨迹法为为主要内容的的“经典”控制理论。660年代以来来，随着计算算机技术的发发展和航天等等高科技的推推动，又产生生了基于状态态空间模型的的“现代”控制理论。 随着自动动化技术的发发展，人们力力求使设计的的控制系统达达到最优的性性能指标，为为了使系统在在一定的约束束条件喜下，其其某项性能指指标达到最优优而实行的控控制称为最优优控制。

14、当对象或或环境特性变变化时，为了了使系统能自自行调节，以以跟踪这种变变化并保持良良好的品质，又又出现了自适适应控制。 虽然现代代控制理论的的内容很丰富富，与经典控控制理论相比比较，它能解解决更多更复复杂的控制问问题，但对于于单输入、单单输出线性定定常系统而言言，用经典控控制理论来分分析和设计，仍仍是最实用最最方便的。 真正优良良的设计必须须允许模型的的结构和参数数不精确并可可能在一定范范围内变化，即即具有鲁棒性性。这是当前前的重要前沿沿课题之一，。另另外，使理论论实用化的一一个重要途径径就是数学模模拟和计算机机辅助设计。 前面谈到到的主要是针针对线性系统统的理论。近近年来，在非非线性系统理理论

15、、离散事事件系统、大大系统和复杂杂系统理论等等方面均有不不同程度的发发展。智能控控制在实用方方面也得到了了很快的发展展，它主要包包括专家系统统、模糊控制制和人工神经经元网络等内内容。 总之，自自动控制理论论正随着技术术和生产的发发展而不断发发展，而它反反过来又成为为高新技术发发展的重要理理论根据和推推动力。它在在工程实践中中用得最多，也也是进一步学学习自动控制制理论的基础础。第四章自动检测测技术自动检测技术是是自动化科学学技术的一个个重要分支科科学，是在仪仪器仪表的使使用、研制、生生产、的基础础上发展起来来的一门综合合性技术。自动检测就是在在测量和检验验过程中完全全不需要或仅仅需要很少的的人工

16、干预而而自动进行并并完成的。实实现自动检测测可以提高自自动化水平和和程度，减少少人为干扰因因素和人为差差错，可以提提高生产过程程或设备的可可靠性及运行行效率。1. 自动检测测的任务：自动检测的任务务主要有两种种，一是将被被测参数直接接测量并显示示出来，以告告诉人们或其其他系统有关关被测对象的的变化情况，即即通常而言的的自动检测或或自动测试；二是用作自自动控制系统统的前端系统统，以便根据据参数的变化化情况做出相相应的控制决决策，实施自自动控制。2. 自动检测测技术主要的的研究内容：自动检测技术的的主要研究内内容包括测量量原理、测量量方法、测量量系统、及数数据处理。3.测量系统：确定了被测量的的测

17、量原理和和测量方法后后，就要设计计或选用装置置组成测量系系统。目前的的测量系统从从信息的传输输形式看，主主要有模拟式式和数字式两两种。1）模拟式测量量系统模拟量测试系统统是由传感器器，信号调理理器，显示、记记录装置和（或或）输出装置置组成。2）数字式测量量系统数字式测量系统统目前主要是是带微机的测测量系统，是是由传感器、信信号调理器、输输入接口、中中央处理器组组件、输出接接口和显示记记录等外围设设备组成。4.检测技术的的特点1）实时性强2）精确度高3）可靠性高4）通道多5）功能强检测技术的基本本概念 检测技术是是以研究自动动检测系统中中的信息提取取、信息转换换以及信息处处理的理论和和技术为主要

18、要内容的一门门应用技术学学科。 广义的讲讲，检测技术术是自动化技技术四个支柱柱之一，从信信息科学角度度考察，检测测技术任务寻寻找与自然信信息具有对应应关系的种种种表现形式的的信号，以及及确定二者间间的定性、定定量关系；从从反映某一信信息的多种信信号表现中挑挑选出在所处处条件下最为为合适的表现现形式，以及及寻求最佳采采集、变换、处处理、传输、存存贮、显示等等方法和相应应的设备。 信息采集集是指，自然然界诸多被检检查与测量量量中提取有用用信息。 信息变换换是将所提取取出的有用信信息进行电量量形式幅值、功功率等的转换换。信息处理的任务务，视输出环环节的需要，可可将变换后的的电信号进行行数字运算、模模

19、拟量-数字字量变换等吃吃力。信息传输的任务务是在排除干干扰的情况下下经济的、准准确无误的把把信息进行远远、近距离的的传递。虽然检测技术服服务的领域非非常广泛，但但是从这门课课程的研究内内容来看，不不外乎是传感感器技术、误误差理论、测测试计量技术术、抗干扰技技术以及电量量间互相转换换的技术等。提提高自动检测测系统的检测测分辨率、精精度、稳定性性和可靠性是是本门技术的的研究课题和和方向。自动检测技术已已成为一些发发达国家的最最重要的热门门技术之一，它它可以给人们们带来巨大的的经济效益并并促进科学技技术飞跃发展展，因此在国国民经济中占占有极其重要要的地位和作作用。自动检测系统是是自动测量、自自动计量

20、、自自动保护、自自动诊断、自自动信号等诸诸多系统的总总称.在上述述系统中，都都包含有被测测量，敏感元元件和电子测测量电路，它它们之间的区区别仅在于输输出单元。如如果输出单元元是显示器或或记录器，则则该系统叫做做自动测量系系统；如果输输出单元是计计数器或累加加器，则该系系统叫做自动动计量系统，如如果输出单元元是报警器，则则该系统是自自动保护系统统或自动诊断断系统；如果果输出单元是是处理电路，则则该系统是部部分数据分析析系统、自动动管理系统或或自动控制系系统。2.1 传感器器与传感器的的分类一、传感器 传感器是一一种以一定的的精确度把被被测量转换为为与之有确定定对应关系的的、便于应用用的某种物理理

21、量的测量装装置。 这一概念念包含下面四四个方面的含含义：1）传感器是测测量装置，能能完成信号获获取任务。2）它的输入量量是某一被测测量，可能是是物理量，也也可能是化学学量、生物量量。3）它的输出量量是某种物理理量，这种量量要便于传输输、转换、吃吃力、显示等等等，这种量量可以是气、光光、电量，但但主要是电量量。4）输出输入有有对应关系，且且应有一定的的精确程度。 二、传感器的组组成传感器的功用是是一感二传，即即感受被测信信息，并传送送出去。传感感器一般由敏敏感元件、转转换元件、转转换电路三部部分组成。1. 敏敏感元件它是直接感受被被测量，并输输出与被测量量成确定关系系的某一物理理量的元件。2.

22、转转换元件敏感元件的输出出就是它的输输入，它把输输入转换成电电路参数量。3. 转转换电路上述电路参数接接入转换电路路，便可转换换成电路参数数量。实际上，有些传传感器很简单单，有些则较较复杂，也有有些是带反馈馈的闭环系统统。最简单的传感器器由一个敏感感元件组成，它它感受被测量量时直接输出出电量，如热热电偶。有些些传感器由敏敏感元件和转转换元件组成成，没有转换换电路，如压压电式加速度度传感器，其其中质量块是是敏感元件，压压电片是转换换元件。有些些传感器转换换元件不只一一个，要经过过若干次转换换。由于传感器空间间限制等其他他原因，转换换电路常装入入电箱中。然然而，因为不不少传感器要要在通过转换换电路

23、之后才才能输出电量量信号，从而而决定了转换换电路是传感感器的组成部部分之一。三、传感器的分分类目前传感器主要要有四种分类类方法：根据据传感器工作作原理分类方方法；根据传传感器能量转转换情况分类类法；根据传传感器转换原原理分类法和按照照传感器的使使用分类法。2.2测量方法法一、 直直接测量在使用测量仪表表进行测量时时，对仪表读读数不需要经经过任何运算算，就能直接接表示测量的的结果，称为为直接测量。这这种测量方法法。这种测量量方法是工程程上广泛采用用的方法。 二、 间间接测量在使用仪表进行行测量时，首首先对与被测测物理量有确确定函数关系系的几个量进进行测量，将将测量值代入入函数关系式式，经过计算算

24、得到所需结结果，这种测测量称为间接接测量。间接接侧来那个多多用于科学实实验中的实验验室测量，工工程测量中亦亦有应用。 三、 联联立测量在应用仪表进行行测量时，若若被测物理量量必须经过求求解联立方程程才能得到最最后的结果，则则称这样的测测量为联立测测量。在进行行联立测量时时，一般需要要改变测试条条件，才能获获得一组联立立方程所需要要的数据。它它只是用于科科学实验或特特殊场合。四、 偏偏差式侧量在测量过程中，用用仪表指针位位移决定被测测量的测量方方法，称为偏偏差式测量法法。应用这种种方法进行测测量时，标准准量具不装在在仪表内，而而是事先用标标准量具对仪仪表刻度进行行校准；在测测量时，输入入被测量，

25、按按照仪表指针针在标尺上的的示值，决定定被测量的数数值。采用这这种方法进行行测量，测量量过程比较简简单、迅速。但但是，测量结结果的精度低低。这种测量量方法广泛适适用于工程测测量。五、 零零位式测量在侧来那个过程程中，用指零零位仪表的零零位指示检测测测量系统的的平衡状态；在测量系统统达到平衡时时，用已知的的基准量决定定被测未知量量的测量方法法，称为零位位式测量法。 六、 微微差式测量微差式测量法是是综合了偏差差式测量法与与零位式测量量法的优点而而提出的测量量方法。微差差式测量法的的优点是反应应快，而且测测量精度高，特特别适用于在在线控制参数数的检测。 2.4 传感器器的基本特性性一、精确度与精确

26、度有关的的指标有三个个：精密度、准准确度和精确确度。 1）精精密度 它说明测测量传感器输输出值的分散散性，即对某某一稳定的被被测 量，由同一一个测量者，用用同一个传感感器，在相当当短的时间内内 连续重复测测量多次，其其测量结果的的分散程度。例例如，某测温温 传感器的精精密度为0.5C，即表示多多次测量结果果的分散程 度不大于00.5C。精密度是是随机误差大大小的标志，精精密度 越高，意味味着随机误差差小。但必须须注意，精密密度与准确度度是 两个概念，精精密度高不一一定准确度高高。 2）准准确度 它说明明传感器输出出值与真值的的偏离程度。例例如，某流量量传 感器的输出出值与真值偏偏离0.3mm/

27、s。准确确度是系统误误差大小 的标志，准准确度高意味味着系统误差差小。同样，准准确度高不一一 定精密度高高。 3）精精确度 它是精精密度和准确确度两者的总总和，精确度度高表示精密密度和 准确度都比比较高。在最最简单的情况况下，可取两两者的代数和和。 精确度常以以测量误差的的相对值表示示。二、稳定性传感器的稳定性性有两个指标标。一是传感感器测量输出出值在一段时时间中变化。以以稳定度表示示；二是传感感器外部环境境和工作条件件变化引起输输出值的不稳稳定，用影响响量表示。1） 稳稳定度指在规定时间内内，测量条件件不变的情况况下，由传感感器中随机性性变动，周期期性变动，漂漂移等引起输输出值的变化化。一般

28、用精精密度和观测测时间长短表表示。2） 影影响量测量传感器由外外界环境变化化引起输出值值变化的量。称称为影响量。它它是由温度、湿湿度、气压、震震动、电源电电压及电源频频率等一些外外加环境影响响所引起的。说说明影响量时时，必须将影影响因素与输输出值同时表表示。三、传感器的静静态输出-输输出特性静态特性是指输输入的被测参参数不随时间间而变化，或或随时间变化化很缓慢时，传传感器的输出出量与输入量量的关系。1）线性度2）灵敏度3）灵敏度和分分辨力4）迟滞5）重复性2.5.1温标标及测温方法法温度是表征物体体或系统的冷冷热程度的物物理量。温度度单位是国际际单位制中七七个基本单位位之一，从能能量角度来看看

29、，温度是描描述系统不同同自由度间能能量分配状况况的物理量；从热平衡观观点来看，温温度是描述热热平衡系统冷冷热程度的物物理量，；从从分子的物理理学的角度来来看，温度反反映了系统内内部分子无规规则运动的剧剧烈程度。1）温标为了保证温度量量值的统一，必必须建立一个个用来衡量温温度高低的标标准尺度，这这个标准尺度度称为温标。温温标又分为三三个温标。温温度的高低必必须用数字来来说明，温标标就是温度的的一种数值表表示方法，并并给出了温度度数值化的一一套规则和方方法，同时明明确了温度的的测量单位。人人们一般是借借助于随温度度变化而变化化的物理量来来定义温度数数值，建立温温标和制造各各种各样的温温度检测仪表表

30、。温标分为为以下几种：一、经验温标：借助某一种种物质的物理理量与温度变变化的关系，用用实验的方法法或经验公式式所确定的温温标称为经验验温标。常有有摄氏温标、华华氏温标和列列氏温标。1. 摄摄氏温标：摄摄氏温标是把把标准大气压压下的冰点定定为0摄氏度度，把水的沸沸点定为1000摄氏度的的一种温标。在在0摄氏度到到100摄氏氏度之间进行行100等分分，每一等分分为一摄氏度度，单位符号号为。2. 华华氏温标：华华氏温标是以以当地的最低低气温为零度度（起点），人人体温度为1100度，中中间等分为1100等分，每每一等分为华华氏一度。每每一等分称为为一华氏温度度。单位符号号为。3. 列列氏温标：列列氏温

31、标规定定标准大气压压下纯水的冰冰熔点为0度度，水沸点为为100度。中中间等分为880等分，每每一等分为列列氏一度。单单位符号为R。二、热力学温标标：18488年威廉.汤汤姆首先提出出以热力学第第二定律为基基础建立起来来的温度仅与与热量有关而而与物质无关关的热力学温温标。因是开开尔文总结出出来的，故又又称为开尔文文温标，用符符号K表示。由由于热力学中中的卡诺热机机是一种理想想的机器，实实际上能够实实现卡诺循环环的可逆热机机是没有的。所所以说，热力力学温标是一一种理想的温温标，但是是是不可能实现现的温标。三、国际实用温温标：为了解解决国际上温温度标准的统统一问题及实实用方便，国国际上协商决决定，建

32、立一一种既能体现现热力学温度度，又使用方方便、容易实实现的温标，这这就是国际实实用温标，又又称为国际温温标。温度检测的主要要方法及分类类：温度检测测方法一般可可以分为两大大类，即接触触测量法和非非接触式测量量法。接触式式测量法是测测温敏感元件件直接与被测测介质接触。是是被测介质与与测温敏感元元件进行充分分的热交换，使使两者具有同同一温度，达达到侧来那个个的目的。非非接触测量法法是利用物质质的热辐射原原理，测温敏敏感元件不与与被测介质接接触。通过辐辐射和对流实实现热交换。达达到测量目的的。 压力检测 一、概述压力是工业业生产中的重重要参数之一一，为了保证证生产政党运运行，必须对对压力进行监监测和

33、控制，但但需说明的是是，这里所说说的压力，实实际上是物理理概念中的压压强，即垂直直作用在单位位面积上的力力。在压力测量量中，常用绝绝对压力、表表压力、负压压力或真空度度之分。所谓谓绝对压力是是指被测介质质作用在容器器单位面积上上的全部压力力，用符号ppj表示。用用来测量绝对对压力的仪表表称为绝对压压力表。地面面上的空气柱柱所产生的平平均压力称为为大气压力，用用符号pq表表示。用来测测量大气气压压力的仪表叫叫气压表。绝绝对压力与大大气压力之差差。称为表压压力，用符号号pb表示。即即pb=pjj-pq。当当绝对压力值值小于大气压压力值时，表表压力为负值值（即负压力力），此负压压力值的绝对对值，称为

34、真真空度，用符符号pz 表表示。用来测测量真空度的的仪表称为真真空表。既能能测量压力值值又能测量真真空度的仪表表叫压力真空空表。二、压力的测量量与压力计的的选择压力测量原原理可分为液液柱式、弹性性式、电阻式式、电容式、电电感式和振频频式等等。压压力计测量压压力范围宽广广可以从超真真空如133310-133Pa直到超超高压2800MPa。压压力计从结构构上可分为实实验室型和工工业应用型。压压力计的品种种繁多。因此此根据被测压压力对象很好好地选用压力力计就显得十十分重要。1就地压力指指示当压力在22.6Kpaa时,可采用用膜片式压力力表、波纹管管压力表和波波登管压力表表。如接近大大气压的低压压检测

35、时，可可用膜片式压压力表或波纹纹管式压力表表。2远距离压力力显示若需要进行行远距离压力力显示时，一一般用气动或或电动压力变变压器，也可可用电气压力力传感器。当当压力范围为为1402280MPaa时，则应采采用高压压力力传感受器。当当高真空测量量时可采用热热电真空计。3多点压力测测量进行多点压压力测量时，可可采用巡回压压力检测仪。若被测压力力达到极限值值需报警的，则则应选用附带带报警装置的的各类压力计计。正确选择压压力计除上述述几点考虑外外，还需考虑虑以下几点。（1）量程的选选择 根据被被测压力的大大小确定仪表表量程。对于于弹性式压力力表，在测稳稳定压力时，最最大压力值应应不超过满量量程的3/4

36、4；测波动压压力时，最大大压力值应不不超过满量程程的2/3。最最低测量压力力值应不低于于全量程的11/3。（2）精度选择择 根据生产产允许的最大大测量误差，以以经济、实惠惠的原则确定定仪表的精度度级。一般工工业用压力表表1.5级或或2.5级已已足够,科研研或精密测量量用0.5级级或0.355级的精密压压力计或标准准压力表。（3）使用环境境及介质性能能的考虑 环环境条件恶劣劣，如高温温、腐蚀、潮潮湿、振动等等，被测介质质的性能，如如温度的高低低、腐蚀性、易易结晶、易燃燃、易爆等等等，以此来确确定压力表的的种类和型号号。（4）压力表外外形尺寸的选选择 现场就就地指示的压压力表一般表表面直径为100

37、mmm，在标准较较高或照明条条件关差的场场合用表面直直径为200250mmm的，盘装压压力表直径为为150mmm，或用矩形形压力表。常常用弹性式压压力表规格见见表2-1-13。三、压力传感器器压力传感器器是压力检测测系统中的重重要组成部分分,由各种压压力敏感元件件将被测压力力信号转换成成容易测量的的电信号作输输出,给显示示仪表显示压压力值,或供供控制和报警警使用。1应变式压力力传感器应变式压力力传感器是把把压力的变化化转换成电阻阻值的变化来来进行测量的的，应变片是是由金属导体体或半导体制制成的电阻体体，其阻值随随压力所产生生的应变而变变化。2压电式压力力传感器 压电式传传感器的原理理是基于某些

38、些晶体材料的的压电效应，目目前广泛使用用的压电材料料有石英和钛钛酸钡等，当当这些晶体受受压力作用发发生机械变形形时，在其相相对的两个侧侧面上产生异异性电荷，这这种现象称为为“压电效应”。 3.光导纤维压压力传感器光导纤维压压力传感器与与传统压力传传感器相比,有其独特的的优点:利用用光波传导压压力信息,不不受电磁干扰扰,电气绝缘缘好,耐腐蚀蚀,无电火花花,可以在高高压、易燃易易爆的环境中中测量压力、流流量、液位等等。它灵敏高高度，体积小小，可挠性好好，可插入狭狭窄的空间是是进行测量，因因此而得到重重视，并且得得到迅速发展展。 四、压力变送器器需要在控制制室内显示压压力的仪表，一一般选用压力力变送

39、器或压压力传感器，对对于爆炸危险险场所，常选选用气动压力力变送器、防防爆型电动型或型压力变送送器；对于微微压力的测量量，可采用微微差压变送器器；对粘稠、易易堵、易结晶晶和腐蚀强的的介质，宜选选用带法兰的的膜片式压力力变送器；在在大气腐蚀场场所及强腐蚀蚀性等介质测测量中，还可可选用11551系列或8820系列压压力变送器。压力变送器器测量部分的的测压敏感元元件所产生的的测量力的大大小范围约为为501000，最高不不超过1500N。根据这这一要求，敏敏感元件的选选择依据由制制成的波纹管管，其结构原原理如图 22-1-122所示。当被被测压力p进进入测量室后后，经测量波波纹管转换成成测量力，通通过推

40、杆用在在主杠杆上，传传递到气动转转换部分。测测量中、高压压 2.510MPaa,10660 MPaa）的敏感元元件一般采用用铬钒钢制成成的包端管,它的测量原原理是利用包包端管末端产产生的径向分分力,通过推推杆2作用在在主杠杆3的的下端,带动动变送器的气气动转换部分分动作。热电偶和热电阻阻的应用原理理热电阻是中低温温区最常用的的一种温度检检测器。它的的主要特点是是测量精度高高，性能稳定定。其中铂热热是阻的测量量精确度是最最高的，它不不仅广泛应用用于工业测温温，而且被制制成标准的基基准仪。1热电阻测温温原理及材料料热电阻测温温是基于金属属导体的电阻阻值随温度的的增加而增加加这一特性来来进行温度测测

41、量的。热电阻大都由纯纯金属材料制制成，目前应应用最多的是是铂和铜，此此外，现在已已开始采用甸甸、镍、锰和和铑等材料制制造热电阻。2热电阻的结结构（1）精通型热热电阻 工业业常用热电阻阻感温元件（电电阻体）的结结构及特点见见表2-1-11。从热热电阻的测温温原理可知，被被测温度的变变化是直接通通过热电阻阻阻值的变化来来测量的，因因此，热电阻阻体的引出线线等各种导线线电阻的变化化会给温度测测量带来影响响。为消除引引线电阻的影影响同般采用用三线制或四四线制，有关关具体内容参参见本篇第三三章第一节.（2）铠装热电电阻 铠装热热电阻是由感感温元件（电电阻体）、引引线、绝缘材材料、不锈钢钢套管组合而而成的

42、坚实体体，如图2-1-7所示示，它的外径径一般为28mm，最小小可达mm。与普通型热电阻阻相比，它有有下列优点：体积小，内内部无空气隙隙，热惯性上上，测量滞后后小；机械性能好好、耐振，抗抗冲击；能弯曲，便便于安装使用寿命长长。（3）端面热电电阻 端面热热电阻感温元元件由特殊处处理的电阻丝丝材绕制，紧紧贴在温度计计端面，其结结构如图2-1-8所示示。它与一般般轴向热电阻阻相比，能更更正确和快速速地反映被测测端面的实际际温度，适用用于测量轴瓦瓦和其他机件件的端面温度度。（4）隔爆型热热电阻 隔爆爆型热电阻通通过特殊结构构的接线盒，把把其外壳内部部爆炸性混合合气体因受到到火花或电弧弧等影响而发发生的爆炸局局限在接线盒盒内，生产现现场不会引超超爆炸。隔爆爆型热电阻可可用于BlaaB3c级区内具具有爆炸危险险场所的温度度测量。3热电阻测温温系统的组成成热电阻测温系系统一般由热热电阻、连接接导线和显示示仪表等组成成。必须注意意以下两点：热电阻和显示示仪表的分度度号必须一致致为了消除连接接导线