第1章思考题与习题
1．基本练习题
（1）简述过程控制的特点。
答：
1．控制对象复杂、控制要求多样
2．控制方案丰富
3．控制多属慢过程参数控制
4．定值控制是过程控制的一种主要控制形式
5．过程控制系统由规范化的过程检测控制仪表组成
（2）什么是过程控制系统？试用方框图表示其一般组成。
答：
过程控制系统：一般是指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统。
过程控制系统的一般性框图如图1-1所示：
f(t)
r(t)e(t)u(t)q(t)y(t)
_控制器执行器被控过程
z(t)
检测变送装置
图1-1过程控制系统的一般性框图
（3）单元组合式仪表的统一信号是如何规定的？
答：
各个单元模块之间用统一的标准信号进行联络。
1）模拟仪表的信号：气动0.02~0.1MPa；电动Ⅲ型：4~20mADC或1~5V DC。
2）数字式仪表的信号：无统一标准。
（4）试将图1-2加热炉控制系统流程图用方框图表示。
答：
加热炉控制系统流程图的方框图如图1-3所示：
烟气
引风机
热油入口
AC
AT
热油出口
火嘴
PT
TT
TC PC
燃油
图1-2加热炉过程控制系统流程
干扰2干扰1给定值
_TC
_
PC阀管道
燃油压力
加热炉
热油出口温
度
PT
TT
图1-3加热炉过程控制系统流程方框图
（5）过程控制系统的单项性能指标有哪些？各自是如何定义的？
答：
1）单项性能指标主要有：衰减比、超调量与最大动态偏差、静差、调节时间、振荡频率、上升时间和峰值时间等。
2）各自定义为：
衰减比：等于两个相邻的同向波峰值之比n；
超调量：第一个波峰值y与最终稳态值y（∞）之比的百分数：
1
σ=
y
1⨯100% y(∞)
最大动态偏差A：在设定值阶跃响应中，系统过渡过程的第一个峰值超出稳态值的幅度；
静差，也称残余偏差C：过渡过程结束后，被控参数所达到的新稳态值y（∞）与设定值之间的偏差C称为残余偏差，简称残差；
调节时间t：系统从受干扰开始到被控量进入新的稳态值的±5%（±2%）范围内所s
需要的时间；
振荡频率ω：过渡过程中相邻两同向波峰（或波谷）之间的时间间隔叫振荡周期或n
工作周期，其倒数称为振荡频率；
上升时间t：系统从干扰开始到被控量达到最大值时所需时间；
p
峰值时间t：过渡过程开始至被控参数到达第一个波峰所需要的时间。
p
（6）误差积分指标有什么缺点？怎样运用才较合理？
答：
误差积分指标存在的缺点是不能保证控制系统具有合适的衰减率。因此，通常先确定衰减率，然后再考虑使某种误差积分为最小。
（7）简述过程控制系统的设计步骤。
答：
过程控制系统设计的主要步骤：
1.确定控制目标；
2．选择被控参数；
3.选择控制量；
4.确定控制方案；
5.选择控制策略；
6.选择执行器；
7.设计报警和联锁保护系统；
8.系统的工程设计；
9．系统投运、调试和整定调节器的参数。
（8）通常过程控制系统可分为哪几种类型？试举例说明。
答：
过程控制系统按结构不同主要分为三类：
1.反馈控制系统：反馈控制系统是根据被控参数与给定值的偏差进行控制的，最终达到或消除或减小偏差的目的，偏差值是控制的依据。它是最常用、最基本的过程控制系统。
2．前馈控制系统：前馈控制系统是根据扰动量的大小进行控制的，扰动是控制的依据。由于没有被控量的反馈，所以是一种开环控制系统。由于是开环系统，无法检查控制效果，故不能单独应用。
3.前馈－反馈控制系统：前馈控制的主要优点是能够迅速及时的克服主要扰动对被控量的影响，而前馈—反馈控制利用反馈控制克服其他扰动，能够使被控量迅速而准确地稳定在给定值上，提高控制系统的控制质量。
举例说明：在锅炉汽包水位控制系统中，将蒸汽流量作为前馈信号，汽包水位作为主被控参数，给水流量作为副被控参数，构成了前馈-反馈串级控制系统。
（9）两个流量控制系统如图1-4所示。试分别说明它们是属于什么系统？并画出各自的系统框图。
图1-4两个流量控制回路示意图
答：
系统1是前馈控制系统，系统2是反馈控制系统。系统框图如图1-5如下：
测量变送执行器
被控过程
执行器
被控过程
测量变送
系统1系统2
图1-5两个流量控制回路方框图
（10）只要是防爆仪表就可以用于有爆炸危险的场所吗？为什么？
答：
1）不是这样。
2）比如对安全火花型防爆仪表，还有安全等级方面的考虑等。
（11）构成安全火花型防爆控制系统的仪表都是安全火花型的吗？为什么？
答：
1）是的。
2）因为安全火花型防爆系统必备条件之一为：现场仪表必须设计成安全火花型。2．综合练习题
（1）简述图1-6所示系统的工作原理，画出控制系统的方框图并写明每一方框图的输入/输出变量名称和所用仪表的名称。
_
Q(t)
1
LC
Q
1
LT
A
Q
2图1-6控制系统流程图
答：
1）图为液位控制系统，由储水箱（被控过程）、液位检测器（测量变送器）、液位控
制器、调节阀组成的反馈控制系统，为了达到对水箱液位进行控制的目的，对液位进行检测，经过液位控制器来控制调节阀，从而调节Q（流量）来实现液位控制的作用。
1
2）框图如图1-7所示：
r(t)e(t)u(t)
控制器LC调节阀
Q(t)
2
被控对象
A
h
测量变送LT
图1-7控制系统框图
3）控制器输入输出分别为：设定值与反馈值之差e(t)、控制量u(t)；执行器输入输出分别为：控制量u(t)、操作变量Q(t)；被控对象的输入输出为：操作变量Q(t)、
11
扰动量Q(t)，被控量h；所用仪表为：控制器（例如PID控制器）、调节阀、液位测2
量变送器。
（2）什么是仪表的信号制？通常，现场与控制室仪表之间采用直流电流信号、控制室内部仪表之间采用直流电压信号，这是为什么？
答：
1）仪表的信号制是指在成套系列仪表中，各个仪表的输入/输出信号均采用某种统一的标准形式，使各个仪表间的任意连接成为可能。
2）通常，现场与控制室仪表之间采用直流电流信号：因为直流比交流干扰少、直流信号对负载的要求简单，而且电流比电压更利于远传信息。
控制室内部仪表之间采用直流电压信号：因为任何一个仪表拆离信号回路都不会影响其他仪表的运行，同时，各个仪表具有公共接地点，可以共用一个直流电源。
（3）某化学反应过程规定操作温度为80±5℃，最大超调量小于或等于5％，要求设计的定值控制系统，在设定值作最大阶跃干扰时的过渡过程曲线如图1-8所示。要求：1）计算该系统的稳态误差、衰减比、最大超调量和过渡过程时间；
2）说明该系统是否满足工艺要求。
︒ y (∞) ⨯100% =
T / C
85
82 81
80
0 5 18 23 t/min
图 1-8 设定值干扰的过渡过程曲线示意图
答：
1）由上图可得 y (∞) = 81℃，设定值 r=80℃, B =85− 81=4,B =82− 81=1
1
2
稳态误差 e (∞) = r − y (∞) =80℃-81℃= − 1℃
衰减比： n = B
1 = B 2
最大超调量： δ = 4 = 4 :1 ， 1
y (t ) - y (∞) p
85 - 81
81
⨯100% = 4.938%
过渡过程时间 t s ：大概在 18min 左右。
2）虽然该系统最大超调满足要求，然而在规定操作温度为 80℃，而最后趋于稳定的
值却为 81℃，因此不满足工艺要求。
（4）图 1-9 所示为一类简单锅炉汽泡水位控制流程图，试画出该控制系统框图，并
说明其被控过程、被控参数、控制参数和干扰参数各是什么？
蒸汽
汽包
LT
LC
加 热 室
水
图 1-9 锅炉汽泡水位控制流程图
答：
1）控制系统框图如图 1-10 所示：
蒸汽流量变化
液位设定
-
液位控制器
上水调节阀
汽包
实际液位
液位变送器
图 1-10 锅炉汽泡水位控制框图
2）被控过程：加热器+汽包；
被控参数：汽包水位；
控制参数：上水流量；
干扰参数：蒸汽流量变化。
3．设计题
（1）举出你所见到的过程控制系统的实例，并指明其被控过程、被控参数、控制参数（或控制介质）、干扰作用，画出其控制流程图和系统方框图。
略
（2）试举你所见到的前馈-反馈复合控制系统的实例，画出其控制流程图和系统方框图。
略
第2章思考题与习题
1．基本练习题
（1）简述过程参数检测在过程控制中的重要意义以及传感器的基本构成。
答：
1）过程控制通常是对生产过程中的温度、压力、流量、成分等工艺参数进行控制，使其保持为定值或按一定规律变化，以确保产品质量的生产安全，并使生产过程按最优化目标进行。要想对过程参数实行有效的控制，首先要对他们进行有效的检测，而如何实现有效的检测，则是有检测仪表来完成。检测仪表是过程控制系统的重要组成部分，系统的控制精度首先取决与检测仪表的精度。检测仪表的基本特性和各项性能指标又是衡量检测精度的基本要素。
2）传感器的基本构成：通常是由敏感元件、转换元件、电源及信号调理/转换电路组成。
（2）真值是如何定义的？误差有哪些表现形式？各自的意义是什么？仪表的精度与哪种误差直接有关？
答：
1）真值指被测物理量的真实（或客观）取值。
2）误差的各表现形式和意义为：
最大绝对误差：绝对误差是指仪表的实测示值x与真值x的差值，记为Δ，如式（2-1）
a
所示：
Δ=x-x
a（2-1）相对误差：相对误差一般用百分数给出，记为δ，如式（2-2）所示：
δ=Δ
x
a
⨯100%（2-2）
引用误差：引用误差是仪表中通用的一种误差表示方法。它是相对仪表满量程的一种误差，一般也用百分数表示，记为γ，如式（2-3）所示：
γ=
Δ
⨯100%
x-x
max min
（2-3）
式中，x
max 仪表测量范围的上限值；x
min
仪表测量范围的下限值。
基本误差：基本误差是指仪表在国家规定的标准条件下使用时所出现的误差。附加误差附加误差是指仪表的使用条件偏离了规定的标准条件所出现的误差。
3)仪表的精度与最大引用误差直接有关。
则精度等级 δ = ± ⨯ 100% = ±0.4%
（3）某台测温仪表测量的上下限为 500℃~1000℃，它的最大绝对误差为±2℃，试
确定该仪表的精度等级；
答：
根据题意可知：最大绝对误差为±2℃
2
500
所以仪表精度等级为 0.4 级
（4）某台测温仪表测量的上下限为 100℃~1000℃，工艺要求该仪表指示值的误差不
得超过±2℃，应选精度等级为多少的仪表才能满足工艺要求？
答：
由题可得：仪表精度等级至少为 0.001 级。 或者 0.002
（5）有一台 DDZ-Ⅲ型两线制差压变送器，已知其量程为 20~100kPa ，当输入信号为
40kPa 和 80kPa 时，变送器的输出分别是多少？
答：
由题可得：变送器输出的分别是 8mA 和 16mA 。
（6）设有某 DDZ-Ⅲ型毫伏输入变送器，其零点迁移值 u min = 6 mV DC ，量程为 12 mV
DC 。现已知变送器的输出电流为 12 mA DC 。试问：被测信号为多少毫伏？
答：
由题可得：被测信号为 12 毫伏。
（7）智能温度变送器有哪些特点？简述 TT302 温度变送器的工作原理。 答：
1）智能温度变送器特点为： a ）通用性强； b ）使用灵活；
c ）多种补偿校正功能 ；
d ）控制功能；
e ）通信功能；
f ）自诊断功能；
2) TT302 温度变送器的工作原理：
a) 在结构上，它由输入模板、主电路模板和显示器三部分组成。其中，输入模板由
多路转换器（MUX ）、信号调理电路、A/D 转换器和隔离部分组成。主板由微处理器系统、
通信控制器、信号整形电路、本机调整和电源等组成，它是变送器的核心部件。显示器为 液晶式微功耗数字显示器，可显示四位半数字和五位字母。
b）软件分为系统程序和功能模块两大部分。系统程序使变送器各硬件电路能正常工作并实现所规定的功能，同时完成各部分之间的管理；功能模块提供了各种功能，用户可以通过选择以实现所需要的功能。
（8）1151智能式差压变送器有哪些特点？它的硬件构成有哪几部分？
答：
1）1151智能式差压变送器具有如下特点：
a）测量精度高，基本误差仅为±0.1％，而且性能稳定、可靠；
b）具有温度、静压补偿功能，以保证仪表精度；
c）具有数字、模拟两种输出方式，能够实现双向数据通信；
d）具有数字微调、数字阻尼、通信报警、工程单位换算和有关信息的存储等功能。
2）硬件构成分为6部分：传感器部分，A/D转换器，CPU，HART通信部分，数/模转换及电压调整电路，监控电路。
（9）温度变送器接受直流毫伏信号、热电偶信号和热电阻信号时有哪些不同？
答：
直流毫伏信号与热电偶信号的两点区别是输入信号由直流毫伏信号变为热电偶的热电动势信号，该信号会随热电偶冷端温度的变化而变化，因而需要对其进行矫正，其矫正电压由铜电阻变化的阻值来提供。而热电阻信号由于其他不同：它用三限制接入电路取代了冷端温度补偿电路。对铂电阻测温进行了非线性校正。非线性校正不是采用折线拟合方法而是采用正反馈方法。
（10）什么叫压力？表压力、绝对压力、负压力之间有何关系？
答：
所谓的压力是指垂直作用与单位面积上的力。表压力是指绝对压力与当地大气压力之差。绝对压力是指相对于绝对真空所测量得到的压力。负压是指绝对压力小于大气压力之时，大气压力与绝对压力之差。
（11）体积流量、质量流量、瞬时流量和累积流量的含义各是什么？
答：
体积流量是以体积表示的瞬时流量。质量流量是以质量表示的瞬时流量。瞬时流量和累积流量可以用体积表示，也可以用重量或质量表示。
瞬时流量：单位时间内流过工艺管道某截面积的流体数量。
累积流量：某一段时间内流过工艺管道某截面积的流体总量。
（12）某被测温度信号在40~80℃范围内变化，工艺要求测量误差不超过±1％，现有两台测温仪表，精度等级均为0.5级，其中一台仪表的测量范围为0~100℃，另一台仪表的测量范围为0~200℃，试问：这两台仪表能否满足上述测量要求?
答：
由题可得：这两台仪表均不能满足上述测量要求。
（13）热电偶测温时为什么要进行冷端温度补偿？其补偿方法常采用哪几种？
答：
1）只有当热电偶的冷端温度恒定时，其热电动势才是单值函数。依据等值替换原理制成的补偿导线，虽然可以将冷端延伸到温度相对稳定的地方，但还不能保持绝对不变。因此，为了消除冷端温度不为零或变化时对测量精度的影响，可以进行冷端温度校正。
2）补偿方法常采用查表校正法和电桥补偿法。
（14）热电阻测温电桥电路中的三线制接法为什么能减小环境温度变化对测温精度的影响？
答：
三线制接法就是在热电阻根部的一端引出一根导线，而在另一端引出两根导线，分别与电桥中的相关元件相接。这种接法可利用电桥平衡原理较好的消除导线电阻的影响，所以这种接法是目前工业过程中最常用的接线方式。
2．综合练习题
（1）某一标定为100~600℃的温度计出厂前经校验，各点的测量结果值如下：
被校表读数/℃标准表读数/℃100
102
150
149
200
204
250
256
300
296
400
403
500
495
600
606
1)试求该仪表的最大绝对误差。
2）确定该仪表的精度等级。
3）经过一段时间使用后，仪表的最大绝对误差为±7℃，问此时仪表的精度等级为多少？
答：
1）仪表的最大绝对误差为：±6℃。
2）根据δ=±
6
500
⨯100%=±1.2%，可知：仪表的精度等级1.2级。
3）此时仪表的精度等级不变，仍然为1.2级。
（2）用分度号Pt100的热电阻测温，却错查了Cu50的分度表，得到的温度是250℃。问实际温度是多少？
答：
根据题意可知：实际温度为-120.8℃。
（3）若被测压力的变化范围为0.5~1.4MPa，要求测量误差不大于压力示值的±5％，可供选用的压力表规格：量程为0~1.6MPa，0~2.5MPa，0~4MPa，精度等级为1.0、1.5、2.5。试选择合适量程和精度的压力表。
答：
根据题意可知：
最大测量误差为
max
＝1.4×（＋5％）＝＋0.07Mpa
δ=±⨯100%=±2.8%，允许的精度等级为2.5级。
⎣⎝
T⎪⎥
T T
温度系数α=⎢⎥⎢
dT⎥
⎣R(T)⎦⎣T2
10000⨯320=160m3/h
1）量程确定：
应满足工作最大压力小于仪表量程的2/3处，即1.4MPa×3/2＝2.1MPa
可以选量程为0～2.5MPa的弹簧压力表。
2）精度等级确定：
求出基本误差，以确定满足要求的精度等级。
0.07
2.5
综上分析，选择量程为0～2.5MPa，精度等级为2.5级的弹簧压力表。
该表的最大绝对误差：
max
＝2.5×（＋2.5％）＝＋0.0625MPa，<0.07MPa 所以满足要求。
（4）已知某负温度系数热敏电阻，在温度为298K时阻值R(T)=3144Ω；当温度为
1
303K时阻值R(T)=2772Ω。试求该热电阻的材料常数B和298K时的电阻温度系数α。
2
答：
根据半导体热敏电阻的电阻值和温度的函数近似关系如式（2-4）所示：
⎡⎛1 R(T)=R(T)EXP⎢B
0-
1⎫⎤（2-4）T
⎭⎦
得该热电阻的材料常数B=ln R(T)-ln R(T
)
11
-
=2275
⎡1⎤⎡dR(T)⎤B
=-
⎦
在298K时，α=0.0256。
（5）用差压变送器与标准孔板配套测量管道介质流量。若差压变送器量程为0~104P a，对应输出信号为4~20mA DC，相应流量为0~320m3/h。求差压变送器输出信号为8mA DC时，对应的差压值及流量值各是多少？
答：根据题意可知：
斜率k=
4
20-4⨯10000=2500
差压值y=2500pa
流量值p=
2500
（6）什么是FSK信号？HART协议的通信方式是如何实现的？答：
630 - ⨯10 ≈ 629C ︒
FSK 信号：频移键控，就是用数字信号去调制载波的频率。是信息传输中使用较早的
一种传输方式。HART 协议的通讯方式是由调制器、解调器、载波检测电路和时基电路构
成，实现二进制的数字信号与 FSK 信号之间的相互转化。
（7）利用压力表测量某容器中的压力，工艺要求其压力为 1.3±0.06MPa，现可供选
择压力表的量程有 0~1.6MPa ，0~2.5MPa ，0~4.0MPa ，其精度等级有 1.0、1.5、2.0、2.5、
4.0，试合理选用压力表量程和精度等级。
答：
根据题意可知：
最大测量误差为∆ max ＝±0.06 Mpa
1）量程确定：
应满足工作最大压力小于仪表量程的 2/3 处，即 1.36 MPa×3/2＝2.04 MPa 可以选量程为 0～2.5 MPa 的压力表。 2）精度等级确定：
求出基本误差，以确定满足要求的精度等级。
0.06
δ = ± ⨯ 100% = ±2.4% ，允许的精度等级为 2.0 级。
2.5
综上分析，选择量程为 0～2.5 MPa ，精度等级为 2.0 级的压力表。
该表的最大绝对误差：∆ max ＝2.5×（±2.0％）＝±0.05 MPa ，<0.06 MPa
所以满足要求。
3．设计题
（1）用分度号为 K 的镍铬-镍硅热电偶测量温度，在无冷端温度补偿的情况下，显示
仪表指示值为 600℃，此时冷端温度为 50℃。试问：实际温度是多少？如果热端温度不变，
使冷端温度为 20℃时，此时显示仪表指示值应为多少？
答：
1）已知冷端温度为 50℃，由分布表可查得
E(t ,0) = E(50,0) = 2.022mV
又已知热电动势 E=24.902+2.022=26.924mV
所以实际温度为 648℃。
2）当冷端温度为 20℃时，热电势为 0.798 mV 26.924-0.798=26.126 mV
26.176-25.751=0.425 mV
26.176 - 26.126
0.425
当冷端温度为 20℃时，显示仪表指示值为 629℃。
δ =± ⨯100% = ±3% ，允许的精度等级为 3 级。
（2）某容器的正常工作压力范围为 1.0~1.5MPa ，工艺要求就地指示压力，并要求测
量误差小于被测压力的±5％，试选择一个合适的压力表（类型、量程、精度等级等） 并
说明理由。
答：
根据题意知：压力范围 1.0～1.5MPa
允许最大误差：e ＝1.5×（ ± 5％）＝ ± 0.075 MPa
max
1）量程确定：
应满足工作最大压力小于仪表量程的 2/3 处，即 1.5 MPa×3/2＝2.21 MPa 可以选量程为 0～2.5 MPa 的弹簧压力表。 2）精度等级确定：
求出基本误差，以确定满足要求的精度等级。
0.075
2.5
综上分析，选择量程为 0～2.5 MPa ，精度等级为 3 级的弹簧压力表。
该表的最大绝对误差：∆ max ＝2.5×（ ± 3％）＝ ± 0.075 MPa ，<=0.075 MPa
所以满足要求。
（3）如图 2-1 所示，利用双室平衡容器对锅炉汽包液位进行测量。已知 p
= 4.52
1
MPa ，ρ
= 4.52kg/m 3，ρ = 800.4 kg/m 3，ρ = 915.8 kg/m 3，h = 0.8 m ，h = 1.7
汽
液
冷
1
2
m 。试求差压变送器的量程，并判断零点迁移的正负方向，计算迁移量。
答：
1）差压液位计的量程为 ∆ P
：
P = h (ρ - ρ )g = 0.6 ⨯ (800.4 - 4.52) ⨯ 9.8 = 4679.77Pa
1
液
汽
当液位最低时，差压液位计的正、负压室的受力为：
P = P + h ρ g + h ρ g + 1 1 汽 2 水 P = P + h ρ g + h ρ g
-
1 1 冷
2 水
则迁移量 ∆P = P - P = -7144.44
±
+
-
变送器的量程为 ∆P=7144.44 - 4679.77 = 2464.67 Pa
2) 因为 P+＜P-，故为负迁移；迁移量为 -7144.44 。
（4）某控制系统中有一个量程为 20~100kPa 、精度等级为 0.5 级的差压变送器，在
校验时发现，该仪表在整个量程范围内的绝对误差的变化范围为-0.5~+0.4kPa ，试问：该
变送器能否直接被原控制系统继续使用？为什么？
答：
允许最大误差：∆ max ＝100×（ ± 0.5％）＝ ± 0.5 kPa
这个范围大于－0.5～＋0.4kPa ，所以该变送器能直接北苑控制系统继续使用。
(t ,t ) = e (t ,t ) - 15.24 = 2.001 m v
(t ,0 ) - e (t ,0 ) - e (t ,0 ) + e (t ,0 ) = 15.24 mv
(t ,0 ) = e (t ,0 ) - e (t ,0 ) + e (t ,0 ) - 15.24 = 14.708 mv
（5）用 K 型热电偶测量两点温差，其连接线路如图 2-2 所示。已知 t = 420 ℃，
1
t = 30 ℃，测得两点温差电势为 15.24mV ，试求两点温差为多少？后来发现， t 温度下 0
1
的那只热电偶错用 E 型热电偶，其它都正确，试求两点实际温差。
图 2-1 锅炉汽包液位的测量 图 2-2 两点温差检测
答：
1）e (t ,t ) = 17.241mv AB
1
e
CD
1
AB 1 0
经查表得：t = 49.5︒C
2
故而两点温差为t - t = 370.5︒C
1 2
2）e AB
1
AB
CD 2 CD 0
则：e
CD
2 AB 1 AB 0 CD 0
经查表得：t = 360︒C
2
故而两点温差为t - t = 60︒C
1 2
T e + P ⎝ T
稳态时：y ＝6mA ，
y = y + 1 ⎛ 1 4
e + ⎰ e dt ⎪
P ⎝ T 0 ⎭
第 3 章 思考题与习题
1．基本练习题
（1）在过程控制中，哪些仪表是属于过程控制仪表？在过程控制系统中，大多数调
节器是电动的，而执行器多数是气动的，这是为什么？气动单元组合仪表与电动单元组合
仪表各单元之间的标准统一信号又是如何规定的？
答：
1）在过程控制中，过程控制仪表有：调节器、电/气转换器、执行器、安全栅等。 2）调节器选电动的因为电源的问题容易解决，作用距离长，一般情况下不受限制；
调节精度高，还可以实现微机化。执行器多数是气动的，因为执行器直接与控制介质接触，
常常在高温、高压、深冷、高粘度、易结晶、闪蒸、汽蚀、易爆等恶劣条件下工作，选气 动的执行器就没有电压电流信号，不会产生火花，这样可以保证安全生产和避免严重事故 的发生。
3）气动仪表的输入输出模拟信号统一使用 0.02~0.1MPa
的模拟气压信号。电动仪
表的输入输出模拟信号有直流电流、直流电压、交流电流和交流电压四种。各国都以直流
电流和直流电压作为统一标准信号。过程控制系统的模拟直流电流信号为 4~20mA DC ，
负载 250 Ω ；模拟直流电压信号为 1~5V DC 。
（2）某比例积分调节器的输入、输出范围均为 4~20mADC ，若设 δ = 100% 、 = 2min ，
1
稳态时其输出为 6mA ；若在某一时刻输入阶跃增加 1mA ，试求经过 4min 后调节器的输出。
答：
由比例积分公式（3-1）所示：
y = 1 ⎛ 1
1
⎫ ⎰ edt ⎪
⎭
（3-1）
依题意： p =
1
= 100% ，即 K p =1, e ＝1；
K
p
4min 后：
⎫ 0
⎪ 1
= 6 + 1⨯ (1 + 1 2
⨯ 4)
= 9mA
（3）简述 DDZ-Ⅲ型全刻度指示调节器的基本组成、工作状态以及开关 S ~ S 的作用。
1
2
V - V + V ⎪ 1）调节器由控制单元和指示单元组成。控制单元包括输入电路、PD 与 PI 电路、输
出电路、软手动与硬手动操作电路；指示单元包括输入信号指示电路和给定信号指示电路。
2）工作状态：自动、软手动、硬手动三种。
3） S ~ S 为自动、软手动、硬手动联动切换开关。
1
2
（4）图 3-1 所示输入电路的输入/输出关系为V o 1 = 2(V - V )，试问：推导这一关系
s i
的假设条件有哪些？当输入导线电阻不可忽略时，还有上述关系吗？请证明你的结论。
图 3-1 输入电路图
答：
假设运算放大器是理想的即输入阻抗无穷大，T 点和 F 点同电位， V = V 。 T
F
当输入导线电阻不可忽略时：
⎛ 1 ⎫
V -V 0 - V F ⎝ 2 01 B ⎭
i F + F = R + r R + r R + r
0-V V - V V - V
T + S T = T B
R + r R + r R + r
（3-2）
（3-3）
V = V T
F ，依然可以得到原结论
V = 2(V - V ) 01 s i
（5）什么叫无平衡无扰动切换？全刻度指示调节器是怎样保证由自动到软于动、由
软手动到硬手动、再由硬手动到软手动、由软手动到自动之间的无扰切换的？
答：
在无平衡是非平衡状态下切换不产生干扰的状态，状态转换无冲击。
因为全刻度指示调节器中有 PID 电路，用 C 和 C 两个电容保证。当调节器由“软手
M
I
动”切向“硬手动”时其输出值将由原来某一数值跳跃到硬手动电位器 RP 所确定的数值， H
这将会使内部过程产生内部绕动。如要这一过程是无扰动的话，必须在切换之前就先调整
电位器 RP 的位置，使其与调节器的瞬时输出一致。换句话说，就是先平衡在切换，方可 H
保证输出无扰动。当调节器由“硬手动”切向“软手动”时，由于切换后的积分器具有保
持特性，即能保证切换前的硬手动输出状态，故由硬手动切换软手动时。无需“平衡”即 可做到输出无扰动。
（6）调节器的正、反作用是如何规定的？
若调节器输出随反馈值输入的增加而增加，称为正作用调节器，反之为反作用调节器。
正作用：偏差=测量值-给定值；
反作用：偏差=给定值-测量值。
（7）数字式控制器有哪些主要特点？简述其硬件的基本构成。
答：
1）数字式控制器的主要特点：采用了模拟仪表与计算机一体的设计方法，使数字式控制器的外形结构、面板布置、操作方式等保留了模拟调节器的特征；与模拟调节器相比具有更丰富的运算控制功能；具有数据通信功能，便于系统扩展；可靠性高具有自诊断功能，维护方便。
2）数字式控制器的硬件电路由主机电路，过程输入通道、过程输出通道、人/机联系部件、通信部件等。
（8）SLPC数字式调节器的模块指令有几种主要类型？它们的操作都与什么有关？试举一例加以说明。
答：
1）SLPC可编程调节器的功能模块指令可分为四种类型，即信号输入指令LD、信号输出指令ST、结束指令END和各种功能指令。
2）所有指令都与五个运算寄存器S~S有关。
15
3）如加法运算的实现。加法运算的实现过程如图3-2所示。图中S~S的初始状态
15
分别为A、B、C、D、E。
图3-2加法运算的实现过程
加法运算程序为
LD X1；读取X1数据
LD X2；读取X2数据
+；对X1、X2求和
ST Y1；将结果存入Y1；
END；运算结束
（9）执行器由哪几部分组成？它在过程控制中起什么作用？常用的电动执行器与气动执行器有何特点？
“ 1）执行器由执行机构和调节机构（调节阀）两部分组成。在过程控制系统中，他接
受调节器输出的控制信号，并转换成直线位移或角位移来改变调节阀的流通面积，以控制
流入或流出被控过程的物料或能量，从而实现对过程参数的自动控制。
2）特点：气动执行器具有结构简单、工作可靠、价格便宜、维护方便、防火防爆的
等优点，电动执行器优点是能源取用方便。信号传输速度快和便于远传，缺点就是结构复
杂。价格贵，适用于防爆要求不高或缺乏气源的场所。
（10）简述电动执行机构的组成及各部分的工作原理。
答：
主要由伺服放大器和执行器两大部分组成，电动执行器是电动单元组合仪表中的执行
单元，以伺服电动机为动力的位置伺服机构。电动执行器接受调节器来的 0~10mA 或 4~20MA
的直流信号，将其线性地转换成 0~900的机构转角或直线位置位移，用以操作风门、挡板、 阀门等调节机构，以实现自动调节。
（11）什么叫气开式执行器和气关式执行器？它们是怎样组合的？试举两例分别说明
它们的使用。
答：
1）所谓“气开”，是指当前气压信号 p>0.02MPa 时，阀由关闭状态逐渐打开； 气关”
则相反，即指当前气压信号 p>0.02MPa 时，阀由全开状态逐渐关闭。
2）组合如表 3-1 所示：
表 3-1 执行器组合表
执行机构作用方式
正
正 反
反
阀体作用方式
正
反 正
反
执行器气开、气关形式
气关
气开 气开
气关
3）举例：一般加热器选用“气开”式，这样当控制信号中断时，执行器处于关闭状
态，停止加热，使设备不会因为温度过高发生事故或危险。
又如，锅炉进水的执行器则应选用“气关”式，即当控制信号中断时，执行器处于打
开状态，保证有水进入锅炉，不致产生烧干或爆炸事故。
（12）在过程控制系统中，为什么要使用电-气转换器？试简述其工作原理。
答：
1）由于气动执行器有一系列优点，绝大多数使用使用电动调节仪表的系统也是用气
动执行器，为使气动执行器能够接受电动调节器的控制信号，必须把调节器输出的标准电
流信号转换为 20~100kPa 的标准气压信号。这个过程由电气转换器完成。
2）工作原理：它是按力平衡原理设计和工作的。在其内部有一线圈，当调节器（变
送器）的电流信号送入线圈后，由于内部永久磁铁的作用，使线圈和杠杆产生位移，带动
为调节阀接管截面积； 为重力加速度； r 为流体重度。
挡板接近（或远离）喷嘴，引起喷嘴背压增加（或减少），此背压作用在内部的气动功率
放大器上，放大后的压力一路作为转换器的输出，另一路馈送到反馈波纹管。输送到反馈 波纹管的压力，通过杠杆的力传递作用在铁芯的另一端产生一个反向的位移，此位移与输 入信号产生电磁力矩平衡时，输入信号与输出压力成一一对应的比例关系。即输入信号从 4mA.DC 改变到 20mA.DC 时，转换器的输出压力从 0.02～0.1MPa 变化，实现了将电流信号 转换成气动信号的过程。
（13）在过程控制系统中，为什么要使用阀门定位器？它的作用是什么？
答：
1）电气阀门定位器除了能将电信号转换为气信号外，还能够使阀杆位移与送来的信
号大小保持线性关系，即实现控制器来的输人信号与阀门位置之间关系的准确定位，故取
名为定位器。
2）定位器可以使用在阀的不平衡力较大或阀杆移动摩擦力较大等场合，同时还可以
利用定位器来改变阀的流量特性，改变执行器的正、反作用。在分程控制中，利用定位器
可以使阀在不同的信号段范围内作全行程移动。
（14）什么是调节阀的流通能力，确定流通能力的目的是什么？它是怎样计算的？
答：
1)调节阀的流通能力指: 调节阀全开、阀前后压差为 0.1MPa 、流体重度为 1g/cm 3 时，
每小时通过阀门的流体流量（m 3 或 kg ）。
2)确定流通能力的目的是其调节阀的容量。
3)由流体力学理论可知，当流体为不可压缩时，通过调节阀的体积流量如式（3-4）
所示：
q = αA
V
2g r
(p - p ) （3-4） 1 2
式中，α 为流量系数，它取决于调节阀的结构形状和流体流动状况，可从有关手册查
阅或由实验确定；
A
g
（15）什么是调节阀的流量特性？调节阀的理想流量特性有哪几种？它们各是怎样定
义的？调节阀的工作流量特性与阻力系数有关，而阻力系数又是怎样定义的？它的大小对
流量特性有何影响？
答：
1）理想流量特性：在调节阀前后压差固定的情况下得出的流量特性称为固有流量特
性，也叫理想流量特性。
2）常用理想流量特性：直线流量特性、等百分比（对数）流量特性、快开特性。
3）直线流量特性是指流过调节阀的相对流量与阀门的相对开度成直线关系。等百分
比流量特性是指单位行程变化所引起的相对流量变化与该点的相对流量成正比关系。快开
●自动化仪表指哪一类仪表?什么叫单元组合式仪表? 1答:a:是由若干自动化元件构成的,具有较完善功能的自动化技术工具.b:由具有不同功能的若干单元仪表按调节系统具体要求组合而成的自动调节仪表. ●DDZ-II型与DDZ-III型仪表的电压.电流信号传输标准是什么?在现场与控制室之间采用直流电流传输信号有什么好处? 答:在DDZ-I型和DDZ-II型以表中采用0~10mA直流电流作为标准信号,而在DDZ-III型和DDZ-S型仪表中,采用国际上统一的4~20mA直流电流作为标准信号.这两种标准信号都以直流电流作为联络信号.采用直流信号的优点是传输过程中易于和交流感应干扰相区别,且不存在相移问题,可不受传输线中电感.电容和负载性质的限制.采用电流制的优点首先可以不受传输线及负载电阻变化的影响,适于信号的远距离传送;其次由于电动单元组合仪表很多是采用力平衡原理构成的,使用电流信号可直接与磁场作用产生正比于信号的机械力.此外,对于要求电压输入的仪表和元件,只要在电流回路中串联电阻便可得到电压信号,故使用比较灵活. ●什么叫两线制变送器?它与传统的四线制变送器相比有什么优点?试举例画出两线制变送器的基本结构,说明其必要的组成部分. 答:a.就是将供电的电源线与信号的传输线合并起来,一共只用两根导线.b. 1有利于识别仪表的断电断线等故障2不仅节省电缆布线方
便,而且大大有利与安全防爆易抗干扰.3上限值较大,有利于抑制干扰4上下限的比值为5:1与气动仪表信号制对应,便于相互折算,产生较大的磁力c.图. ●什么是仪表的精确度?试问一台量程为-100~+100℃.精确度为0.5级的测量仪表,在量程范围内的最大误差为多少? 答:模拟式仪表的合理精确度,应该以测量范围中最大的绝对误差和该仪表的测量范围之比来衡量,这种比值称为相对百分误差,仪表工业规定,去掉百分误差的%,称为仪表精确度.一般选用相对误差评定,看相对百分比,相对误差越小精度越高.x/(100+100)=0.5%x=1℃. ●1-1试述热电偶的测温原理,工业上常用的测温热电偶有哪几种?什么热电偶的分度号?在什么情况下要使用补偿导线? 答:a.当两种不同的导体或半导体连接成闭合回路时,若两个接点温度不同,回路中就会出现热电动势,并产生电流.b.铂极其合金,镍铬-镍硅,镍铬-康铜,铜-康铜.c.分度号是用来反应温度传感器在测量温度范围内温度变化为传感器电压或电阻值变化的标准数列.d.在电路中引入一个随冷端温度变化的附加电动势时,自动补偿冷端温度变化,以保证测量精度,为了节约,作为热偶丝在低温区的替代品. ●1-2热电阻测温有什么特点?为什么热电阻要用三线接法?
过程控制与自动化仪表课后作业详解 第一章 P15 2-1. （1）简述图1-6所示系统的工作原理，画出控制系统的方框图并写明每一方框图的输入/输出变量名称和所用仪表的名称。 LT LC 1 Q 2 Q A 图1-6 控制系统流程图 答： 1）图为液位控制系统，由储水箱（被控过程）、液位检测器（测量变送器）、液位控制器、调节阀组成的反馈控制系统，为了达到对水箱液位进行控制的目的，对液位进行检测，经过液位控制器来控制调节阀，从而调节Q 1（流量）来实现液位控制的作用。 2）框图如图1-7所示： 控控控LC 控控控 控控控控 A 控控控控LT _ 2() Q t () 1Q t () r t () e t () u t h 图1-7 控制系统框图 3）控制器输入输出分别为：设定值与反馈值之差e (t )、控制量u (t )；执行器输入输出分别为：控制量u (t )、操作变量Q 1 (t ) ；被控对象的输入输出为：操作变量Q 1 (t ) 、扰动量Q 2 (t ) ，被控量h ；所用仪表为：控制器（例如PID 控制器）、调节阀、液位测量变送器。 2-3某化学反应过程规定操作温度为800℃，最大超调量小于或等于5％，要求设计的定值控制系统，在设定值作最大阶跃干扰时的过渡过程曲线如图所示。要求： 1）计算该系统的稳态误差、衰减比、最大超调量和过渡过程时间； 2）说明该系统是否满足工艺要求。 答： 1）稳态误差：e(∞)=810-800=10 衰减比：n=B 1/B 2=(850-810)/(820-810)=4 最大超调量：σ=(850-810)/810=4.9% 假设以系统输出稳定值的2%为标准，则810*2%=16.2，则 过渡过程时间：ts=17min
[标签:标题] 篇一：自动化仪表与过程控制课后答案 自动化仪表与过程控制课后答案 0-1自动化仪表是指哪一类仪表？什么叫单元组合式仪表？ 自动化仪表:是由若干自动化元件构成的，具有较完善功能的 自动化技术工具单元组合式调节仪表: 由具有不同功能的若干单元仪表按调节系统具体要求组合而成的自动调节仪表 0-2DDZ-II型与DDZ-III型仪表的电压,电流信号输出标准是什么？在现场与控制室之间采用直 流电流传输信号有什么好处？P5 第二段 0-3什么叫两线制变送器？它与传统的四线制变送器相比有什么优点？试举例画出两线制变 送器的基本结构,说明其必要的组成部分？P5~6 0-4什么是仪表的精确度？试问一台量程为-100~100C,精确度为0.5级的测量仪表,在量程范围内的最大误差为多少？ 一般选用相对误差评定，看相对百分比，相对误差越小精度越高x/(100+100)=0.5% x=1 摄氏度 1-1试述热电偶的测温原理,工业上常用的测温热电偶有哪几种？什么叫热电偶的分度号？在什么情况下要使用补偿导线？ 答：a、当两种不同的导体或半导体连接成闭合回路时，若两个接点温度不同，回路中就会出现热电动势，并产生电流。 b、铂极其合金，镍铬-镍硅，镍铬-康铜，铜-康铜。 c、分度号是用来反应温度传感器在测量温度范围内温度变化为传感器电压或电阻值变化的标准数列。 d、在电路中引入一个随冷端温度变化的附加电动势时，自动补偿冷端温度变化，以保证测量精度，为了节约，作为热偶丝在低温区的替代品。 1-2 热电阻测温有什么特点？为什么热电阻要用三线接法？ 答：a、在-200到+500摄氏度范围内精度高，性能稳定可靠，不需要冷端温度补偿,测温范围比热电偶低，存在非线性。 b、连接导线为铜线，环境温度变化，则阻值变，若采用平衡电桥三线连接，连线R使桥路电阻变化相同，则桥路的输出不变，即确保检流计的输出为被测温度的输出。 1-3说明热电偶温度变送器的基本结构，工作原理以及实现冷端温度补偿的方法。在什么情 况下要做零点迁移？ 答：a、结构：其核心是一个直流低电平电压-电流变换器，大体上都可分为输入电路、放大 电路及反馈电路三部分。 b、工作原理：应用温度传感器进行温度检测其温度传感器通常为热电阻，热敏电阻集成温度传感器、半导体温度传感器等，然后通过转换电路将温度传感器的信号转换为变准电流信
《自动化仪表与过程控制》习题及思考题 习题一 1、设有一温度测量仪表，量程为0%~1100。g精度为0.5级，试求该仪表允许 的最大绝对误差、分格值的下限值和灵敏限的上限值？ 2、为什么热电偶测温时要进行冷端温度补偿？如何进行补偿？ 3、用热电偶测温时，为什么要用补偿导线？补偿导线能起冷端温度补偿的作用 吗？ 4、用镖铭-镖硅(分度号：K)热电偶工作时，冷端温度TO=30 %,测得热电偶的 电势：E (T, T0) =39.29mv,求被测介质的实际温度? 5、热电偶冷端温度补偿桥路如下图所示。已知∕∣=∕2=0∙5"Z A,热电偶为镖铭- 铜银热电偶。试求补偿电阻扁,在基准温度"=20%时的阻值。 习题二 1、已知粕错-伯、铜-康铜热电偶具有下图所示温度特性，其中& < & < ( <储, 试设计一个非线性反馈电路，并简述其工作原理。
2、DDZ-IIl型热电阻温度变送器的线性化器原理图及热电阻非线性特性如下两 图所示。求，,与用的关系表达式，并简述其线性化原理. RN 3、有两只DDZ-Ill型温度变送器，一只变送范围为IoOo°c,另一只变送范围为 1500°c,这两只表的精度等级均为0.5级,若用这两只表去测量500°C ~ 15OO o c 的温度，试问用哪只表测量时误差小些？(配合热电偶使用) 习题三 1、什么是绝对压力、表压力和真空度？其关系如何？ 2、为什么一般工业上的压力计都做成测表压或真空度，而不做成测绝对压力的 形式？ 3、某压力表的测量范围为O-IPa,精度等级为1级，试问此压力表允许的最大绝 对误差是多少？若采用标准压力计来校验该压力表，在校验点为0∙5Pa时, 标准压力计的读数为0,508Pa,试问被校压力表在这一点是否符合1级精度？ 为什么？ 4、若测量某容器压力，工艺要求压力为：L5±0∙05VPα,现可供选择的弹簧管压 力表的精度有：LO、1.5、2.5X及4.0,可供选择的量程有：0~1.6, 0-2.5, 及0~4.0 (MPa),试选择弹簧管压力表的量程及精度等级？ 5、现有一只测量范围在0~L6MPa,精度为1.5级的普通弹簧压力表，校验后, 其结果如下： 标准表MPa00.3850.79 1.21 1.595 上行程MPa00.40.8 1.2 1.6 下行程MPa00.380.78 1.195 1.59 试问这只表是否合格?
一、填空题 1、过程控制系统一般由控制器、执行器、被控过程和测量变送等环节组成。 2、仪表的精度等级又称准确度级，通常用引用误差作为判断仪表精度等级的尺度。 3、过程控制系统动态质量指标主要有衰减比n 、超调量σ和过渡过程时间；静态质量指标有稳态误差e 。 4、真值是指被测变量本身所具有的真实值，在计算误差时，一般用约定真值或相对真值来代替。 5、根据使用的能源不同，调节阀可分为气动调节阀、电动调节阀和液动调节阀三大类。 6、过程数学模型的求取方法一般有机理建模、试验建模和混合建模。 7、积分作用的优点是可消除稳态误差(余差)，但引入积分作用会使系统稳定性下降。 8、在工业生产中常见的比值控制系统可分为单闭环比值控制、双闭环比值控制和变比值控制三种。 9、预估补偿原理是预先估计出被控过程的数学模型，然后将预估器并联在被控过程上，使其对过程中的纯滞后进行补偿。 10、随着控制通道的增益K0的增加，控制作用增强，克服干扰的能力最大， 系统的余差减小，最大偏差减小。 11、从理论上讲，干扰通道存在纯滞后，不影响系统的控制质量。 12、建立过程对象模型的方法有机理建模和系统辨识与参数估计。 13、控制系统对检测变送环节的基本要求是准确、迅速和可靠。 14、控制阀的选择包括结构材质的选择、口径的选择、流量特性的选择和正反作用的选择。
15、防积分饱和的措施有对控制器的输出限幅、限制控制器积分部分的输出和积分切除法。 16、如果对象扰动通道增益增加，扰动作用增强，系统的余差增大， 最大偏差增大。 17、在离心泵的控制方案中，机械效率最差的是通过旁路控制。 二、名词解释题 1、衰减比 答：衰减比定义为： 衰减比是衡量系统过渡过程稳定性的一个动态指标。为保证系统足够的稳定程度，一般取衰减比为4:1～10:1。 2、自衡过程 答：当扰动发生后，无须外加任何控制作用，过程能够自发地趋于新的平衡状态的性质称为自衡性。称该类被控过程为自衡过程。 3、分布式控制系统 答：分布式控制系统，又称为集散控制系统，一种操作显示集中、控制功能分散、采用分级分层体系结构、局部网络通信的计算机综合控制系统。
自动化仪表与过程控制课后答案 ---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 自动化仪表与过程控制课后答案 自动化仪表与过程控制课后答案0-1 自动化仪表是指哪一类仪表？什么叫单元组合式仪表？自动化仪表:是由若干自动化元件构成的，具有较完善功能的自动化技术工具单元组合式调节仪表 : 由具有不同功能的若干单元仪表按调节系统具体要求组合而成的自动调节仪表0-2DDZ-II 型与DDZ-III 型仪表的电压,电流信号输出标准是什么？在现场与控制室之间采用直流电流传输信号有什么好处？ P5 第二段 0-3 什么叫两线制变送器？它与传统的四线制变送器相比有什么优点？试举例画出两线制变送器的基本结构,说明其必要的组成部分？P5~6 0-4 什么是仪表的精确度？试问一台量程为-100~100C,精确度为 0.5 级的测量仪表,在量程范围内的最大误差为多少？一般选用相对误差评定，看相对百分比，相对误差越小精度越高 x/(100+100)=0.5% x=1 摄氏度1-1 试述热电偶的测温原理,工业上常用的测温热电偶有哪几种？什么叫热电偶的分度号？在什么情况下要使用补偿导线？答：a、当两种不同的导体或半导体连接成闭合回路时，若两个接点温度不同，回路中就会出现热电动势，并产生电流。 b、铂极其合金，镍铬-镍硅，镍铬-康铜，铜-康铜。 c、分度号是用来反应温度传感器在测量温度范围内温度变化为传感器电压或电阻值变化的标准数列。 d、在电路中引入一个随冷端温度变化的附加电动势时，自动补偿 1/ 11 冷端温度变化，以保证测量精度，为了节约，作为热偶丝在低温区的替代品。 1-2 热电阻测温有什么特点？为什么热电阻要用三线接法？答：a、在-200 到+500 摄氏度范围内精度高，性能稳定可靠，不需要冷端温度补偿,测温范围比热电偶低，存在非线性。
《过程控制与自动化仪表》习题答案 篇一：2012过程控制及其自动化仪表A卷参考答案 ：号学：名姓：级班业专装：院学 安徽农业大学2011~2012学年第二学期试卷 (A卷) 考试形式:闭卷笔试，2小时，满分100分适用专业:09电气 一、单项选择题(共10小题，每小题2分，共20分) (注意：第一大题答案请写入下面的答题卡中) 1、控制系统的反馈信号使得原来信号增强的叫做( B ) A、负反馈 B、正反馈 C、前馈 2、某测温仪表范围为200~1000℃，根据工艺要求，温度指示值不允许超过±6℃，则应选仪表的精度等级为( A ) A、级 B、级 C、级 3、常见的自动控制系统是一个( C )系统。 A、开环控制 B、前馈控制 C、反馈控制 4、积分作用可用来( A ) A、消除余差 B、克服纯滞后 C、克服容量滞后 5、下列表达式中，表示比例积分调节规律的是( A ) A、?MV?K1 p(DV? TDVdt)B、?MV?Kp(DV?TdDVD)C、?MV? KpDV I ?dt6、压力表的测量使用范围一般为其量程的( A )处。
A、1/3~2/3 B、1/3 7、常见的调节阀按其工作方式分有气动、电动和液动，其中加工、安装和维护工作量大，但动力强劲，常用于航空航天、矿山机械的是 ( C ) A、电动调节阀 B、气动调节阀 C、液动调节阀 8、如图所示直通双座阀，下列表述正确的是( A ) A、适于大压差场合 B、不适于大管径场合 C、泄漏量较小 9、对象受到阶跃输入后，输出达到新的稳态值的％所需的时间，就是( B ) A、放大倍数 B、时间常数 C、纯滞后时间 10、有些工艺对象不允许长时间施加较大幅度的扰动，在实验法建立其数学模型时应采用( B ) A、阶跃响应曲线法 B、方波响应曲线法 C、最小二乘法 二、判断题(共5小题，每小题2分，共10分) ( ×)1、工业过程控制系统大部分是随动系统。 ( ×)2、被调参数为温度的对象，时间常数和滞后都比较小。 ( ×)3、用电子电位差计测热电偶温度，若冷端温度下降3℃，热端温度升高3℃，则示值约升高6℃。 ( √)4、测量液体管道静压时，应选择在管道中间偏下方45度取压。 ( √)5、零点迁移的实质是测量范围的平移，它并不改变仪表的量程。 三、填空题(共10小题，每题2分，共20分) 1、自动调节系统方块图中，给定值SV，测量值 PV，偏差DV 之间的关系是。
第4章思考题与习题 1．基本练习题 （1）什么是被控过程的特性？什么是被控过程的数学模型？为什么要研究过程的数学模型？目前研究过程数学模型的主要方法有哪几种？ 答： 1）过程控制特性指被控过程输入量发生变化时，过程输出量的变化规律。 2）被控过程的数学模型是描述被控过程在输入（控制输入与扰动输入）作用下，其状态和输出（被控参数）变化的数学表达式。 3）目的： ○1设计过程控制系统及整定控制参数； ○2指导生产工艺及其设备的设计与操作； ○3对被控过程进行仿真研究； ○4培训运行操作人员； ○5工业过程的故障检测与诊断。 4）机理演绎法和实验辨识法。 （2）响应曲线法辨识过程数学模型时，一般应注意哪些问题？ 答： 1）合理地选择阶跃输入信号的幅度，幅值不能过大以免对生产的正常进行产生不利影响。但也不能太小，以防其他干扰影响的比重相对较大而影响试验结果。一般取正常输入信号最大幅值的10%； 2）试验时被控过程应处于相对稳定的工况； 3）在相同条件下进行多次测试，消除非线性； 4）分别做正、反方向的阶跃输入信号试验，并将两次结果进行比较，以衡量过程的非线性程度； 5）每完成一次试验后，应将被控过程恢复到原来的工况并稳定一段时间再做第二次试验。 （3）怎样用最小二乘法估计模型参数，最小二乘的一次完成算法与递推算法有何区别？ 答： 1）最小二乘法可以将待辨识过程看作“黑箱”。利用输入输出数据来确定多项式的系数利用) h k e =θ来确定模型参数。 k T+ ) ( (y k ( ) 2）区别：一次完成要知道所有的输入输出数据才能辨识参数，即只能离线辨识。递推算法可以只知道一部分数据即进行辨识，可用于在线辨识。
思考与练习题参考答案 第4章执行器 （1）执行器在过程控制中起什么作用？常用的电动执行器与气动执行器有何特点？ 答：执行器是过程控制系统中一个重要的组成部分，它的作用是接受来自控制器输出的控制信号，并转换成直线位移或角位移来改变调节阀的流通面积，以改变被控参数的流量，控制流入或流出被控过程的物料或能量，从而实现对过程参数的自动控制，使生产过程满足预定的要求。 电动执行器能源取用方便，动作灵敏，信号传输速度快，适合于远距离的信号传送，便于和电子计算机配合使用。但电动执行器一般来说不适用于防火防爆的场合，而且结构复杂，价格贵。 气动执行器是以压缩空气作为动力能源的执行器，具有结构简单、动作可靠、性能稳定、输出力大、成本较低、安装维修方便和防火防爆等优点，在过程控制中获得最广泛的应用。但气动执行器有滞后大、不适于远传的缺点，为了克服此缺点，可采用电/气转换器或阀门定位器，使传送信号为电信号，现场操作为气动，这是电/气结合的一种形式，也是今后发展的方向。 （2）执行器由哪几部分组成？各部分的作用是什么？ 答：执行器由执行机构和调节机构（又称为调节阀）两个部分组成 执行机构是执行器的推动装置，它根据控制信号的大小，产生相应的推力，推动调节机构动作。调节机构是执行器的调节部分，在执行机构推力的作用下，调节机构产生一定的位移或转角，直接调节流体的流量。 （3）简述电动执行器的构成原理，伺服电机的转向和位置与输入信号有什么关系？ 答：电动执行机构由伺服放大器和执行机构两部分组成。伺服放大器是由前置磁放大器、触发器，可控硅主回路及电源等部分组成。执行机构又包括两相伺服电动机、减速器和位置发送器。 伺服放大器综合输入信号和反馈信号，并将该结果信号加以放大，使之有足够大的功率来控制伺服电动机的转动。根据综合后结果信号的极性，放大器应输出相应极性的信号，以控制电动机的正、反运转 前置级磁放大器是一个增益很高的放大器，来自控制器的输入信号和位置反馈信号在磁放大器中进行比较，当两者不相等时，放大器把偏差信号进行放大，根据输入信号与反馈相减后偏差的正负，放大器输出电压，控制两个晶体管触发电路中一个工作，一个截止。使主回路的可控硅导通，两相伺服电动机接通电源而旋转，从而带动调节机构进行自动控制。可控硅在电路中起无触点开关作用。伺服放大器有两组开关电路，即触发器与主回路有两套，各自分别接受正偏差或负偏差的输入信号，以控制伺服电动机的正转或反转。与此同时，位置反馈信号随电动机转角的变化而变化，当位置反馈信号与输入信号相等时，前置放大器没有输出，伺服电机停转。 伺服电动机是执行器的动力装置，它将电功率变为机械功率以对调节机构作功。但由于伺服电机转速高，满足不了较低的调节速度的要求，输出力矩小带动不了调节机构，故必须经过减速器将高转速，小力矩转化为低转速大力矩的输出。 位置发送器的作用是输出一个与执行器输出轴位移成比例的电信号，一方面借电流来指示阀位，另一方面作为位置反馈信号至输入端，使执行器构成一个位置反馈系统。 来自控制器的电信号ID作为伺服放大器的输入信号，与位置反馈信号If进行比较，其差值（正或负）经放大后去控制两相伺服电动机正转或反转，再经减速器减速后，使输出产生位
1、调节器正反作用方式的定义是什么？在方案设计中应该怎样确定调节器的正反作用方式？P157-P158 答： （1）当被控过程的输入量增加（或减小）时，过程的输出量（即被控参数）也随之增加（或减小），则称为正作用被控过程，反之称为反作用被控过程； （2）①首先根据生产工艺要求及安全等原则确定调节阀的气开、气关形式，以确定Kv的正负； ②然后根据被控过程特征确定其属于正、反哪种类型，以确定Ko的正负； ③最后根据系统开环传递函数中各环节静态增益的乘积α必须为正这一原则确定调节器Ko的正负，进而确定调节器的正反作用类型。 2、P、I、D调节规律各有何特点？P152 答： P调节（比例调节规律）特点： 1)有差调节，不可避免地存在稳态误差： 2)稳态误差随比例度的增大而增大；； 3)不适用于给定值随时间变化的系统； 4)增大Kc，不仅可以减小稳态误差，还可以加快响应速率 I调节（积分调节规律）特点： 1)可以提高系统的无差度，也即提高系统的稳态控制精度： 2)过渡过程变化相对缓慢，系统的稳定性差 D调节（微分调节规律）特点： 1)单纯的微分调节器是不能工作的； 2)能预测偏差变化趋势，防止系统被调量出现较大动态偏差； 3、调节器的参数有哪些工程整定方法？各有什么特点？P159 答： （1）反应曲线法，临界比例度法，衰减曲线法 （2）特点： a)反应曲线法是一种开环整定方法，是得到被控过程的典型参数之后，再对调节器参数进行整定的； b)临界比例度法是一种闭环整定方法，不需测试动态特征，方便简洁，使用方便； c)衰减曲线法与临界比例度法类似，都是依赖系统在某种运行状况下的特征信息对调节器进行参数整定的， 无需单据被控的数学模型，但不同的是无需出现等幅振荡过程 4、微分控制为什么不能单独作用调节规律？P154 答：因为任何实际的调节器都有一定的不灵敏区（或称死区），在不灵敏区内，当系统的输出产生变化时，调节器并不动作，从而导致被调节的偏差有可能出现相当的数值而得不到校正 5、控制方案确定中为了减小或消除控制通道中纯时延时对系统控制品质不良影响，怎样设计一种补偿措施？答：在系统设计时，应使控制通道的时间常数To既不能太大也不能太小。当To过大而又无法减小时，可以考虑在控制通道中增加微分环节。另可以选用快速测量仪表变送环节的时间常数，或采取一定措施以减小执行器的时间常数等等。 6、简述DDE-Ⅲ全刻度指示器的组成、工作状态和各开关作用。P76 答： 1.指示单元：测量指示电路，给定指示电路 2.控制单元：输入电路，PD电路，PI电路，输出电路，软手动与硬手动操作电路 3.工作状态：自动，软手动，硬手动 4.各开关作用：内、外给定，换挡，工作状态选择等 7、简述执行器的组成、作用，常用执行器及特点。P93 答：
•自动化仪表指哪一类仪俵么叫单元组合式仪表 答:a:是由若干自动化元件构成购有较完善功能的自动化技术而剧具有不同功能的若干单元仪表按调节系统具体要求组合而成的自动调节仪表 •DDZ-II型与DDZ-III型仪表的电域流信号传输标准是伟海现场与控制室之间采用直流电流传输信号有什么好处 答:在DDZ-型和DDZ-II型以表中采用〜10mA流电流作为标准信丽在DDZ-III型和DDZ-型仪表中采用国际上统一的〜20mA流电流作为标准信域两种标准信号都以直流电流作为联络信得用直流信号的优点是传输过程中易于和交流感应干扰相区另阻不存在相移问额不受传输线中电确容和负载性质的限怵用电流制的优点首先可以不受传输线及负载电阻变化6镰狮信号白^远距离传送其次由于电动单元组合仪表很多是采用力平衡原理梅琳电流信号可直接与磁场作用产生正比于信号的机械邺卜对于要求电压输入的仪表和麻耍在电流回路中串联电阻便可得到电压,蔽装用比较灵活 ・什么叫两线制变送?雷与传统的四线制变送器相比有什么懒攀例画出两线制变送器的基本结懒明其必要的组成部分 答:a.就是将供电的电源线与信号的传输线合并起集只用两根导载1有利于识别仪表的断电断线等救舜仅节省电缆布线方侧且大大有利与安全防爆易抗干扰3上限值较大有利于才制干挑上下限的比值为:1与气动仪表信号制对应便于相互折拿产生较大的磁力.图.
•什么是仪表的精确道问一台量程为00〜+1(00.精确度为0.5级的测量仪表 在量程范围内的最大误差为多少 答:模拟式仪表的合理精确膻该以测量范围中最大的绝对误差和该仪表的测量范围之比来衡好文种比值称为相对百分误豫表工业规林掉百分误差的称为仪表精确度.一般选用相对误差评定,看相对百分比，相对误差越小精度越 高.x/(100+100)=0.5%定1 ・1-1试述热电偶的测温原理业上常用的测温热电偶有哪喻检热电偶的分度 号次什么情况下要使用补偿导线 答:a.当两种不同的导体或半导体连接成闭合回籁两个接点温度不南路中就 会出现热电动聊产生电流.钳极其合例铸银硅银铸康铜专屏康铜c.分度 号是用来反应温度传感器在测量温度范围内温度变化为传感器电压或电阻值变化的标准数列d.在电路中引入一个随冷端温度变化的附加电动势励补偿冷端温度 变化以保证测量精殿1了节约作为热偶丝在低温区的替代品 ・1-2热电阻测温有什么特施什么热电阻要用三线按法 答:a.在-200到+50城氏度范围内精度1tt能稳定可靠不需要冷端温度补1f鲫温 范围比热电偶彳盼在非线，曲.在使用平衡电桥对热电阻进行测量管电阻引出 三根导线一根的电阻与电源相连接不影响电桥的平彳朝外两根接到电桥的两臂内，他们随环境温度的变化可以相互抵消 ・1-3说明热电偶温度变送器的基本.制原理以及实现冷端温度补偿的箔法
第1章思考题与习题 1-1 过程控制有哪些主要特点？为什么说过程控制多属慢过程参数控制？ 解答： 1．控制对象复杂、控制要求多样 2. 控制方案丰富 3．控制多属慢过程参数控制 4．定值控制是过程控制的一种主要控制形式 5．过程控制系统由规范化的过程检测控制仪表组成 1-2 什么是过程控制系统？典型过程控制系统由哪几部分组成？ 解答： 过程控制系统：一般是指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统。 组成：参照图1-1。 1-4 说明过程控制系统的分类方法，通常过程控制系统可分为哪几类？ 解答： 分类方法说明： 按所控制的参数来分，有温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等；按控制系统所处理的信号方式来分，有模拟控制系统与数字控制系统；按控制器类型来分，有常规仪表控制系统与计算机控制系统；按控制系统的结构和所完成的功能来分，有串级控制系统、均匀控制系统、自适应控制系统等；按其动作规律来分，有比例（P）控制、比例积分（PI）控制，比例、积分、微分（PID）控制系统等；按控制系统组成回路的情况来分，有单回路与多回路控制系统、开环与闭环控制系统；按被控参数的数量可分为单变量和多变量控制系统等。 通常分类： 1．按设定值的形式不同划分：（1）定值控制系统 （2）随动控制系统 （3）程序控制系统 2．按系统的结构特点分类：（1）反馈控制系统 （2）前馈控制系统 （3）前馈—反馈复合控制系统 1-5 什么是定值控制系统? 解答： 在定值控制系统中设定值是恒定不变的，引起系统被控参数变化的就是扰动信号。
1-6 什么是被控对象的静态特性？什么是被控对象的动态特性？二者之间有什么关系？ 解答： 被控对象的静态特性：稳态时控制过程被控参数与控制变量之间的关系称为静态特性。 被控对象的动态特性：。系统在动态过程中，被控参数与控制变量之间的关系即为控制过程的动态特性。 二者之间的关系： 1-7 试说明定值控制系统稳态与动态的含义。为什么在分析过程控制系统得性能时更关注其动态特性？ 解答： 稳态： 对于定值控制，当控制系统输入（设定值和扰动）不变时，整个系统若能达 到一种平衡状态，系统中各个组成环节暂不动作，它们的输出信号都处于相对静 止状态，这种状态称为稳态（或静态）。 动态： 从外部扰动出现、平衡状态遭到破坏、自动控制装置开始动作，到整个系统 又建立新的稳态（达到新的平衡）、调节过程结束的这一段时间，整个系统各个环节的状态和参数都处于变化的过程之中，这种状态称为动态。 在实际的生产过程中，被控过程常常受到各种振动的影响，不可能一直工作在稳态。只有将控制系统研究与分析的重点放在各个环节的动态特性，才能设计出良好的控制系统。 1-8 评价控制系统动态性能的常用单项指标有哪些？各自的定义是什么？ 解答： 单项性能指标主要有：衰减比、超调量与最大动态偏差、静差、调节时间、振荡频率、上升时间和峰值时间等。 衰减比：等于两个相邻的同向波峰值之比n； 过渡过程的最大动态偏差：对于定值控制系统，是指被控参数偏离设定值的最大值A； y与最终稳态值y（∞）之比的百分数σ； 超调量：第一个波峰值 1
自动化仪表与过程控制试题（含答案）自动化仪表与过程控制试题 题号一二三四五总分 得分 得分评卷人 一、填空题(每空1分，共20分) 1、测量温度的方法虽然很多，但从感受温度的途径来分，可以分为两大类:一类是( )的，即通过测温元件与被测物体的接触而感知物体的温度;另一类是( )的，即通过接收被测物体发出的辐射热来判断温度。 2、电动温度变送器，核心都是一个直流低电平电压—电流变换器，大体上都可分为( )、( )及( )三部分。 3、调节器的输出电路是一个电压—电流转换器，还承担( )的任务。 4、在数字控制系统中，当需要限制输出量的变化速率，以及需要实现自动/手动无扰切换等场合，使用增量算式有许多便利之处，所以有些控制系统中不直接计算y，而先算出( )。 n 5、SLPC单回路控制器是按( )或( )的定周期节拍工作的。 6、DCS系统常采用多主站的令牌传送方式，在系统内，各( )和( )的地位都是相同的，没有固定的主站与从站划分。 7、集散控制系统的操作站主要有三大功能，即以系统生成、维护为主的( )功能，以监视、运行、记录为主的( )功能，以及与现场控制站和上位计算机交换信息的( )功能。 8、从结构来说，执行器一般由( )和( )两部分组成。 9、目前，用来测定对象动态特性的实验方法主要有( )、( )和( )三种。 10、为了克服用白色噪声作为输入，估算脉冲响应函数需要较长时间，可以采用( )信号作为输入探测信号。
得分评卷人 二、判断题(每题1分，共10分) 1、比例度P是一个无因次量，它表示在只有比例作用的情况下，能使输出量作满量程变化的输入量相对变化的百分数。 ( ) 2、DDZ-?型调节器的运算电路是PD与PID两个运算电路串联组成的。 ( ) 3、在混合过程PID算法的混合过程中要求的是瞬时流量的正负偏差积分为零 ( ) 4、SLPC型单回路控制器的指令共有46种。 ( ) 5、一个功能块参数可分为三类:输入参数，输出参数及外含参数。 ( ) 1 6、设备管理是所有基金会现场设备中重要的应用进程，用以管理设备信息，并协调分布式现场总线系统中各设备的运行。 ( ) 7、我国生产的DDZ-?型仪表中，在要求较高的场合，防爆栅采用隔离式方案，以变压器作为隔离元件，分别将输入、输出和电源电路进行隔离，以防止危险能量直接窜入现场。 ( ) 8、因为可以采用随机激励信号、瞬态激励信号来迅速测定系统的动态特性，所以现在很少采用稳态正弦激励试验来测定。 ( ) 9、和最佳过渡过程相反的调节器参数值叫做最佳整定参数。 ( ) 10、串级调节系统是一个双回路系统，实质上是把两个调节器串接起来，通过它们的协调工作，使一个被调量准确保持为给定值。 ( ) 得分评卷人 三、选择题(每题1分，共10分) 1、被称为( )仪表的理由是这些检测元件安装在生产第一线，直接与工艺介质相接触，取得第一次的测量信号。 A 一次 B 二次 C 三次 D 四次 2、下列( )不是工业上最常用的弹性测压元件。
一．判断并改错，在题上改即可 （√）1．实验建模中，所谓测取对象的阶跃反应曲线，就是用实验的方法测取对象在阶跃输入作用下，输出量y随时间的变化规律。 （×）2．当过渡过程终了时，被控变量所达到的新的稳态值与信号作用前的稳态值之间的偏差叫做余差。 （×）3．从干扰作用发生的时刻起，直到系统重新回到给定值时止，过渡过程所经历的时间叫过渡时间。 （√）4．被控变量的选择一般是找出影响生产的关键变量作为被控变量。（×）5．分程控制可用于扩大控制器的可调范围，改善控制品质。 （√）6．设计自控系统时，控制通道的放大系数选择的一定要比干扰通道的大。（√）7．简单均匀控制系统之所以能够使两个变量的关系得到协调，是通过控制器参数整定来实现的。 （×）8．目前，我国生产的仪表常用的精确度等级有0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0等；一般级以上的仪表常用来作为标准表。（√）9．系数K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。 （×）10．差压式流量计，是以压降不变，利用节流面积的变化来测量流量的大小。 二．简述 1．如何区分正迁移和负迁移。 适用于压力表，以零点为界，当调整零位使之小于0Pa为付迁移，调整零位使之大于0Pa 为正迁移。 2．热电偶温度计的组成，其输入、输出的信号各是什么。 热电偶温度计由三部分组成：热电偶（感温元件）；测量仪表（毫伏计或电位差计）；连接热电偶和测量仪表的导线（补偿导线及铜导线）。 输入信号是温度，输出信号是热电势。 3．对于系统中的容量滞后，如用微分作用克服滞后，效果如何。 容量滞后一般是由于物料或能量的传递需要通过一定阻力而引起的。其特性可用微分方程式描述，若引入微分作用，对于克服容量滞后对控制质量的影响有一定效果。 4．前馈控制系统应用场合。 应用场合：1、干扰幅值大而频繁，对被控变量影响剧烈，仅采用反馈控制达不到要求的对象。2、主要干扰是可测不可控的变量。3、当对象的控制通道滞后大，反馈控制不及时，控制质量差，可采用前馈或前馈-反馈控制系统，以提高控制质量。 5．说明为什么用热电阻测温时要用三线制。 采用三线制是为了消除连接导线电阻引起的测量误差。这是因为测量热电阻的电路一般是不平衡电桥。热电阻做为电桥的一个桥臂电阻，其连接导线也成为桥臂电阻的一部分，这一部分电阻是未知的且随环境温度变化，造成测量误差。采用三线制，将导线一根接到电桥的电源端，其余两根分别接到热电阻所在的桥臂及其相邻的桥臂上，这样消除了导线线路电阻带来的测量误差。 6．比例积分控制规律是什么，有何特点。 当对控制质量有更高要求时，就需要在比例控制的基础上，再加上能消除余差的积分控制作用，这样控制既及时，又能消除余差。比例积分控制规律可用下式表示：118页。
过程控制系统与仪表习 题答案王再英 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
过程控制系统与仪表 王再英刘淮霞陈毅静编着 习题与思考题解答 机械工业出版社 第1章思考题与习题 1-1 过程控制有哪些主要特点为什么说过程控制多属慢过程参数控制 解答： 1．控制对象复杂、控制要求多样 2. 控制方案丰富 3．控制多属慢过程参数控制 4．定值控制是过程控制的一种主要控制形式 5．过程控制系统由规范化的过程检测控制仪表组成 1-2 什么是过程控制系统典型过程控制系统由哪几部分组成
解答： 过程控制系统：一般是指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统。 组成：参照图1-1。 1-4 说明过程控制系统的分类方法，通常过程控制系统可分为哪几类？ 解答： 分类方法说明： 按所控制的参数来分，有温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等；按控制系统所处理的信号方式来分，有模拟控制系统与数字控制系统；按控制器类型来分，有常规仪表控制系统与计算机控制系统；按控制系统的结构和所完成的功能来分，有串级控制系统、均匀控制系统、自适应控制系统等；按其动作规律来分，有比例（P）控制、比例积分（PI）控制，比例、积分、微分（PID）控制系统等；按控制系统组成回路的情况来分，有单回路与多回路控制系统、开环与闭环控制系统；按被控参数的数量可分为单变量和多变量控制系统等。 通常分类： 1．按设定值的形式不同划分：（1）定值控制系统 （2）随动控制系统
（3）程序控制系统 2．按系统的结构特点分类：（1）反馈控制系统 （2）前馈控制系统 （3）前馈—反馈复合控制系统 1-5 什么是定值控制系统 解答： 在定值控制系统中设定值是恒定不变的，引起系统被控参数变化的就是扰动信号。1-6 什么是被控对象的静态特性什么是被控对象的动态特性二者之间有什么关系解答： 被控对象的静态特性：稳态时控制过程被控参数与控制变量之间的关系称为静态特性。 被控对象的动态特性：。系统在动态过程中，被控参数与控制变量之间的关系即为控制过程的动态特性。 二者之间的关系：
《过程控制与自动化仪表》习题答案 篇一：自动化仪表与过程控制课后答案 自动化仪表与过程控制课后答案 0-1自动化仪表是指哪一类仪表？什么叫单元组合式仪表？ 自动化仪表:是由若干自动化元件构成的，具有较完善功能的 自动化技术工具单元组合式调节仪表: 由具有不同功能的若干单元仪表按调节系统具体要 求组合而成的自动调节仪表 0-2DDZ-II型与DDZ-III型仪表的电压,电流信号输出标准是什么？在现场与控制室之间采用直 流电流传输信号有什么好处？ P5 第二段 0-3什么叫两线制变送器？它与传统的四线制变送器相比有什么优点？试举例画出两线制变 送器的基本结构,说明其必要的组成部分？ P5~6 0-4什么是仪表的精确度？试问一台量程为-100~100C,精确度为级的测量仪表,在量程范 围内的最大误差为多少？ 一般选用相对误差评定，看相对百分比，相对误差越小精度越高 x/(100+100)=% x=1 摄氏度 1-1试述热电偶的测温原理,工业上常用的测温热电偶有哪几
种？什么叫热电偶的分度号？ 在什么情况下要使用补偿导线？ 答：a、当两种不同的导体或半导体连接成闭合回路时，若两个接点温度不同，回路中就会 出现热电动势，并产生电流。 b、铂极其合金，镍铬-镍硅，镍铬-康铜，铜-康铜。 c、分度号是用来反应温度传感器在测量温度范围内温度变化为传感器电压或电阻值变化的 标准数列。 d、在电路中引入一个随冷端温度变化的附加电动势时，自动补偿冷端温度变化，以保证测 量精度，为了节约，作为热偶丝在低温区的替代品。 1-2 热电阻测温有什么特点？为什么热电阻要用三线接法？ 答：a、在-200到+500摄氏度范围内精度高，性能稳定可靠，不需要冷端温度补偿,测温范 围比热电偶低，存在非线性。 b、连接导线为铜线，环境温度变化，则阻值变，若采用平衡电桥三线连接，连线R使桥 路电阻变化相同，则桥路的输出不变，即确保检流计的输出为被测温度的输出。 1-3说明热电偶温度变送器的基本结构，工作原理以及实现冷端温度补偿的方法。在什么情