緒論0-1自動化儀表:是由若干自動化元件構成的，具有較完善功能的自動化技術工具單元組合式調節儀表: 由具有不同功能的若干單元儀表按調節系統具體要求組合而成的自動調節儀表
0-2 p5 第二段
0-3 p5~6
0-4 一般選用相對誤差評定，看相對百分比，相對誤差越小精度越高
x/(100+100)=0.5% x=1攝氏度
1-4定義：第十五頁第二段
工業上會出現共模干擾是因為現場有動力電纜，形成強大的磁場。造成訊號的不穩。
共模干擾是同時疊加在兩條被測訊號線上的外界干擾訊號，是被測訊號的地和數字電壓表的地之間不等電位，由兩個地之間的電勢即共模干擾源產生的
在現場中，被測訊號與測量儀器間相距很遠。這兩個地之間的電位差會達到幾十伏甚至上百伏，對測量干擾很大使儀表不能正常工作有時會損壞儀表
共模干擾在導線與地（機殼）之間傳輸，屬於非對稱性干擾，共模干擾幅度大、頻率高、還可以通過導線產生輻射，所造成的干擾較大。消除共模干擾的方法包括：
（1）採用遮蔽雙絞線並有效接地
（2）強電場的地方還要考慮採用鍍鋅管遮蔽
（3）佈線時遠離高壓線，更不能將高壓電源線和訊號線捆在一起走線
（4）不要和電控鎖共用同乙個電源
（5）採用線性穩壓電源或高品質的開關電源(紋波干擾小於50mv)
1-6矽：被測介質的壓力直接作用與感測器的膜片上，使膜片產生與介質壓力成正比的微位移，使感測器的電阻值發生變化，用電子線路檢測這一變化，並轉換輸出乙個對應與這一壓力的標準測量訊號。
差：電容式壓力變送器主要由完成壓力/電容轉換的容室敏感元件及將電容轉換成二線制4-20ma電子線路板構成，當程序壓力從從測量容室的兩側（或一側）施加到隔離膜片後，經矽油灌充液傳至容室的重心膜片上，重心膜片是個邊緣張緊的膜片，在壓力的作用下，發生對應的位移，該位移構成差動電容變化，並經歷電子線路板的調理、**和縮小，轉換成4-20ma訊號輸入，輸入電流與程序壓力成反比。
優點：他們不存在力平衡式變送器必須把槓桿穿出測壓室的問題
1-9 1、熱導分析儀的工作原理
熱導式氣體分析儀多採用半導體敏感元件與金屬電阻絲作為熱敏元件，將其與鉑線圈燒結成一體，而後與對氣體無反應的補償元件，共同形成電橋電路，也就是熱導式氣體分析儀的測量迴路，對熱導係數進行測量。在測量氣體組分時，熱敏元件吸附被測量氣體，其電導率和熱導率就會發生變化，元件的散熱狀態也就隨之改變，當鉑線圈感知元件狀態後電阻會相應變化，電橋平衡被破壞而輸出電壓，通過對電壓的測定即可得到氣體測量結果。
用途：熱導式氣體分析儀在工業生產中多應用氣體、氨氣、二氧化碳和二氧化硫等氣體的測定，並可作為低濃度可燃性氣體的測定工作，另外熱導式氣體分析儀還能夠在色譜分析儀中用於其他成分分析。
2、紅外線氣體分析儀的基本原理
其工作原理是基於某些氣體對紅外線的選擇性吸收。紅外線分析儀常用的紅外線波長為2~12m。簡單說就是將待測氣體連續不斷的通過一定長度和容積的容器，從容器可以透光的兩個端麵的中的乙個端麵一側入射一束紅外光，然後在另乙個端麵測定紅外線的輻射強度，然後依據紅外線的吸收與吸光物質的濃度成正比就可知道被測氣體的濃度。
用途：使用範圍寬，可分析氣體，也可分析溶液
色譜分析儀是應用色譜法對物質進行定性、定量分析， 及研究物質的物理、化學特性的儀器。工作原理是基於色譜法對樣品進行檢測，利用檢測器對分離出來的色譜柱進行分析，對各成分進行測定
氧化鋯氧分析儀工作原理：47頁第一段
用途：在燃燒控制中得到廣泛應用
1-1試述熱電偶的測溫原理，工業上常用的測溫熱電偶有哪幾種？什麼熱電偶的分度號？在什麼情況下要使用補償導線？
答：a、當兩種不同的導體或半導體連線成閉合迴路時，若兩個接點溫度不同，迴路中就會出現熱電動勢，並產生電流。
b、鉑極其合金，鎳鉻-鎳矽，鎳鉻-康銅，銅-康銅。
c、分度號是用來反應溫度感測器在測量溫度範圍內溫度變化為感測器電壓或電阻值變化的標準數列。
d、在電路中引入乙個隨冷端溫度變化的附加電動勢時，自動補償冷端溫度變化，以保證測量精度，為了節約，作為熱偶絲在低溫區的替代品。
1-2熱電阻測溫有什麼特點？為什麼熱電阻要用三線接法？
答：a、在-200到+500攝氏度範圍內精度高，效能穩定可靠，不需要冷端溫度補償,測溫範圍比熱電偶低，存在非線性。
b、連線導線為銅線，環境溫度變化，則阻值變，若採用平衡電橋三線連線，連線r使橋路電阻變化相同，則橋路的輸出不變，即確保檢流計的輸出為被測溫度的輸出。
1-3說明熱電偶溫度變送器的基本結構，工作原理以及實現冷端溫度補償的方法。在什麼情況下要做零點遷移？
答：a、結構：其核心是乙個直流低電平電壓-電流變換器，大體上都可分為輸入電路、放大電路及反饋電路三部分。
b、工作原理：應用溫度感測器進行溫度檢測其溫度感測器通常為熱電阻，熱敏電阻整合溫度感測器、半導體溫度感測器等，然後通過轉換電路將溫度感測器的訊號轉換為變準電流訊號或標準電壓訊號。
c、由銅絲繞制的電阻rcu安裝在熱電偶的冷端接線處，當冷端溫度變化時，利用銅絲電阻隨溫度變化的特性，向熱電偶補充乙個有冷端溫度決定的電動勢作為補償。橋路左臂由穩壓電壓電源vz（約5v）和高電阻r1（約10k歐）建立的恆值電流i2流過銅電阻rcu，在rcu上產生乙個電壓，此電壓與熱電動勢et串聯相接。當溫度補償公升高時，熱電動勢et下降，但由於rcu增值，在rcu兩端的電壓增加，只要銅電阻的大小選擇適當，便可得到滿意的補償。
d、當變送器輸出訊號ymin下限值（即標準統一訊號下限值）與測量範圍的下限值不相對應時要進行零點遷移。
1-5力平衡式壓力變換器是怎樣工作的？為什麼它能不受彈性元件剛度變化的影響？
答：a、被測壓力p經波紋管轉化為力fi作用於槓桿左端a點，使槓桿繞支點o做逆時針旋轉，稍一偏轉，位於槓桿右端的位移檢測元件便有感覺，使電子放大器產生一定的輸出電流i。此電流通過反饋線圈和變送器的負載，並與永久磁鐵作用產生一定的電磁力，使槓桿b點受到反饋力ff，形成乙個使槓桿做順時針轉動的反力矩。
由於位移檢測放大器極其靈敏，槓桿實際上只要產生極微小的位移，放大器便有足夠的輸出電流，形成反力矩與作用力矩平衡。
b、因為這裡的平衡狀態不是靠彈性元件的彈性反力來建立的，當位移檢測放大器非常靈敏時，槓桿的位移量非常小，若整個彈性系統的剛度設計的很小，那麼彈性反力在平衡狀態的建立中無足輕重，可以忽略不計。
1-7試述節流式、容積式、渦流式、電磁式、漩渦式流量測量儀表的工作原理，精度範圍及使用特點。
答：a、節流式
工作原理：根據流體對節流元件的推力或在節流元件前後形成的壓差等可以測定流量的大小。
差壓流量計：根據節流元件前後的壓差測流量。
精度：正負0.5%到1
使用特點：保證節流元件前後有足夠長直管段
靶式流量計：使用懸在管道**的靶作為節流元件
精度：2%到3%
使用特點：可用於測量懸浮物，沉澱物的流體流量
轉子流量計：以乙個可以轉動的轉子作為節流元件
使用特點：可從轉子的平衡位置高低，直接讀出流量數值
b、容積式
工作原理：直接安裝固定的容積來計量流體。
精度：可達2%較差時亦可保證0.5%~1%
使用特點：適用於高黏度流體的測量
c、渦輪式
工作原理：利用導流器保證流體沿軸向推動渦輪，並且根據磁阻變化產生脈衝的輸出。
精度：0.25%~1%
使用特點：只能在一定的雷諾數範圍內保證測量精度。由於有轉子，易被流體中的顆粒及汙物堵住，只能用於清潔流體的流量測量。
d、電磁式
工作原理：以電磁感應定律為基礎，在管道兩側安放磁鐵，以流動的液體當作切割磁力線的導體，由產生的感應電動勢測管內液體的流量。
精度：0.5%~1%
使用特點：只能測導電液體的流量
e、漩渦式
工作原理：根據漩渦產生的頻率與流量的關係測定流量
精度：正負0.2%~正負1%
使用特點：量程比達到30:1，可測液體和氣體。
2-3 pid調節器中，比例度p，積分時間常數ti,微分時間常數td,積分增益ki,微分增益kd分別有什麼含義？在調節器動作過程中分別產生什麼影響？若令ti取∞，td取0，分別代表調節器處於什麼狀態？
答：1在比例積分運算電路中，ri,ci組成輸入電路，cm為反饋元件
1）比例度p=cm/cix100%表示在只有比例作用的情況下，能使輸出量做滿量程變化的輸入量變化的百分數。
2）積分時間ti=rici ti愈小，由積分作用產生乙個比例調節效果的時間愈短，積分作用愈強。ti越大，積分作用越弱。
3）積分增益ki=cm/cixa a 為放大器增益，ki越大，調節靜差越小。
比例微分運算電路中，由rd cd及分壓器構成無源比例微分電路
4）kd為比例微分調節器輸出地最大跳變值與單純由比例作用產生的輸出變化值之比。
5）微分時間td=kdrdcd
2,ti取無窮時，調節器處於pd狀態。td取零時調節器處於pi狀態。
2-4 什麼是pid調節器的干擾係數
答： 用pi，pd串聯運算獲得pid調節規律時，在整定引數上存在相互干擾的現象，常用干擾係數f=1+td/ti表示
2-5調節器為什麼必須有自動/手動切換電路？怎樣才能做到自動/手動雙向無擾切換？
為了適應工藝過程啟動、停車或發生事故等情況，調節器除需要「自動調節」的工作狀態外，還需要在特殊情況時能由操作人員切除pid運算電路，直接根據儀表指示做出判斷，操縱調節器輸出的「手動」工作狀態。
在ddz-iii型調節器中 ，自動和手動之間的平滑無擾切換是由比例積分運算器上的開關s1實現的，如下圖所示
其中開關接點「a」為自動調節；「m」為軟手動操作；「h」為硬手動操作。
切換分析：
「a」 →「m」為保持，無擾切換。
「m」 →「a」：s1、2在m，s2把ci接vb，vo2以10v起對ci充
電，但ci右端電位被鉗位不變（10v），a3的v-≈v+
10v，當「m」 →「a」，兩點電位幾乎相等，所以為
無擾切換。
「m」 →「h」：斷開前，必然先斷開s4，m為保持。切換後，
接入「h」，v-與rh的電位相同時，則為無擾切換，所
以切換前應平衡rph，有條件無擾切換。
「h「→」m「：切換後，s41~s44瞬間是斷開的，cm和v-為
保持狀態，所以為無擾切換。
《自動化儀表與過程控制》課程標準
1 課程定位與設計思路 1 1課程定位 自動化儀表與過程控制課程是電氣自動化技術專業的一門專業核心課程，專業必修課程。本課程的作用是通過學習性的工作任務教學方式，採取情境教學方法培養學生具有相應的構建過程控制系統和綜合分析能力。本課程通過前修課程高等數學 電工基礎 感測器與自動檢測的學習，將感測器在...
自動化儀表與過程控制實驗一報告
實驗名稱單容水箱液位數學模型的測定實驗 實驗小組第一組 組員實驗日期 2011年3月31日 自動化儀表與過程控制實驗報告 一 實驗名稱 單容水箱液位數學模型的測定實驗 二 實驗目的 1 熟練掌握液位測量方法。2 熟練掌握調節閥流量調節特性。3 獲得單容水箱液位數學模型。三 實驗原理 1 實驗結構介紹...
過程控制及自動化儀表複習重點知識點
1 測量溫度的方法 接觸式，非接觸式。2 熱電偶 當兩種不同導體貨半導體連線成閉合迴路時，若兩個節點溫度不同，迴路中就會出現熱電動勢並產生電流。3 第三導體定律 除熱電偶a b兩種導體外，又插入第三種導體c組合成閉合迴路，只要插入的第三種導體的兩個接點溫度相等，它的接入對迴路毫無影響。4 測量某一點...