3-1自动化仪表的基本知识解析

第二章-----自动化仪表的基本知识（补充）自动化仪表的作用：对运行参数进行自动控制、测量和显示。

按用途分：测量仪表；显示仪表；调节器；执行机构。

按使用能源分：气动仪表；电动仪表。

按结构形式分：基地式仪表；单元组合式仪表。

单元组合式仪表：控制系统的各种功能都分别用一台独立的仪表来实现，包括测量仪表、显示仪表、调节器等。

各仪表间用统一的标准信号联系起来。

气动仪表的统一信号是0.02~0.1MPa。

电动仪表的统一信号是0~10mA或4~20mA基地式仪表把测量、显示仪表和调节器组装在一个壳内，成为一个整体，它们间不用统一信号联系。

自动化仪表的主要品质指标我们希望仪表检测的参数值能完全反映出该参数的实际值。

但实际存在误差。

——仪表的品质（衡量测量值和实际值的一致程度）基本误差和附加误差：基本误差——仪表本身缺陷造成。

附加误差——仪表使用中，由于外界条件的影响（温度、湿度、振动等)引起的误差。

附加误差不可能彻底消除。

绝对误差（指示误差）：被测参数的测量值减去真值。

ΔA=A-A0相对误差δ：仪表的绝对误差所占该仪表指示值的百分数。

仪表的精度：仪表盘或说明书中所写的精度等级。

指测量中的最大指示误差占仪表量程的百分数。

通常用去掉百分号的数字表示仪表精度的等级常见的仪表精度等级有：0.1、0.2、0.35、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5仪表的灵敏度：仪表对输入信号开始有反映的灵敏程度。

灵敏度越大，越能测出微小的输入变化。

仪表的不灵敏区、灵敏限、变差：不灵敏区指当输入信号有一个微小变化时，输出仍然不变。

灵敏限指引起仪表输出有一微小变化时，所需输入量的最小变化值，一般认为灵敏限等于0.5倍不灵敏区。

变差指外界条件不变时，多次由不同方向使仪表输入为同一真值时，仪表指示值之间的最大误差。

仪表的不灵敏区和变差都是仪表结构不完善程度的标志。

气动仪表的元部件及组成原理常用弹性元件气动仪表的主要元部件：弹性元件、节流元件、气体容室、喷嘴挡板机构和功率放大器等。

自动化仪表培训（全）一、引言随着我国经济的快速发展和科技的不断进步，自动化仪表在各行各业中的应用越来越广泛。

自动化仪表是一种利用传感器、执行器、计算机等技术实现自动检测、控制、调节和监控的设备。

为了提高自动化仪表的使用效果和维护水平，对相关人员进行专业培训显得尤为重要。

本文将详细介绍自动化仪表培训的内容、目的、方法和效果评估。

二、培训内容1.自动化仪表基础知识（1）自动化仪表的定义、分类及特点（2）自动化仪表的组成及工作原理（3）常用自动化仪表的选型与应用2.自动化仪表安装与调试（1）自动化仪表的安装方法及注意事项（2）自动化仪表的调试步骤及方法（3）自动化仪表的校准与标定3.自动化仪表维护与故障处理（1）自动化仪表的日常维护与保养（2）自动化仪表的故障诊断与处理方法（3）自动化仪表的维修技巧与注意事项4.自动化仪表管理与技术发展（1）自动化仪表的管理制度与规范（2）自动化仪表的技术发展趋势与创新（3）自动化仪表在行业中的应用案例与经验分享三、培训目的1.提高参训人员对自动化仪表的认识和了解，掌握自动化仪表的基本知识和应用技能。

2.培养参训人员具备自动化仪表安装、调试、维护和故障处理的能力，提高工作效率。

3.传播自动化仪表管理与技术发展方面的知识，促进参训人员综合素质的提升。

4.加强企业内部技术交流，提升企业整体自动化水平。

四、培训方法1.理论讲授：邀请具有丰富实践经验和理论水平的专家进行授课，确保培训内容的科学性和实用性。

2.实践操作：组织参训人员进行现场操作，使理论与实践相结合，提高动手能力。

3.案例分析：通过分析典型自动化仪表应用案例，使参训人员更好地理解自动化仪表在实际工作中的运用。

4.互动交流：鼓励参训人员提问、分享经验，促进知识共享和技能提升。

五、效果评估1.考试考核：培训结束后，对参训人员进行书面考试，检验培训效果。

2.实践操作考核：组织参训人员进行实际操作考核，评估动手能力。

3.问卷调查：收集参训人员对培训内容、教学方法、组织安排等方面的意见和建议，不断优化培训方案。

自动化仪表基础知识(高端培训)一、教学内容本节课主要讲授自动化仪表的基础知识，包括自动化仪表的定义、分类、基本原理及其在工业生产中的应用。

具体内容包括：1. 自动化仪表的定义及作用2. 自动化仪表的分类：压力仪表、流量仪表、温度仪表、物位仪表等3. 自动化仪表的基本原理：传感器、变送器、显示器、执行器等4. 自动化仪表在工业生产中的应用：石油、化工、电力、冶金等二、教学目标1. 了解自动化仪表的定义、分类及其在工业生产中的应用。

2. 掌握自动化仪表的基本原理，包括传感器、变送器、显示器、执行器等。

3. 能够分析并解决实际工程中的自动化仪表问题。

三、教学难点与重点重点：自动化仪表的分类、基本原理及其在工业生产中的应用。

难点：自动化仪表的基本原理，包括传感器、变送器、显示器、执行器等的工作原理及其相互之间的关系。

四、教具与学具准备1. 教具：PPT、自动化仪表模型、实物仪表等。

2. 学具：笔记本、笔、教材等。

五、教学过程1. 实践情景引入：介绍工业生产中自动化仪表的应用实例，如炼油厂、化工厂等，让学生了解自动化仪表在实际生产中的重要性。

2. 理论知识讲解：详细讲解自动化仪表的定义、分类、基本原理，包括传感器、变送器、显示器、执行器等的工作原理及其相互之间的关系。

3. 例题讲解：分析实际工程中的自动化仪表问题，如压力仪表的选用、流量仪表的校准等，引导学生运用所学知识解决实际问题。

4. 随堂练习：布置一些与本节课内容相关的练习题，让学生现场解答，检验学习效果。

5. 互动环节：鼓励学生提问，解答学生疑问，加强师生之间的互动。

六、板书设计1. 自动化仪表的定义、分类及其在工业生产中的应用。

2. 自动化仪表的基本原理，包括传感器、变送器、显示器、执行器等。

七、作业设计1. 请简述自动化仪表的定义及其作用。

2. 列举至少三种自动化仪表的分类，并简要说明其原理。

3. 分析实际工程中自动化仪表的应用，以压力仪表和流量仪表为例，说明其在工程中的具体应用。

仪表自动化基础知识是现代工业控制领域最为基础，也是最为重要的一部分。

在工业生产中，仪表自动化系统可以实现生产过程的自动化控制，提高生产效率，降低生产成本，提高产品质量。

因此，对于从事工业自动化的工程师来说，熟悉仪表自动化的基础知识是必不可少的。

一、什么是仪表自动化仪表自动化是一种利用各种传感器、计量元件、执行机构和控制器等，对自动化过程的各种参数进行检测、测量、采集和控制的技术系统。

通过实测信号的采集、放大、处理、转换和输出，使各种工业过程达到精确、稳定、可靠的自动化控制，以满足工业生产需求。

二、仪表自动化的组成1. 传感器与信号调理器传感器是仪表自动化系统的核心部分，传感器能将各种物理量转化为电工信号输出，比如温度、压力、流量、液位等等。

信号调理器则是负责将传感器输出的信号放大、滤波、线性化、隔离等等处理，以保证信号的可靠和精度。

2. 控制器控制器是仪表自动化系统中的主要处理器，其核心在于根据传感器采集到的数据，对被控制对象进行自动控制或报警。

常见的控制器有PLC、DCS、SCADA等。

3. 执行机构执行机构是仪表自动化系统的末端执行部分，其主要功能是对被控制对象进行调节或操作。

常见的执行机构有阀门、泵、电机等。

三、常见的仪表类型与应用场景1. 温度仪表温度仪表用于实时检测温度变化，并将温度信号转化为工业过程所需的标准化信号。

常见的应用场景有炉温、水温等工业过程的自动控制。

2. 压力仪表压力仪表用于实时检测压力变化，并将压力信号转化为工业过程所需的标准化信号。

常见的应用场景有管道、容器等工业过程的自动控制。

3. 流量仪表流量仪表用于实时检测流量变化，并将流量信号转化为工业过程所需的标准化信号。

常见的应用场景有化工、环保等工业过程的自动控制。

4. 液位仪表液位仪表用于实时检测水平面高度，并将液位信号转化为工业过程所需的标准化信号。

常见的应用场景有仓储、输送等工业过程的自动控制。

四、仪表自动化的优势1. 提高生产效率仪表自动化系统可以实现生产过程的自动化控制，大大提高生产效率，并将人员从单调、重复的生产过程中解放出来，转向更加高效的管理和技术操作。

1.总结自动化仪表的所有相关定义自动化仪表，是由若干自动化元件（部件、或单元、或模块等）构成的，具有仪表功能能自动完成的自动化技术工具。

它一般同时具有数种功能，如测量、显示、记录或测量、控制、报警等。

自动化仪表本身是一个系统，又是整个自动化系统中的一个子系统。

自动化仪表是一种“信息机器” ，其主要功能是信息形式的转换，将输入信号转换成输出信号。

信号可以按时间域或频率域表达，信号的传输则可调制成连续的模拟量或断续的数字量形式。

主要有过程自动化仪表，化工自动化仪表，实验仪器仪表，检测仪表、显示仪表，温度仪表，压力仪表，流量仪表，电工仪表等。

2.分析归类自动化仪表的结构自动化仪表主要由对象，检测单元，变送单元，电源，显示、控制单元、执行单元和辅助单元等部分组成1、对象：自动化仪表的检测的对象。

2、检测单元：能够感受过程参数的变化，并能将变化情况转变成可传递信号的仪器称为传感器。

传感器用于提取受控过程中所需的过程参数的变化信息。

传感器常以所提取过程参数对象的名称命名。

3、变送单元：将传感器的测量信号转变为可传递的标准信号的仪表，称为变送器。

由于传感器送出的信号一般较弱而且信号的种类不一，这种不统一的信号不便于进一步向其他控制仪表传递，因此必须设法将其放大并转换为统一的标准信号，才可方便地与其他控制仪表进行信号传递。

4、电源：为自动化仪表工作提供能源。

5、显示：用来显示或记录被测量或被控制参数的数值。

6、控制单元：将变送单元送来的测量信号与设定的信号相比较，得出偏差信号，根据这个偏差的大小与正负，按一定的控制规律向执行单元发出控制信号，也称控制器。

7、执行单元：它根据电动控制器来的控制信号或手控信号，操纵各种管路上的阀门，以达到控制的目的。

以上是自动化仪表通常的部分，下面为某些仪表附加的部分：1、计算单元：用来对各单元输出的统一信号进行各种数学运算，如加、减、乘、除、开方等。

2、设定单元：用来提供控制单元所需的设定值，如果设定值是随时间有规律地变化，就可以实现时间程序控制。

第十二章自动化仪表基础知识第一节测量误差知识一、测量误差的基本概念冶金生产过程大多具有规模大、流程长、连续化、自动化的特点,为了有效地进行工艺操作和生产控制,需要用各种类型的仪表去测量生产过程中各种变量的具体量值.虽然进行测量时所用的仪表和测量方法不同，但测量过程的机理是相同的，即都是将被测变量与其同种类单位的量值进行比较的过程。

各种测量仪表就是实现这种比较的技术工具。

对于在生产装置上使用的各种测量仪表，总是希望它们测量的结果准确无误.但是在实际测量过程中，往往由于测量仪表本身性能、安装使用环境、测量方法及操作人员疏忽等主客观因素的影响，使得测量结果与被测量的真实值之间存在一些偏差，这个偏差就称为测量误差。

二、测量仪表的误差.误差的分类方法多种多样,如按误差出现的规律来分，可分为系统误差、偶然误差和疏失误差；按仪表使用的条件来分，有基本误差、辅加误差；按被测变量随时间变化的关系来分，有静态误差、动态误差；按与被测变量的关系来分，有定值误差、累计误差。

测量仪表常凋的绝对误差、相对误差和引用误差是按照误差的数值表示来分类的.1、绝对误差绝对误差是指仪表的测量值与被测变量真实值之差。

用公式表示为：△C=Cm—Cr 式(1—1)试中Cm代表测量值，Cr代表真实值(简称真值），△C代表绝对误差。

事实上，被测变量的真实值并不能确切知道，往往用精确度比较高的标准仪器来测量同一被测变量,其测量结果当作被测变量的真实值。

绝对误差有单位和符号，但不能完整地反映仪表的准确度，只能反应某点的准确程度。

我们将各点绝对误差中最大的称为仪表的绝对误差。

绝对误差符号相反的值称为修正值。

2、相对误差相对误差是指测量的绝对误差与被测变量之比。

用公式表示为式(1—2）式中AC为测量的绝对误差，Cr为被测变量的真实值.由上式可见，相对误差C0是一个比值,它能够客观地反映测量结果的准确度，通常以百分数表示。

如某化学反应釜中物料实际温度为300℃，仪表的示值为298．5℃.求得测量的绝对误差测量的相对误差3、引用误差（相对折合误差或相对百分误差)测量仪表的准确性不仅与绝对误差和相对误差有关，而且还与仪表的测量范围有关。