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化工自动化及仪表引言化工自动化及仪表是现代化工工厂中必不可少的部分。
它集成了传感器、控制系统、执行器和现场仪表等组成的自动化设备，实现了化工过程的自动化控制和监测。
本文将介绍化工自动化及仪表的概念、应用及其优势。
一、概念化工自动化及仪表是将信息技术、电子技术、自动控制技术等应用于化学工业生产过程中的自动控制和监测系统。
它通过采集过程数据、分析数据、进行决策控制，实现化工过程的自动化操作。
化工自动化及仪表系统由五个部分组成：传感器、控制系统、执行器、现场仪表和通信网络。
传感器用于采集物理量和化学量，将其转换成电信号；控制系统用于处理传感器采集到的信号，进行控制和判决；执行器用于执行控制系统的指令，控制化工过程；现场仪表用于监测和显示过程参数；通信网络用于传输数据和命令。
二、应用化工自动化及仪表广泛应用于化学工业的各个环节，包括原材料处理、反应过程、分离工艺、产品制备等。
下面分别介绍几个典型应用场景：1.原材料处理：在化学生产中，原材料的处理是一个重要的环节。
化工自动化及仪表可以通过传感器和控制系统对原材料进行精确的测量和调控，提高原材料的利用率，降低生产成本。
2.反应过程控制：化学反应过程控制是化工自动化及仪表的核心应用之一。
通过传感器对反应过程中的温度、压力、浓度等参数进行实时监测，通过控制系统对反应条件进行调控，实现反应的自动化控制。
3.分离工艺控制：在化学生产中，分离工艺是将混合物中的组分分离出来的关键环节。
化工自动化及仪表可以通过传感器对分离过程中各个组分的浓度进行监测，通过控制系统对分离条件进行调控，提高分离效率，提高产品质量。
4.产品制备：化学工业生产出来的产品通常需要经过多个步骤进行制备。
化工自动化及仪表可以对制备过程中的各个参数进行实时监测和控制，保证产品的质量和一致性。
三、优势化工自动化及仪表具有以下几个优势：1.提高生产效率：化工自动化及仪表可以实现化工过程的连续运行和高效控制，减少人为因素的干扰，提高生产效率。
化工自动化的主要内容：化工生产过程自动化，一般包括自动检测、自动操纵、自动保护和自动控制等方面的内容。
化工生产过程自动化的意义：（1）加快生产速度，降低生产成本，提高产品产量和质量。
（2）减轻劳动强度，改善劳动条件。
（3）能够保证生产安全，防止事故发生或扩大，达到延长设备使用寿命，提高设备利用能力的目的。
（4）能改变劳动方式，提高工人文化技术水平，为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。
自动控制系统的基本组成被控对象和自动化装置（测量元件与变送器、控制器、执行器）。
简单调节系统是闭合回路和负反馈。
自动控制系统是具有被控变量负反馈的闭环系统 控制系统按被调参数的变化规律可分为哪几类？简述每种形式的基本含义。
开环自动控制系统：操纵变量可以改变被控变量，但被控变量对操纵变量没有影响。
闭环自动控制系统：操纵变量可以改变被控变量，被控变量又对操纵变量产生影响。
定值控制系统：给定值为常数；随动控制系统：给定值为变数，要求跟随变化；程序控制调节系统：按预定时间顺序控制参数。
调节器参数工程整定法包括有临界比例法、衰减曲线法、经验凑试法。
过渡过程有哪几种形式非周期衰减过程。
衰减振荡过程。
等幅振荡过程。
发散振荡过程。
控制系统的品质指标的参数有最大偏差A 或超调量B 、衰减比N 、余差C 、过渡时间、震荡周期T 或频率等。
数学模型的方法有两种。
其中一种是根据过程的内在机理，通过物料和能量平衡关系，用机理建模的方法求取过程的数学模型。
描述对象特性的三个参数是放大系数K/R 、时间常数T/AR 和滞后时间t ，如果时间常数越大，系统的响应速度越慢，系统的稳定性越好。
特性测取法：阶跃反应曲线法，矩形脉冲法放大系数是总变化值除以量程/阶跃值除以量程DDZ 表示电动单元组合，PI206压力指示工段序号，有横杠集中仪表盘面，没是就地 灵敏度：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，可表示为x a S ∆∆=。
第一章自动控制系统基本概念3.闭环控制系统与开环控制系统有什么不同？答：闭环控制系统是指控制器与被控对象之间既有顺向控制又有反向联系的自动控制系统。
开环控制系统是指控制器与被控对象之间只有顺向控制而没有反向联系的自动控制系统，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控制装置去影响操纵变量。
自动控制系统是具有被控变量负反馈的闭环系统，它与自动检测、自动操纵等开环系统比较，最本质的区别，就在于自动控制系统有负反馈，开环系统中，被控变量（工艺）是不反馈到输入端的。
4.自动控制系统主要由哪些环节组成？答：自动控制系统主要由两大部分组成。
一部分是起控制作用的全套自动化装置，对于常规仪表来说，它包括测量元件与变送器、自动控制器、执行器等；另一部分是受自动化装置控制的被控对象。
8.在自动控制系统中，测量变送装置、控制器、执行器各起什么作用？答：在自动控制系统中，测量变送装置用来测量被控变量的变化并将它转换成一种特定的、统一的输出信号（如气压信号或电压、电流信号等）；控制器将测量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行比较得出偏差，按预先设计好的控制规律进行运算后，将运算结果用特定的信号（气压或电流）发送给执行器；执行器能自动地根据控制器送来的信号值相应地改变流入（或流出）被控变量的物料量或能量，克服扰动的影响，最终实现控制要求。
9.试分别说明什么是被控对象、被控变量、给定值、操纵变量?答：①被控对象：在自动控制系统中，工艺参数需要控制的生产设备或机器等。
②被控变量：被控对象内要求保持设定数值的工艺参数。
③给定值：被控变量的预定值。
④操纵变量：受控制器操纵的，用以克服干扰的影响，使被控变量保持设定值的物料量或能量，实现控制作用的变量。
18.什么是自动控制系统的过渡过程？它有哪几种基本形式？答：对于任何一个控制系统，扰动作用是不可避免的客观存在，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，在自动控制作用下，由于自动控制系统的负反馈作用，经过一段时间，使被控变量回复到新的稳定状态。
化工仪表及自动化一、引言化工是现代工业的重要组成部分之一，它涉及到许多高危、高难度的操作环节，为了保障工作安全，提高生产效率和产品质量，人们采用了化工仪表及自动化技术，实现对化工生产过程的精确控制和实时监测，并提供可靠的操作和决策支持。
本文将从化工仪表和自动化的定义、分类以及其在化工生产中的应用等方面进行探讨。
二、化工仪表的定义与分类1、化工仪表的定义化工仪表是指在化工生产中，用于对化工生产过程及其现场参数进行监测、测量、记录、分析、控制和管理的设备，通常包括传感器、变送器、显示器、记录仪、控制器、调节器等。
2、化工仪表的分类（1）按测量原理分类化工仪表根据测量原理的不同，可分为压力、温度、流量、液位、PH值、浓度等多种仪表类型。
其中，压力、温度、液位等是针对制程参数测量较多的仪器，而流量、PH值、浓度等则以环保检测仪器较为常见。
（2）按用途分类化工仪表根据具体用途的不同，可分为流程控制仪表（例如调节阀、电机驱动阀门、电磁阀等）和测量控制仪表（例如温度计、压力计、液位计、控制器等）。
三、化工自动化的定义与特点1、化工自动化的定义化工自动化是指利用现代化工仪表技术和计算机技术等手段，实现对化工生产过程及其参数的自动监控和远程控制的一种综合技术。
化工自动化技术的应用不仅可以提高化工生产效率和产品质量，而且可以降低人力成本，提高生产安全性。
2、化工自动化的特点（1）高效性：化工自动化系统可以实现对化工生产全过程的自动化控制，提高工作效率，提高生产的稳定性和安全性。
（2）可靠性：自动化系统采用先进的故障检测及保护措施，能够自动检测和判断工艺参数的变化，及时地采取相应的措施，确保化工生产过程的稳定性和安全性。
（3）实时性：自动化系统能够在线监测和生成化工生产过程及其参数的实时数据，还能够实时反馈设备状态和工艺参数的变化情况，实时掌握化工生产过程的运行状况，及时处理异常情况，保证生产过程连续性。
（4）智能化：自动化系统集成了先进的人工智能算法与模型，在处理和分析大量的数据时，能够快速发现问题和异常情况，自动调整生产参数，避免生产效率和产品质量的下降。
《化工仪表及自动化》课程总结在化工生产中，仪表和自动化技术的应用至关重要。
通过《化工仪表及自动化》这门课程的学习，我对化工生产过程中的测量、控制和自动化有了更深入的理解和认识。
课程伊始，我们学习了化工仪表的基本概念和分类。
化工仪表主要包括检测仪表、显示仪表、控制仪表和执行器等。
检测仪表用于测量化工生产过程中的各种参数，如温度、压力、流量、液位等。
显示仪表则将检测到的参数以直观的方式呈现给操作人员，以便他们及时了解生产过程的状况。
控制仪表根据设定的控制策略，对生产过程进行调节和控制。
执行器则是将控制信号转化为实际的动作，如调节阀的开度调整等。
温度测量是化工生产中常见的参数测量之一。
我们了解到了各种温度测量仪表，如热电偶、热电阻和温度计等。
热电偶基于热电效应工作，具有测量范围广、响应速度快等优点。
热电阻则利用电阻随温度的变化来测量温度，精度较高。
不同类型的温度计，如玻璃液体温度计和双金属温度计，也各有其适用场景。
在实际应用中，需要根据测量要求和工况条件选择合适的温度测量仪表，并进行正确的安装和校准。
压力测量同样重要。
常见的压力测量仪表有液柱式压力计、弹性式压力计和压力变送器等。
液柱式压力计简单直观，但测量范围有限。
弹性式压力计结构简单、使用方便，但精度相对较低。
压力变送器则将压力信号转换为标准电信号输出，便于远距离传输和与控制系统连接。
流量测量是课程中的一个重点内容。
我们学习了多种流量测量方法和仪表，如差压式流量计、转子流量计、电磁流量计和超声波流量计等。
差压式流量计通过测量节流元件前后的压差来计算流量，但其测量精度受到流体物性和流动状态的影响。
转子流量计则基于浮子在锥形管中的上升高度与流量的关系进行测量，适用于中小流量的测量。
电磁流量计利用电磁感应原理测量导电液体的流量，具有测量精度高、无阻流部件等优点。
超声波流量计通过测量超声波在流体中的传播速度来计算流量，非接触式测量使其在一些特殊场合具有优势。
一、单选题1.差压物位计的输出电流应和（）成一一对应关系。
A、容器上方气相的压力B、差压变送器正压室压力C、物位高度D、差压变送器负压室压力答案： C2.在获得校验数据之后，通常需要计算仪表的（）来判断仪表是否合格。
A、最大引用误差B、最大回差C、最大引用误差及最大回差D、灵敏度与分辨力答案： C3.关于数字控制器，下列说法正确的是（）。
A、控制器只能实现PID控制算法B、控制器进行手/自动切换时，为保证无扰动切换，应先调整PID参数C、控制器在任何时刻都应设置为自动状态D、控制器正反作用的选择应使系统构成负反馈答案： D4.关于恒浮力式物位计，下列说法错误的是（）。
A、浮子/浮球所受的浮力在液位变化时保持不变B、浮子/浮球的位置跟随液位的变化而变化C、属于非接触式测量D、属于接触式测量答案： C5.下列关于压力测量说法错误的是：A、所谓压力是指的物理学意义上的压强B、压力的检测还可以用于物位和流量的检测C、所谓真空度，是指被测压力低于大气压力的差值D、压力的国际标准单位为PSI(Pound per Square Inch)答案： D6.关于磁致伸缩物位计，下列说法错误的是（）。
A、属于接触式物位计B、受安装和维护的限制，测量范围不能太大，多用于卧式储罐的物位测量C、介质密度变化不会影响测量精度D、精度很高，可以达到计量级精度答案： C7.气动执行器在石油化工场合使用较多的原因是（）。
A、安全防爆B、价格便宜C、尺寸小D、使用方便答案： A8.浮球式物位计若测量过程中浮球脱落，则物位计的输出会（）。
A、不变B、达到最大C、达到最小D、不确定答案： B9.差压物位计进行零点迁移的实质是（）。
A、改变差压变送器测量范围的上下限，而量程不变B、使得液位高度为测量范围下限时，差压变送器输出4mAC、使得液位高度为测量范围上限时，差压变送器输出20mAD、改变差压变送器测量范围的量程，而测量范围不变答案： A10.DCS控制系统中PID控制算法是由（）完成。
化工仪表及自动化资料ppt课件目录CATALOGUE•化工仪表概述•化工仪表的基本原理•化工仪表的选型与安装•化工自动化概述•化工仪表与自动化的关系•化工仪表及自动化的应用案例01CATALOGUE化工仪表概述用于测量、显示、记录和控制工业生产过程中各种工艺参数的装置或系统。
仪表的定义温度仪表、压力仪表、流量仪表、物位仪表等。
按测量对象分类机械式仪表、电子式仪表、智能式仪表等。
按工作原理分类实验室仪表、工业用仪表、过程控制仪表等。
按使用场合分类仪表的定义与分类高精度测量化工生产对工艺参数的精度要求较高，因此化工仪表需要具备高精度测量的能力。
宽测量范围化工生产过程中工艺参数的变化范围较大，要求化工仪表具有较宽的测量范围。
•高可靠性：化工生产环境恶劣，要求化工仪表能够在高温、高压、腐蚀等环境下稳定工作。
测量工艺参数实时测量并显示生产过程中的温度、压力、流量、物位等工艺参数。
控制生产过程根据工艺要求，通过控制阀等执行机构对生产过程进行自动控制。
保障生产安全及时发现并处理生产过程中的异常情况，保障生产安全。
化工仪表的发展历程早期阶段以机械式仪表为主，如弹簧管压力表、浮子流量计等。
这些仪表结构简单，但精度较低，功能单一。
电子化阶段随着电子技术的发展，电子式仪表逐渐取代机械式仪表。
电子式仪表具有更高的精度和更多的功能，如数字显示、远程传输等。
智能化阶段近年来，随着计算机技术和人工智能技术的发展，智能式仪表开始得到广泛应用。
智能式仪表具有自学习、自适应、自诊断等功能，能够进一步提高生产过程的自动化水平和生产效率。
02CATALOGUE化工仪表的基本原理利用弹性元件受压变形的原理，将压力转换为位移或应变进行测量。
压力测量温度测量流量测量物位测量基于热电偶、热电阻等测温元件，将温度转换为电信号进行测量。
通过测量流体流过管道截面的面积和流速，计算得到流量值。
利用浮力、静压等原理，检测容器内液体或固体的位置高度。
测量原理传输原理模拟信号传输将测量信号转换为标准模拟信号（如4-20mA），通过电缆进行传输。
化工仪表及自动化1. 介绍化工仪表及自动化技术在化工行业中起着举足轻重的作用。
它涉及到仪器仪表的选择、安装、校准和维护，以及自动化系统的设计、实施和优化。
化工仪表及自动化的目标是提高生产效率、确保产品质量、降低运营成本，并优化化工过程的控制。
2. 化工仪表化工仪表是化工过程控制的基础。
它们用于测量和监测各种物理和化学参数，如流量、压力、温度、液位和浓度。
化工仪表的选择在很大程度上取决于应用场景的要求。
常见的化工仪表包括压力传感器、温度计、液位计和流量计。
2.1 压力传感器压力传感器广泛用于化工过程中的压力测量。
它们可以测量气体和液体的静态或动态压力，并将其转换为相应的电信号。
压力传感器的选择需要考虑工作范围、精度、稳定性、防腐蚀能力和可靠性等因素。
2.2 温度计温度计用于测量化工过程中的温度变化。
根据测量原理的不同，温度计可分为接触式和非接触式温度计。
接触式温度计通过物理接触来测量物体的温度，而非接触式温度计则使用红外线或激光来测量物体的温度。
2.3 液位计液位计用于测量液体的高度或水平。
它们可以采用不同的原理来测量液位，如浮球式液位计、导电式液位计和超声波液位计。
选择液位计需要考虑液体性质、操作条件和准确度等因素。
2.4 流量计流量计用于测量流体通过管道的速度或容量。
常见的流量计包括涡轮流量计、电磁流量计和超声波流量计。
流量计的选择取决于流体性质、流体状态和测量精度的要求。
3. 化工自动化化工自动化通过引入自动控制系统来提高化工过程的效率和可靠性。
化工自动化系统包括传感器、执行器、控制器和人机界面。
它们共同协作，实现对化工过程的监测、控制和调节。
3.1 传感器传感器用于将物理或化学参数转换为电信号。
在化工自动化中，常见的传感器包括温度传感器、压力传感器、流量传感器和液位传感器。
传感器的选择需要考虑测量范围、精度、稳定性和可靠性等因素。
3.2 执行器执行器用于根据控制信号执行相应的动作。
在化工自动化中，常见的执行器包括电动阀门、调节阀门和变频器。
第一章自动控制系统基本概念9、试分别说明什么是被控对象、被控变量、给定值、控制变量？被控对象：在自动控制系统中，将需要控制其工艺参数的生产设备或者机器叫做被控对象。
被控变量：被控对象内要求保持给定值的工艺参数。
给定值：被控变量的预定值。
控制变量：受控制阀控制的，用以克服干扰的影响，使被控变量保持给定值的物料量或者能量。
12、什么是负反馈？负反馈在自动控制系统中有什么重要意义？答： (1)系统的输出变量是被控变量，但是它经过测量元件和变送器后，又返回到系统的输入端，能够使原来的信号减弱的做法叫做负反馈。
(2)负反馈在自动控制系统中的重要意义是当被控变量， y 受到干扰的影响而升高时，惟独负反馈才干使反馈信号升高，经过比较到控制器去的偏差信号将降低，此时控制器将发出信号而使控制阀的开度发生变化，变化的方向为负，从而使被控变量下降回到给定值，这样就达到了控制的目的。
16、什么是控制系统的静态与动态？为什么说研究控制系统的动态比研究其静态更为重要？答： (1)在自动化领域中，把被控变量不随时间而变化的平衡状态称为系统的静态，把被控变量随时间而变化的不平衡状态称为系统的动态。
(2)因为干扰是客观存在的，是不可避免的。
一个自动控制系统投入运行时，时时刻刻都受到干扰作用，破坏正常的工艺生产状态。
这就需要通过自动化装置不断施加控制作用去对抗或者抵消干扰作用的影响，使被控变量保持在工艺所要求的技术指标上。
一个正常工作的自动控制系统，总受到频繁的干扰作用，总处在频繁的动态过程中。
所以了解系统动态更为重要。
第二章过程特性及其数学模型9、为什么说放大系数 K 是对象的静态特性？而时间常数 T 和滞后时间τ 是对象的动态特征？答：在稳定状态时，对象一定的输入就对应着一定的输出。
这种特性称为对象的静态特征，而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，所以放大系数是对象静态特性。
时间常数 T 和滞后时间τ 都描述的是达到稳态值前的过程，故是对象的动态特性。
化工仪表及自动化化工仪表及自动化 第一章 自动控制系统基本概念第一节化工自动化的主要内容包括自动检测、自动保护、自动操纵、自动控制第二节自动控制系统的基本组成及表示形式1、自动化装置的三个部分：测量元件与变送器、自动控制器、执行器2、自动控制系统的表示形式（方框图）3、自动控制系统是具有被控变量负反馈的闭环系统，这是与自动检测、自动操纵等开环系统比较最本质的区别 4、仪表的图形符号字母第一位字母 后继字母 被测变量 修饰词 功能A 分析 报警 F 流量 比（分数） ~~~~~~~~~ L 物位 ~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~ P 压力 ~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~ T 温度 ~~~~~~~~~ 传送度控制器 ；LICA 是一台具有指示、报警功能的液位控制器第三节 自动控制系统的分类定值控制系统、随动控制系统（自动跟踪系统）、程序控制系统（顺序控制系统）第四节 自动控制系统的过渡过程和品质指标一、 控制系统的静态与动态e测一 Z y被控xpq操纵控制偏给控控对测量就地安装仪集中仪表盘就地仪表盘图中的实线改为虚线就是分别的盘后安装仪表干扰作用f被控变量不随时间而变化的平衡状态称为系统的静态，随时间变化的不平衡状态称为系统的动态二、 控制系统的过渡过程1、 稳定过程（非周期衰减过程、衰减振荡过程）2、 不稳定过程（等幅振荡过程、发散振荡过程） 三、控制系统的品质指标1、最大偏差为A ；超调量为B2、衰减比为B: B / ；3、余差为C4、过渡时间5、振荡周期第二章过程特性及其数学模型 第一节 化工过程的特点及其描述方法1、研究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，这种数学描述称为对象的数学建模，一般将被控变量看作对象的输出量，而干扰作用和控制作用看作对象的输入量2、对象的数学模型可分为静态和动态数学模型3、数学模型的表达式：1）非参量模型即是采用曲线或者数据表格等来表示；2）参量模型即是采用数学方程式来描述第二节 对象数学模型的建立机理建模和实验建模第三节描述对象特性的参数一、 放大系数K 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，越大，表示对输出量的影响越大。
二、时间常数T 时间常数越大，被控变量的变化也越慢，达到新的稳定值所需时间也越大.…………………………………CABB /三、滞后时间 1、传递滞后一般用τ0 表示；2、容量滞后 用τh 表示第三章 检测仪表与传感器第一节概述一、 程与测量误差 绝对误差 相对误差三、 仪表的性能指标 1、精确度 相对百分误差为%100max⨯∆=量程δ 允许误差为%100⨯±=量程差值仪表允许的最大绝对误允δ 去掉±、％号即是仪表的精确度 越大表示精确度越低 2、 变差=%100⨯量程最大绝对差值3、 灵敏度与灵敏限适用于指针式仪表4、 分辨力适用于数字式仪表5、线性度%100max⨯∆±=量程f f δ 第二节 压力检测及仪表一、 压力单位及测压仪表p=F/S二、弹性式压力记 测量范围为几百帕到数千兆帕三、电气式压力计 标准信号：直流电流4~20mA 空气压力0.02~0.1MPa 1霍尔片式压力传感器 从弹性元件的位移转换成霍尔电势2、应变片式压力传感器利用电阻应变原理3、压阻式压力传感器利用单晶硅的压阻效应 四、 压力计的选用及安装1、 仪表测量范围的确定 测量稳定压力时最大工作压力不应超过测量上限值的2/3；测量动脉压力时最大工作压力不应超过测量上限的1/2；测量高压压力时最大工作压力不应超过测量上限值的3/5；被测压力的最小值不低于仪表满量程的1/3 2、 仪表精度级的选取第三节 流量检测及仪表一、 概述流量测量的分类：速度式流量计；容积式流量计；质量流量计二、差压式流量计 利用节流原理：恒流通面积，变压降。
节流装置包括节流件和取压装置 标准节流装置即把装置标准化，取压方法有角接取压法和法兰取压法 三、转子流量计 恒压降，变节流面积第四节 物位检测及仪表一、 概述 测量液体的叫液位计，固体的叫料位计，两种密度不同的叫界面记 二、差压式液位变送器 1、工作原理g H P ρ=∆3、 零点迁移问题g h h g H P 2121)(ρρ--=∆ 零点改变，量程不变 三、电容式物位传感器 1、原理 电容量dD LC ln 2πε=2、液位的检测第五节 温度的检测及仪表一、 温度检测方法：接触式测温仪表；非接触式测温仪表 二、热电偶温度计1、插入第三种导线的问题只需保证引入线两端的温度相同即可，不影响原热电偶所产生的热电势数值2、冷端温度的补偿1）冷端温度保持为0℃的方法2）冷端温度修正方法 E(t,0)=E(t,t 1)+E(t 1,0) 3)校正仪表零点法4）补偿电桥法 利用不平衡电桥产生的电势，来补偿热电偶因冷端温度变化而引起的热电势变化值5）补偿热电偶法 三、热电阻温度计 1、原理 利用金属导体的电阻值随温度变化而变化的特性即是电阻温度效应来进行温度测量的2、工业常用热电阻：铂，铜第六节 现代检测技术与传感器的发展采用间接测量的思路，利用易于获取的其他测量信息，通过计算来实现被检测量的估计。
也称为软仪表技术，就是利用易测过程变量，依据这些易测过程变量与难以直接测量的待测过程变量之间的数学关系，通过各种数学计算和估计方法，实现对待测过程变量的测量第七节 显示仪表按显示的方式分为：可模拟式、数字式、屏幕显示三种第四章 自动控制仪表第一节 概述控制仪表的发展过程大体经历了三个阶段：基地式控制仪表、单元组合式仪表中的控制单元以微处理器为基元的控制装置第二节 基本控制规律及其对系统过渡过程的影响控制器的控制规律指P 与e 之间的函数关系P=f(e)=f(z-x) 一、 双位控制1、制规律是控制器只有连个输出值，相应的控制机构只有开和极限位置，又称为开关控制2、 表达式为:产生持续的等幅振荡过程二、比例控制（P ）1、规律是控制阀的开度与被控变量的偏差成比例。
P=Pmax,e>0 Pmin,e<02、表达式为P=Kpe Kp 越大，比例控制作用越强3、比例度δ=%100minmax minmax ⨯--p p p x x e 。
其值越大，表示控制作用越弱4、余差的产生（存在余差是比例控制的缺点）由于控制系统固有的原因，使得达到新的平衡时被控变量值会比原来平衡值小 三、积分控制（I ）消除余差控制动作缓慢，会出现控制不及时，1、控制规律：控制作用的输出变化量P 与输入偏差e 的积分成正比2、表达式P=K I ∫edt 当偏差e 是常数A 时，变成P=K I ∫Adt= K I At3、（由于积分控制控制动作缓慢，会出现控制不及时）所以有：比例积分控制（PI ）表达式P=Kp (e+ K I ∫edt)。
用积分时间T 1 来代替K I 得P=Kp (e+11T ∫edt) .若偏差为常数A 代入得P=Kp A+1T k p ∫edt) .缺点：对象滞后很大时，控制时间较长，最大偏差较大；负荷变化过于剧烈时，控制作用不及时 四、微分控制(PID)超前控制1、控制规律：控制器的输出信号与偏差信号的变化速度成正比2、表达式：P=dtdeT D3、比例积分微分控制规律为P= Kp (e+11T ∫edt+dtdeT D )第五章 执行器 第一节 气动执行器1、 由执行机构和控制机构两部分组成。
2、 作用：前者是执行器的推动装置，它按控制信号压力的大小产生相应的推力，推动控制机构动作，即是将信号压力的大小转换为阀杆位移的装置；后者是执行器的控制部分，它直接与被控介质接触，控制流体的流量，即是将阀杆的位移转换为流过阀的流量的装置3、 气动执行器的结构和分类1）执行机构：薄膜式和活塞式2）控制机构：直通单座控制阀、直通双座控制阀、角形控制阀、三通控制阀、隔膜控制阀、蝶阀、球阀、凸轮绕曲阀、笼式阀4、 控制阀的流量特性：指的是被控介质流过阀门的相对流量与阀门的相对开度间的关系；控制阀的理想流量特性：直线流量特性、等百分比流量特性、抛物线流量特性、快开特性。
5、 控制阀的选择：气开式与气关式的选择主要从工艺生产上安全要求出发。
考虑原则是信号中断时，应保证设备和操作人员的安全。
如果阀处于打开位置时危害性小，则应选用气关式，以使起源系统发生故障，起源中断时，阀门能自动打开。
反之阀处于关闭时危害性小，则应选用气开阀第一节 简单控制系统的结构与组成简单控制系统的方框图第二节简单控制系统的设计1、 被控变量的选择2、3、 操纵变量的选择4、5、 测量元件特性的影响6、 控制器控制规律的选择（控制器正反作用的确定）对于测量元件及变送器，其作用方向一般是正的。
对于被控对象的作用方向，当操纵变量增加时，被控变量也增加的对象属于正作用，反之为负作用。
对于控制器，当给定值不变时，被控变量测量值是增加时，控制器的输出也增加属于正作用方向，或者当测量值不变时，给定值减少时，控制器的输出增加的也称为正作用方向，反之为负作用方向。
对于执行器，其作用方向取决于是气开阀还是气关阀第三节 控制器参数的工程整定临界比例度法、衰减曲线法、经验凑试法第七章 复杂控制系统 第一节串级控制系统F 2 一给主测量、主控副控执F 1 主副测量、主副副一偏给控执对被控测量变送装干干干第二节均匀控制系统第八章新型控制系统第一节自适应控制系统第九章计算机控制系统第一节概述1、组成2、工作过程三个步骤：数据采集、控制决策、控制输出第二节集散控制系统。
