動圈顯示儀表

項目三：熱工顯示儀表

職業(yè)教育電廠熱能動力裝置專業(yè)教學(xué)資源庫主講人：梁東義1.1動圈顯示儀表動圈顯示儀表的測量原理及方法01目錄CONTENTS

直接變換式儀表

模擬式顯示儀表按照儀表各組成環(huán)節(jié)之間的關(guān)系

平衡式儀表手動平衡式儀表自動平衡式儀表動圈式顯示儀表手動平衡電橋手動電位差計自動平衡電橋自動電子電位差計

數(shù)字式顯示儀表動圈顯示儀表職業(yè)教育電廠熱能動力裝置專業(yè)教學(xué)資源庫一、動圈式顯示儀表

由指針的位移顯示被測參數(shù)的變化?？梢詼y量電流、電壓，或者與熱電偶、熱電阻或其他輸出為直流毫伏和電阻變化的測量元件配合后相應(yīng)指示被測介質(zhì)的溫度或其他參數(shù)。動圈顯示儀表職業(yè)教育電廠熱能動力裝置專業(yè)教學(xué)資源庫1.動圈式顯示儀表的基本結(jié)構(gòu)測量機構(gòu)轉(zhuǎn)動系統(tǒng)專用電氣系統(tǒng)：指動圈表內(nèi)部的串、并聯(lián)電阻。動圈：用有絕緣層的細(xì)銅線繞制的可以轉(zhuǎn)動的矩形線圈。指針：反映被測參數(shù)變化。支承系統(tǒng)：張絲－支承動圈，產(chǎn)生彈性反力矩，引入電流。磁路系統(tǒng)：由永久磁鐵與圓柱形鐵芯形成徑向均勻恒磁場。一、動圈式顯示儀表的工作原理動圈顯示儀表職業(yè)教育電廠熱能動力裝置專業(yè)教學(xué)資源庫2.動圈式顯示儀表的工作原理：

這兩個力的合成使動圈受到一個電磁力矩M的作用，M=nBLIb。

在電磁力矩作用下，動圈以張絲為軸發(fā)生旋轉(zhuǎn)，在偏轉(zhuǎn)同時使張絲發(fā)生彈性扭轉(zhuǎn)變形，產(chǎn)生與扭轉(zhuǎn)角度成正比的彈性反力矩Mf，Mf=k

。

在某個偏轉(zhuǎn)角度

下，電磁力矩與彈性反力矩相平衡，即M=Mf時，線圈停在某一位置。nBLIb=k

動圈中流過電流I時，兩有效邊受到大小相等、方向相反的電磁作用力F，F(xiàn)=nBL

I。通電導(dǎo)體在恒磁場中受力的大小與通過導(dǎo)體的電流強度成正比。

張絲扭轉(zhuǎn)角度

，即指針的偏轉(zhuǎn)角度

反映流過動圈的電流大小。動圈顯示儀表職業(yè)教育電廠熱能動力裝置專業(yè)教學(xué)資源庫二、工作溫度對動圈式顯示儀表的影響1.用動圈式顯示儀表測量電流時2.用動圈式顯示儀表測量電壓時動圈顯示儀表職業(yè)教育電廠熱能動力裝置專業(yè)教學(xué)資源庫并聯(lián)電阻RB三、動圈式顯示儀表的串、并聯(lián)電阻2.測量電壓時例2：用動圈表測量電壓，RD=80歐姆，初始量程為0~50mV,現(xiàn)要把量程改為0~150mV，試問應(yīng)連接多大的電阻？串聯(lián)電阻RC1.測量電流時例1：用動圈表測量電流，RD=80歐姆，初始量程為0~100mA,現(xiàn)要把量程改為0~200mA，試問應(yīng)連接多大的電阻？改變量程前后，流過動圈的滿量程電流相等。用于測量電流、電壓時改變儀表的量程。動圈顯示儀表職業(yè)教育電廠熱能動力裝置專業(yè)教學(xué)資源庫四、動圈式顯示儀表在熱工測量中的應(yīng)用

被測溫度t→熱電勢E→電流I→指針偏轉(zhuǎn)角度

1.與熱電偶配套測量溫度（XCZ-101動圈式顯示儀表）動圈式顯示儀表的內(nèi)部線路阻保持不變。動圈式顯示儀表的外接線路電阻為定值，一般規(guī)定為15歐姆。注意：動圈顯示儀表職業(yè)教育電廠熱能動力裝置專業(yè)教學(xué)資源庫2.與熱電阻配套測量溫度（XCZ-102動圈式顯示儀表）被測溫度t熱電阻Rt不平衡電橋輸出電壓Ucd電流I指針偏轉(zhuǎn)角度

動圈顯示儀表職業(yè)教育電廠熱能動力裝置專業(yè)教學(xué)資源庫注意：熱電阻元件和顯示儀表的連接有兩種典型的接線方式-二線制和三線制。

二線制動圈顯示儀表職業(yè)教育電廠熱能動力裝置專業(yè)教學(xué)資源庫

三線制動圈顯示儀表職業(yè)教育電廠熱能動力裝置專業(yè)教學(xué)資源庫五、帶線性集成運算放大器的XFZ系列動圈式顯示儀表

指將被測信號先經(jīng)集成運算放大器放大后再送入儀表測量機構(gòu)處理的新型動圈式顯示儀表。特點

由熱電偶輸入的信號，首先在線性集成運算放大器放大，然后送入動圈，則動圈所受偏轉(zhuǎn)力矩較大，所以也稱為強力矩動圈式顯示儀表。

采用強力矩張絲作為平衡元件，穩(wěn)定性好，具有較強抗振能力。

設(shè)置線性集成運算放大器，則外電路等效電阻與輸入阻抗相比可以忽略不計，儀表的準(zhǔn)確度增加。

偏轉(zhuǎn)力矩增大，儀表消耗的功率增加。

使用時必須保證集成運算放大器的線性度，則儀表的成本較高。動圈顯示儀表職業(yè)教育電廠熱能動力裝置專業(yè)教學(xué)資源庫六、動圈式顯示儀表的特點

結(jié)構(gòu)簡單，體積小，價格便宜，性能可靠，容易維護，測量方便。讀數(shù)受環(huán)境溫度和線路電阻影響比較大，測量準(zhǔn)確度不