仪表输入阻抗

课程名称：电路与电子技术实验Ⅰ指导老师：成绩：__________________实验名称：仪表内阻对测量结果的影响和修正含源一端口网络等效参数和外特性的测量实验类型：基础规范型实验同组学生姓名：一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的与要求1.了解电压表、电流表内阻的测量方法。

2.理解仪表内阻对测量误差的影响。

3.掌握修正仪表内阻对测量误差影响的方法。

4.掌握含源一端口网络等效参数及其外特性的测量方法.5.验证戴维南定理和诺顿定理6.了解实验时电源的非理想状态对实验结果的影响。

二、实验内容和原理1. 仪表内阻的测量方法仪表内阻是指仪表在工作状态下，在仪表两个输入端之间所呈现的等效电阻或阻抗。

在精确测量中，必须考虑由于输入电阻有限所引起的测量误差。

仪表内阻的测量方法：①万用表电阻挡直接测量：使用万用表或电阻表直接测量，操作最简单，但用这种方法须十分谨慎。

因电阻表低量程挡的工作电流一般都在100 mA以上，所以测量时通过被测表的电流必须小于其量程。

②半偏法：首先选定仪表的某一量程，直接加电源使该量程满偏，然后接人高精度可调电阻，并调节电阻大小使仪表半偏，此时对应的电阻值就是仪表内阻。

使用半偏法时，需要准备数值范围能够涵盖仪表内阻大小的高精度可调电阻以及标准电源。

③伏安法：有些仪表如功率表、电度表等含有电压和电流两个线圈，工作时须同时输入电压和电流才有读数，当测量其电流线圈内阻时，不可能利用其读数获得电流，所以需要外接电压表和电流表同时读数，以求得内阻的大小。

2.仪表内阻对测量值的影响及修正方法实际使用中的仪表由于存在内阻，在接人测量电路时，会改变被测电路的工作状态，使测量的结果与被测电路的实际值产生误差。

此误差属于系统误差(方法误差)，可以采用下述三种方法分析仪表内阻对测量值的影响，并加以修正。

pH变送器的阻抗要求及测量方法摘要pH变松器是pH在线仪表检测的一种。

通过对PH仪表的基本测量要求和技术指标以及仪表的介绍，了解到pH变送器的阻抗要求，同时根据PH 值的测量原理，探讨了玻璃电极的测量方式，对pH值的测量方式提供了测量的经验。

关键词pH变送器；阻抗要求；测量方法pH在线测量仪表包括pH测量仪表和pH变送器。

pH测量仪表和pH变送器在功能或结构上的主要区别在于是否需要信号隔离与远传作用。

工业在线检测用的pH仪表，必须使用具有信号隔离作用的pH测量仪表，否则可能造成外参比电位旁路，使外参比电极极化，造成显示不稳，使测量误差增大。

下面主要讨论工业在线pH测量仪表。

1 pH测量仪表的基本要求根据声电极的特点，滴水计数水表对工业在线pH侧量仪表有下列墓本要求：计量特性，高输人阻抗，低输人电流，高稳定性，低漂移，低显示误差；调节特性：要求有零点（定位）调节，斜率（灵敏度）调节，温度补偿调节和等电位点调节；使用特性：要求有pH显示，信号隔离和电流或电压信号输出。

2 pH测量仪表的主要技术指标2.1仪表的输入阻抗玻璃pH电极内阻约几百兆欧，标准孔板微小电流流过电极就会引起显著的电压降。

因此，pH测量仪表应有足够高的输人阻抗，所谓仪表输人阻抗是指跨接仪表输人端的等效电阻。

为了保证测量误差小于1%。

仪表输入阻抗应大于测量电池内阻（也即pH电极内阻）的999倍。

2.2仪表输人电流仪表输人电流是由仪表输人端电子器件的泄漏电流所产生的，输人电流一般随输人端电压变化而变化，由于仪表输人电流会在测量电池等效电阻上产生额外电压，从而造成测量误差，例如当仪表输人电流为lxl。

一”A时，将在电阻为1000M。

的pH电阻敏感膜上产生ImV的额外电压，引起大约0.015pH的测量误差。

虽然这一误差在电极标定及样品测量两次操作中可以抵消，但由于输人电流和电极内阻会随时间、温度等条件变化而变化、因此pH测量仪表的输人电流不得大于lx10-12A.2.3仪表的稳定性仪表的稳定性是一项综合性指标，温度对元器件的影响，电源引起的波动.仪表的抗干扰性等都将影响仪表的稳定性。

化工仪表及自动化复习练习题（含答案）1。

电路一般由_____、_____及中间环节三部分组成.(电源；负载)2.在一段电路中，流过电路的电流与电路两端的电压成_____，与该段电路的电阻成_____。

(正比；反比)3。

晶体二极管的主要特性是_____导电性。

(单向）4。

从晶体三极管三个区引出的三个极分别是______极、______极和______极.(基;发射；集电)5。

仪表的测量范围是从测量_____值到测量_____值;量程是测量上限与测量下限值之_____。

（下限；上限；差）6。

按能源来分,仪表可分为_____仪表、_____仪表和_____仪表.(气动；电动；液动)7。

按被测参数来分,仪表可分为_____测量仪表、_____测量仪表、_____测量仪表、_____测量仪表和成分_____仪表。

（压力；流量；温度;物位;分析)8。

玻璃液体温度计是由__________、________和刻度标尺三部分组成.(玻璃温包;毛细管）9.电阻箱可以看作是一个具有__________的标准电阻.（可变电阻值）10。

测量一个电路的电流,电流表必须和这个电路_____,且电流表的内阻抗要尽量_____。

(串联;小）11。

兆欧表又称作_____、_____和___________.（摇表；高阻表；绝缘电阻测试器）12.U型压力表必须_____安装。

（垂直）13.玻璃管水位计是利用_______的原理制成的。

（连通器）14。

整流电路的作用是将_______变成____________。

(交流电；脉动直流电）15。

温度测量仪表可分为_______测温仪表和__________测温仪表两大类.(接触式；非接触式）16。

自动化仪表具有__________、___________、__________、__________功能.（自动检测;自动信号联锁;自动操纵；自动调节)17。

直流单臂电桥又称________电桥.(惠斯登)18。

智能数字显示仪表说明书一、主要技术参数1.使用条件：环境温度 0～50℃；相对湿度≤90％电源电压： (85～265)VAC (电源频率 50±2.5Hz)或24VDC±10%2.基本误差：0.5％F.S±1字；显示分辨率：根据量程不同，可有0.001，0.01，0.1，1等四种3.输入特性：热电偶型、电压信号型：输入阻抗大于500kΩ标准电流型：输入阻抗小于250Ω热电阻型：引线电阻要求0～5Ω，三根相等4.热电偶型仪表内部冷端补偿温度范围：0～50℃5.直流电源输出：电压24V，最大电流50mA，直接配接二线制无源变送器6.显示位数：四位红色LED显示7.安装方式：装盘和机芯采用全卡入式8.重量：约0.5kg9.功耗：＜5W二、输入信号规格及开孔尺寸1 外形及开孔尺寸如下表：2 输入信号规格如下表所示：三、参数设定流程图1. 各按键在操作时的作用如下：（1）“”：用于各级功能参数分类、参数名称的循环显示和参数值的确认。

（2）“”：用于各参数值的修改和选择。

（3）“”：用于各参数值的修改。

（4）“”：用于进入显示屏提示的功能菜单或功能参数的设置介面。

2.菜单操作：注：“*”表示此功能仅对标准信号仪表有效，“**”表示信号输入为“ ”时才有此菜单，虚框表示仅热电偶输入时有此菜单。

四、接线方法跳线设置（仅48×48×100型仪表需进行本项设置）对于48×48×100型仪表，在[ ]菜单中选择不同分度号后，还需进行相应的硬件跳线设置方可正常使用。

跳线设。

仪器仪表常用术语名词解释性能特性 performance characteristic，确定仪器仪表功能和能力的有关参数及其定量的表述。

参比性能特性 reference performance characteristic，在参比工作条件下达到的性能特性。

范围 range，由上、下限所限定的一个量的区间。

注："范围"通常加修饰语。

例如：测量范围，标度范围。

它可适用于被测量或工作条件等。

测量范围 measuring range，按规定准（精）确度进行测量的被测量的范围。

测量范围下限值 measuring range lower limit，按规定准（精）确度进行测量的被测量的最小值。

测量范围上限值 measuring range higher limit，按规定准（精）确度进行测量的被测量的最大值。

量程 span，范围上限值与下限值的代数差。

例如：范围为-20℃至100℃时，量程为120℃。

标度 scale，构成指示装置一部分的一组有序的标度标记以及所有有关的数字。

标度范围 scale range，由标度始点值和终点值所限度的范围。

标度标记 scale mark，指示装置上对应于一个或多个确定的被测量值的标度线或其它标记。

注：对于数字示值，数字本身等效于标度标记。

零[标度]标记 zero scale mark，同义词：零标度线。

标度盘（板）上标有"零"数字的标度标记或标度线。

标度分格 scale division，任何两个相邻标度标记之间的标度部分。

标度分格值 value of scale division，又称格值。

标度中对应两相邻标度标记的被测量值之差。

标度分格间距 scale spacing, length of a scale division，沿着表示标度长度的同一线段上所测得的任何两个相邻标度标记中心线之间的距离。

标度长度 scale length，在给定的标度上，通过所有最短标记中点的线段在始末标度标记之间的长度。

第一章称重传感器1.1传感器技术参数1.2重要技术参数阐明（1）敏捷度：1±0.1mV/V解释：指旳是满量程时候电压输出，鼓励电压每V满量程时输出1mV，因此电压输出u，鼓励电压U，那么有u=U*1±0.1mV/V。

（2）鼓励电压：3VDC~12VDC解释：保证鼓励电压在有效范畴呢，否则也许毁坏传感器，亦或线性失真。

（3）安全过载范畴：120%解释：实验装置额定量程为3Kg，那么在3.6Kg以内旳外力下为安全载重。

（4）极限过载范畴：150%解释：实验装置额定量程为3Kg，那么在4.5Kg为极限载重（涉及瞬间冲击力），如果大于此力，有也许导致传感器不可恢复之形变，毁坏传感器。

1.3称重传感器接线1.4、传感器旳检测一方面测量一下传感器输入端及输出端旳电阻值，如果有此传感器旳合格证旳话，与合格证中标明旳电阻做对比，如测得旳数值超过原则范畴，阐明此传感器有问题。

将红笔接传感器旳红线；黑笔接传感器旳黑线，这2根是电压输入端。

成果显示1028欧姆，和1000欧姆原则相近，阐明传感器正常。

将红笔接传感器旳白线；黑笔接传感器旳绿线，这2根是信号输出端。

成果显示986欧姆，和1000欧姆原则相近，也阐明传感器正常。

如果电压线和信号线一起接，就会浮现阻值相差诸多旳状况，买家不要误觉得是传感器坏了。

第二章称重仪表2.1、仪表操作及接线阐明2.2、仪表通讯合同阐明DS8 /DS8B MODBUS通讯合同1, RS485 通讯波特率为9600bps,采用异步主从半双工方式, 采用8位二进制，每个代码由两个十六进制字符表达。

数据格式:1个起始位，8个数据位，2个停止位，无校验。

开始和结束时间>5ms.2, 格式数据读和写旳版本同样, Modbus 合同. 解说:主机读数据(功能码03H):从站响应旳数据包如下:PV1 =008D 5300 = 008D.5300H = 008DH+0.5300H=141.32421875当显示为负数时,例PV1=80 1A BE 00=—(001A.BE00)=—(001A+0.BE00)=—(26+0.7421875)=-26.74218753, 设定参数, 能读几种参数; 当写旳时候, ,每次只能写一种参数.4, 功能码定义:03H: 读取一种或多种寄存器旳数值06H: 写一种寄存器旳数值10H: 写多种寄存器旳数值** ** 1个寄存器占2个字节5, 通讯参数:DP1 1BH(0027)小数点显示选择第三章PLC串口通讯（RS指令）3.1、指令格式：[RS D0 K8 D10 K8]发送数据帧起始地址和数目↓接受数据帧起始地址和数目3.2、功能和动作：※ RS指令是为使用RS232C、RS-485功能扩展板及特殊适配器，进行发送和接受串行数据旳指令。

名词解释1.电流强度:在电场的作用下单位时间内通过某一导体的截面的电量.2.电阻:导体对于它所通过的电流呈现一定的阻力,这种阻力称为电阻.3.电容:电容器储存电荷的能力称为电容.4.敏感元件:直接影响被测变量,并将它转换成适于测量形式的元件或器件.5.变送器:输出为标准信号的传感器.6.显示仪表:指示、记录被测量值大小的仪表.7.调节阀:由控制信号调整流体通路的口径,以改变流量的执行器.8.绝对误差:测量值与真实值之差.9.精度:反映误差大小的术语,精度越高,误差越小.10.灵敏度:仪表在稳定状态下输出的变化量与最小输入的变化量之比值.11.压力:垂直作用在单位面积上的力.有时也称压强.12.流量:在单位时间内,流体流过管道中某截面的数量.13.料位:固体、粉状或颗粒物在容器中堆积的高度.14.校验:检查和试验仪表或部件是否符合规定技术性能的过程.15.信号:一种载有信息的物理变量.16.量值:由数值和单位所表示的量的大小.17.测量上限:仪表能按规定精度进行测量的被测变量的最高值.18.电动势:在外力作用下，单位正电荷从电源的一端移到另一端所做的功，称为该电源的电动势.19.电压:单位电荷在电场力的作用下，从电场的一点移到另一点时电场力所做的功，定义为这两点间的电压.20.摄氏温标:在标准大气压下的纯水的冰点为零摄氏度，沸点为一百摄氏度.将水银温度计此两点间的长度分为100等分，每等分代表1摄氏度.21.表压:绝对压力与大气压力的差值称为表压.22.真空度:当绝对压力低于大气压力时，大气压力减去绝对压力所得之差称为真空度.23.变差:在外界条件不变的条件下，仪表对某一参数进行正反行程测量时，仪表的示值之差叫变差.24.报警器:用声、光或两者同时显示不正常状态，以引起人们注意的仪表.25.调节器:根据被测参数的测量值与给定值的偏差，以一定的规律运算以后，向执行器发出调节信号，使被调参数稳定在给定值上的仪表设备.26.数字调节器:以微处理机为核心器件的新型调节器.27.工艺流程图:描述从原料投入到生产出产品的全过程示意图.28.回路联校:从现场一次表送入模拟信号观察控制室二次表的显示、报警以及从调节器输出信号到调节阀的全过程是否符合要求的试验过程.29.反馈:把对象的输出量送到输入端并与输入量进行比较的过程称为反馈.30.调节阀的流通能力:当调节阀全部打开，阀门前后压力差为0.1MPa，流体重度为1t/m3时，每小时所通过流体的立方米数.31.安全火花:火花的能量不足以引燃周围可燃性介质的火花.32.弹性特性:弹性元件的线位移或角位移变形和作用力之间的关系.33.复现性:在同一条件下，对同一被测量进行多次测量时，其示值不一致的程度.34.稳定性:仪表示值不随时间和使用条件变化的性能.35.连锁系统:当生产过程出现某些危险或非正常情况时，由检测仪表自动发出指令信号，使其各个保护环节产生一系列的响应动作，从而避免发生事故的自动保护系统.36.热电效应:把两种不同的导体或半导体连接成闭合回路，如果将两个节点分别置于温度不同的热源中，则在该回路中产生热电动势，这种现象叫热电效应.37.稳定:在规定的时间内，量值、速率、周期、振幅等特性的变化都可以忽略不计的状态.38.动态特性:输入输出随时间变动的关系称为动态特性.39.灵敏度限:仪表能响应的输入信号的最小变量.40.串级调节:由一个调节器的输出值作为另一个调节器给定值的组合调节方式.41.比例带:衡量比例调节作用的范围和强弱的数,其值等于比例放大倍数的倒数.42.积分作用:输出变量的变化率与输入变量对应的值成比例的连续作用.43.微分作用:输出变量之值与输入变量的变化率成比例的连续作用.44.漂移:在一段时间内，不是由外界影响而产生的仪表输出与输入关系非所期望的逐渐变化.45.程序:机器解题的工作顺序.46.指令:迫使机器执行给定运算和操作的控制信号.47.负向迁移:如果测量的起始点由零变为某负值时称为负向迁移.48.自动跟踪:当系统处在外部手动操作时,调节器的自动输出始终能自动地与执行机构的输入保持同步.49.两位作用:输出变量为两个值得位式作用.50.系统:为实现规定功能以达到某一目的而构成的一组相互关联的单元.51.调节阀的可调比:调节阀所能控制的最大流量与最小流量之比.52.输入阻抗:仪表输入之间的阻抗.53.负载阻抗:与仪表输出端连接的所有装置及连接导线的阻抗的总合.54.调制器:把直流信号转换为交流信号的器件.55.扰动:过程中出现的非所期望的，难以预料的对被控变量产生不利影响的变化.56.滞后:在调节对象中，被调参数的变化落后于干扰的变化，即输出量的变化落后于输入量的变化称为对象的滞后.57.死区:输入变量的变化不致引起输出变量有任何可察觉的变化的有限区间.58.标准节流装置:有关计算数据都经系统试验而有统一的图表，按统一标准规定进行设计制作的，不必经过个别标定就可使用的节流装置.59调节阀的流量特性:流体流过阀门的相对流量与阀门的相对开度之间的关系.60.集中分散型综合型控制系统:以微处理机为核心器件，实行分散控制和集中显示操作管理的综合控制装置.。