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dpi 104 数字式标准压力表说明书
数字式标准压力表说明书
1. 产品概述
数字式标准压力表是一种用于测量液体和气体的压力的仪表。
它采用数字显示屏来显示测量结果，具有精确度高、测量范围广、操作简便等特点。
2. 技术参数
- 测量范围：0-100 psi
- 精确度：±0.5% FS
- 输入电压：9V DC
- 工作温度：0-50°C
- 存储温度：-20-70°C
- 外观尺寸：150mm×80mm×35mm
3. 使用方法
- 将数字式标准压力表连接到待测压力系统，确保连接牢固。
- 打开数字式标准压力表的开关。
- 压力数值将显示在数字显示屏上。
- 在测量完成后，关闭数字式标准压力表的开关。
- 断开数字式标准压力表与待测压力系统的连接。
4. 注意事项
- 请勿将数字式标准压力表用于超过其测量范围的压力。
- 在使用过程中，避免碰撞和摔落，以防损坏。
- 避免进水和潮湿环境，以防止短路或电气故障。
- 请勿进行自行维修或改装，如需维修，请联系售后服务。
本说明书仅为数字式标准压力表的简要介绍和使用方法，详细的技术参数和注意事项请参考产品附带的完整说明书。
若有任何问题，请随时与售后服务联系。
数显仪表课程设计(共15页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--目录第一章数显仪表的工作原理....................................................... 错误!未定义书签。
数字显示仪表的基本构成 ........................................................ 错误!未定义书签。
数字仪表的主要技术指标 ........................................................ 错误!未定义书签。
线性化问题 ................................................................................ 错误!未定义书签。
信号的标准化及标度转换 ........................................................ 错误!未定义书签。
第二章数显仪表的制作............................................................... 错误!未定义书签。
ICL7107双积分A／D转换器 .................................................. 错误!未定义书签。
MC1403 ...................................................................................... 错误!未定义书签。
LED显示器 ................................................................................ 错误!未定义书签。
数显压力表说明书一、产品概述数显压力表是一种采用先进数字技术，能够精确测量压力并以数字形式显示测量结果的仪器。
它具有高精度、高稳定性、易于读取和操作等优点，广泛应用于工业生产、实验室、医疗设备等领域。
二、工作原理数显压力表的核心部件是压力传感器，它能够将压力信号转换为电信号。
这些电信号经过放大、滤波和模数转换等处理后，被微处理器计算和处理，并最终以数字形式显示在液晶屏幕上。
三、主要技术参数1、测量范围：根据不同型号，可覆盖从几个单位到数千个单位的压力范围。
2、精度等级：通常达到 01%、02%、05%等不同的精度级别。
3、显示分辨率：能够清晰显示到小数点后几位。
4、工作温度：在一定的温度范围内能够正常工作，确保测量精度。
5、电源：一般采用电池供电或外接电源。
四、产品特点1、数字显示直观清晰，读数方便准确，避免了指针式压力表的读数误差。
2、高精度测量，能够满足各种对压力测量精度要求较高的场合。
3、具有自动关机功能，节省电量，延长电池使用寿命。
4、具备压力单位切换功能，可在不同压力单位之间自由切换，如帕斯卡（Pa）、千帕（kPa）、兆帕（MPa）、巴（bar）、磅力/平方英寸（psi）等。
5、可记录和存储测量数据，方便后续分析和处理。
五、产品外观及部件说明1、显示屏：用于显示压力测量值、单位、电池电量等信息。
2、按键：用于设置参数、切换单位、查看历史数据等操作。
3、压力接口：用于连接被测压力源。
4、电池仓：用于安装电池。
六、安装与连接1、选择合适的安装位置，确保压力表能够稳定安装，并且便于观察和操作。
2、在连接被测压力源之前，确保压力接口清洁，无杂物和污垢。
3、使用合适的连接管件和密封件，将压力表与压力源紧密连接，防止泄漏。
七、操作指南1、开机：按下电源键，仪表开机，显示屏显示当前压力测量值。
2、单位切换：通过按键操作，选择所需的压力单位。
3、数据存储与查看：在测量过程中，可按下存储键保存当前测量数据，通过特定按键操作可查看历史存储数据。
数显压力表原理
数显压力表原理是基于压力传感器的工作原理实现的。
压力传感器通常由感应元件和信号处理电路组成。
感应元件通过受力变形产生电信号，信号处理电路将电信号转换为与压力成正比的数字显示值。
传统的数显压力表中，感应元件常采用金属薄膜应变片或硅压阻，当外界施加压力时，感应元件产生应变，通过电桥电路测量和转换为电信号。
信号处理电路将电信号放大、线性化和修正后，再经过模数转换器转换成数字信号。
现代的数显压力表中，感应元件采用微机电系统（MEMS）技术制造的压力传感器。
这种压力传感器结构简单、体积小巧、可靠性高。
当外界施加压力时，压力传感器微结构内部的敏感元件会产生微小的位移或变形，通过电荷放大器将微小的变化转换为电信号，再经过模数转换器转换为数字信号。
数显压力表将数字信号经过数字处理和显示电路处理后，能够在液晶或LED显示屏上直接显示出压力值。
同时，数显压力
表还可以根据需要进行单位转换、报警设定和数据采集等功能。
数显压力表在工业自动化、仪表仪器等领域得到广泛应用，具有显示直观、精度高、易于使用等特点。
智能压力表的设计与开发汤思远(梅山钢铁公司冷轧厂 南京 210039)摘 要:将传统的机械式压力表改造成智能压力表,使其具有数字显示功能、过压报警功能、过压卸压保护功能等,是一种很有现实意义的尝试。
对智能压力表的两种方案位置式和脉冲式进行了设计阐述,主要对位置式智能压力表的设计思路和具体的设计工作进行了较为详尽的叙述,并简要描述了脉冲式智能压力表的设计思路,同时对比了这两种设计的优缺点,并对这两种设计方案今后的发展升级进行了展望。
关键词:智能压力表;过压报警;卸压保护D esign and Develop m ent of Int e lligent Pressure M eterTang S i y uan(Co l d Ro lli n g P l a nt o fM eishan Iron&Steel Co.,Nan ji n g210039) K ey w ords:inte lligent pressure m eter;over pressure alar m;pressure re lief protection1 智能压力表的概述1.1 主要功能智能压力表可以将当前气压值数码显示出来(精确到0.25个大气压),其在一定程度上可代替压力传感器(稳态情况下)。
主要功能是数码显示压力值,当压力大于或者小于(即压力过大或者过小)某一个值时(这个值可通过开关调节),压力表报警,如果压力值达到10个大气压时,为了防止发生事故,立刻自动打开阀门放掉气体,当达到正常情况时再自动关上阀门。
今后进行改进时,还会加上故障的远程传输功能。
1.2 实现方案为了实现此智能压力表的功能,利用光电原理论证了两种实现方案:位置式与脉冲式。
1)位置式 是指在数码盘上,将300分成40等分,等分线上先打出对应的表示二进制绝对码的孔,将光电对管在一条半径上安装到相应的位置。
其缺点是机械加工部分的工作量较大,要打的孔较多,且对支架的安装位置的精度要求也比较高。
数字压力表数字压力表结合了的微处理技术和先进的模数转换算法，达到高精度、低功耗的要求。
大屏幕液晶显示技术，独特的背景灯技术，使数据在夜晚也能清楚易读。
采纳进口芯片，对仪表数据采集、记忆、测量保持值，手动回零。
外壳采纳不锈钢全密封，耐腐蚀、抗震动，可应用在多种多而杂的环境中。
目录使用说明及故障排出安装尺寸工作原理概述使用说明及故障排出1．本仪表适用于测量无爆炸不安全、不结晶、不凝固的无腐蚀或弱腐蚀作用的液体、气体或蒸汽的压力。
2．仪表的显示部分应避开强光照射，否则会影响液晶屏的寿命。
3．稳定压力下，本仪表可超过测量上限值10%以内使用，但长期超量程使用可能会造成传感器损坏，因此，建议使用时以测量上限值的3/4为宜。
安装尺寸数字显示压力表优势数字显示压力表具有高精度、高稳定性，误差≤1%，内电源、微功耗、不锈钢外壳，防护坚固，美观精致等特点。
数字显示压力表具有以下特点：·接线简单成本低本表只需一个接触器，无需各种保护装置，很大程度上解决了接线难的问题；采纳双稳态掌控电路，所以接触器不会产生抖动，因而不简单损坏接触器和被控设备，同时还降低了成本。
·传统的电接触点压力表必需采纳两个接触器以及多个保护装置才能工作，不仅接线麻烦，而且这些装置都是易损配件，需要常常更换，因此大大加添了使用成本。
·寿命高本表是微电脑数字化仪表，采纳双稳态掌控电路，无触点接触和机械摩擦，可连续工作十余万次。
·传统的电接点压力表采纳触点来掌控上下限，易产生火花和机械摩擦，而且在频繁工作中极易受损，寿命低；更严重的问题是假如触电粘连设备会导致损坏，这样既不能正常工作，又会造成很大的成本损失。
·耐震数字显示压力表能长时间在震动的环境下照常工作，而且显示直观不会造成视觉误差；但传统的电接点压力表无法做到这一点。
工作原理电源部分：（交流220V经过开关电路、变换为）所需的直流电压，再经稳压电路供应所需电路，或（24V）直流电压直接经稳压电路供应所需电路。
集传感技术、电子技术、微机技术为一体的新型智能化、多功能的测量仪表。
它既可以满足工业现场的压力测量，又可以在实验室作标准表使用。
数字压力表按结构可分为整体式和分离式。
现场用的大多是整体式的，即传感、转换、显示是一体的，安装在一个表壳中：分离式的大多用于实验室作标准表使用，其传感器通过缆线与主机相连、其余元件全安装在主机箱中。
数字压力表工作原理如图所示。
被测介质压力作用于传感器的感压膜片，传感器将感应的电信号经放大、A/D转换，送CPU进行处理，然后以模拟量或数字量输出，从而实现压力显示、控制、变送的目的；微处理器可对仪表的零点漂移、温度漂移、非线性等进行自动补偿，以确保仪表使用条件内的高精度。
数字压力表中使用的压力传感器品种较多，常用的有：压阻式、电阻应变式、陶瓷、扩散硅、蓝宝石等压力传感器。
这些传感器大多是用电桥的测量原理，把压力信号转换为电压信号来进行处理。
现以电阻应变式传感器为例，对电桥测量电路作一介绍。
电阻应变式传感器采用铜合金或钢合金管的椭圆形截面，其腔内充满被测压力介质，并沿着管或横截面四周均匀粘贴4-8片应变片，组成一个电桥，如图所示，图中R1-R4为应变片。
在电桥中增加了温度补偿电位器RT、调零电位器R0。
无压力时电桥的输出电压为零，当其腔内受到压力作用时，椭圆形截面发生变化，使电阻应变片的阻值发生变化，电桥便有不平衡电压输出，这样就得到了与压力成正比的电压信号。
数字压力表可分为内置压力模块和外置压力模块两种结构形式。
内置压力模块的测量精度可达0.05%FS，但其测量的压力量程通常不超过600kPa外置压力模块的测量精度达0.1%FS，其测量的压力量程可达60MPa。
有的还采用特殊电路实现仪表与压力模块、仪表与微机的通信。
精密数字压力表在配用高精度压力传感器的同时，使用微处理器对仪表零点漂移、温度漂移、非线性等进行自动补偿，确保仪表使用条件内的高精确度；精密数字压力表可作为使用，用来校验和检定普通压力表、压力变送器。
毕业设计课程数字显示仪表课程设计题目数字压力显示仪表设计院系电气信息工程学院专业班级自动化08-11班学生姓名学生学号指导教师2010年7月30 日东北石油大学课程设计任务书课程数字显示仪表课程设计题目数字压力显示仪表设计专业自动化姓名学号080601141127主要内容在面包板上安装一台单片A/D转换器7107或7106组成的0~2V通用表头。
配接压力传感器（应变片式、扩散硅式或其它类型压力传感器），制成数字压力显示仪表。
基本要求（1）根据实验室所提供的元件、材料，设计并描绘电路接线图。
最后在面包板上接插显示仪表的电路。
（2）由于元件、材料要反复使用，在接插过程中要小心，不要故意破坏元件。
（3）在整个课程设计中，要学会实验室基本仪器、工具有使用方法。
（4）各小组配备的万用表、工具精心使用，如有故意损坏、丢失、要按价赔偿。
主要参考资料[1]刘润华,刘立山.模拟电子技术[M].山东：石油大学出版社,2003.[2]彭介华.电子技术课程设计指导[M].北京：高等教育出版社,1997.[3]孙肖子,刘刚等.传感器及应用[M].北京：电子工业出版社,1996.[4]徐爱钧.智能化仪表测量控制原理与设计[M].北京：北京航空航天大学出版社,1995.完成期限2010.7.19---2010.7.30指导教师专业负责人2010年7 月12 日目录第1章数字显示仪表的工作原理 (1)1.1数字显示仪表的发明 (1)1.2数字显示仪表的构成及原理 (1)1.3数字显示仪表的技术指标 (3)1.4线性化问题 (4)1.5信号的标准化及标度转换 (4)第2章数字显示仪表的设计 (6)2.1主要部件介绍 (6)2.2数显仪表的设计 (7)第3章数字显示仪表的安装 (10)3.1数字显示仪表安装所需元器件及介绍 (10)3.2数显部分的安装 (12)3.3电源部分的安装 (13)3.3将数显部分，电源部分与其他部分组合 (14)第4章结论与体会 (16)参考文献 (17)第1章数字显示仪表的工作原理1.1数字显示仪表的发明20世纪50年代初，世界上出现了第一台数字显示仪表。
近五十年来，随着现代科学技术的迅猛发展，尤其是数字化测量技术、半导体技术、大规模集成电路技术及计算机技术在仪表中的应用，使数字仪表很快地从电子管式、晶体管式发展到目前集成电路式和带有微处理哭的数字仪表。
数字仪表的出现适应了科学技术及自动化生产过程中高速、高准确度测量的需要，它具有模拟仪表无法比拟的优点。
数字式显示仪表是一种具有模/数转换器并以十进制数码形式显示被测变量值的仪表，它与各种传感器、变送器配套，可以显示出各种不同的参数。
与模拟显示仪表相比，数字式仪表具有精度高、功能全、速度快、抗干扰能力强等优点，它体积小、耗电低、读数直观，且能将测量结果以数字形式输入计算机，以而实现生产过程自动化。
1.2数字显示仪表的构成及原理数字仪表的主要特点有：准确度高、分辨力高、无主观读数误差、测量速度快、能以数码形式输出结果。
数显仪表按工作原理分为：不带微处理器和带微处理器的。
其原理框图如图1所示。
图1 数字显示仪表的方框图不带微处理器的仪表，通常用运算放大器和中、大规模集成电路来实现；带微处理器的仪表，是借助软件的方式来实现原理框图中的有关功能。
不带微处理器的数显仪表一般应具备模数转换，非线性补偿及标度变换三大部分，这三部分又各有很多种类，三者间相互巧妙的组合，可以组成适应于各种不同要求场合的数字式显示仪表。
尽管数字仪表的品种繁多，原理各不相同，但其基本构成形式可由图2所示的主要环节组成。
模一数转换器是数字仪表的核心，以它为中心，将仪表分为模拟和数字两大部分。
图2 数字显示仪表的基本构成仪表的模拟部分一般设有滤波、前置放大器和模拟开关等环节。
仪表的数字部分一般由计数器、译码器、时钟脉冲发生器、驱动显示电路以及逻辑控制电路组成。
在数字仪表中，逻辑控制电路起着指挥整个仪表各部分协调工作的作用。
它是数字仪表中不可缺少的环节之一。
另外，高稳定的基准电源和工作电源也是数字仪表的重要组成部分。
数字仪表的出现和发展是与计算机技术、电子技术等现代技术的发展紧密相关的，它的优越性和广泛的应用使传统的模拟仪表受到严重挑战。
目前出现的一种新型、采用固体电路和模拟显示的面板表一光柱式（条图式）仪表就兼有数字和模拟式仪表的优点。
1.3数字显示仪表的技术指标1.3.1 显示位数以十进制显示被测变量值的位数称为显示位数。
能够显示“0~9”的数字位称为“满位”；仅显示1或不显示的数字位，称为“半位”或“位”。
工业用数字温度显示仪表的显示数常为3 位，可显示-1999~1999。
高精度的数字表显示位数目前达到8 位。
1.3.2 仪表的量程仪表标称范围的上、下限之差的模，称为仪表的量程。
量程有效范围上限值为满度值。
1.3.3 精度目前数字式显示仪表的精度表示法有三种：满度的±a%±n字、读数的±a%±n字、读数的±a%±满度的b%。
1.3.4 分辩力和分辨率数字仪表的分辩力是指末位数字改变一个字所对应的被测变量的最小变化值，它表示了仪表能够检测到的被测量最小变化的能力。
数字式显示仪表在不同量程下的分辩力是不同的，通常在最低量程上具有最高的分辩力，并以此作为该仪表的分辩力指示。
分辩率指仪表显示的最小值与最大数值之比。
1.3.5 输入阻抗数字式显示仪表是一种高输入阻抗的仪表，输入阻抗可达1012Ω。
1.3.6 抗干扰能力数字式显示仪表一般用串模干扰抑制比和共模干扰抑制比来表征抗干扰能力大小。
串模干扰抑制比（SMR）为：SMR=20lg共模干扰抑制比（CMR）为：CMR=20lgSMR和CMR的单位是分贝，数值越大，表示数字仪表的抗干扰能力越强，一般直流电压型数显仪表的串模干扰抑制比为20~60dB，共模干扰抑制比为120~160dB.1.4线性化问题对于显示仪表来说，一般希望它的刻度方程是线性的，以保证在整个测量范围内有恒定的灵敏度。
实际上由于大多数传感器特性非线性，测量电路具有非线性元件或者转换关系非线性等原因，造成仪表输入信号与被测物力量之间存在程度不同的非线性。
非线性问题在模拟显示仪表设计中也是同样存在的，但在模拟显示仪表中可以通过仪表标尺的非线性刻度来解决，以便直接读出被测参数的数值。
而在数字仪表中常用的二进制或二-十进制数码其本身是线性递增或递减的。
所谓数字仪表的“线性化”就是指，在把仪表非线性输入信号转化为线性化的数字显示过程中所采用的各种补偿措施。
常规数字仪表的非线性补偿方法很多，有以下三种：一是可以将非线性被测参数在A／D转换之前的模拟电路中进行非线性补偿，这种方法称为模拟非线性补偿法；二是在A／D转换过程中进行非线性补偿的A／D转换法；三是在A／D转换之后的数字电路部分进行补偿的数字非线性补偿法。
常规数字仪表进行非线性补偿，主要有两方面的工作：（1）根据已知的传感器非线性特性求得所需要的线性化器的非线性化特性。
非线性特性的求取可用数字解析表达式，也可用图解法求得。
（2）根据所求得的线性化器的非线性特性，采用非线性补偿电路来实现非线性补偿，而对非线性曲线的处理一般都采用折现逼近法。
1.5信号的标准化及标度转换由检测元件或传感器送来的信号的标准化或标度变换是数字信号处理的一项重要任务，也是数字显示仪表设计中必须要解决的问题。
一般情况下，由于被测量和显示的过程参数多种多样，因而仪表输入信号的类型和性质千差万别。
即使是同一种参数或物理量，由于检测元件和装置的不同，输入信号的性质的电平的高低等也不相同。
以测温为例，用热电偶作为测温元件，得到的是电势信号；以热电阻作为测温元件，输出的是电阻信号；而采用温度变送器时，其输出又变换为电流信号。
不仅信号的类别不同，且电平的高低也相差极大。
这就不能满足数字仪表或数字系统的要求。
因此必须将这些不同性质的信号，或者不同点评的信号统一起来，这叫输入信号的规格化，或者称为参数信号的标准化。
这种规格化的统一输出信号可以使电压、电流或其他形式的信号。
目前国内采用的统一直流信号电平有以下几种：0~10mA,0~30mV ,0~40.95mV ,0~50mV 等。
对于过程参数测量用的数字显示仪表的输出，往往要求用被测变量的形式显示，例如：温度、压力、流量、液位等，就存在“标度变换”的问题。
图3为一般数字仪表组成的原理框图。
其刻度方程可表示为y=S 1S 2S 3x=Sx (1-3)图3数字仪表的标度变换式中S 为数字式显示仪表的总灵敏度和或称标度变换系数；S1、S2、S3分别为模拟部分、模-数转换部分、数字部分的灵敏度或标度变换系数。
因此标度变换可以通过改变S 来实现，且使显示的数字值的单位和被测变量或物理量的单位一致。
通常当模-数转换装置确定后，则模-数转换系数S2也就确定了，要改变标度系数S ，可以改变模拟转换部分的转移系数S1；也可以通过改变数字部分的转换系数S3来实现。
前者称为模拟量的标度变换，后者称为数字量的标度变换。
因此标度变化可以在数字部分进行，也可在模拟部分进行。
y 数字x模拟模数数字第2章数字显示仪表的设计2.1 主要部件介绍2.1.1 电源部分由于数显部分要使用 6V的电源，这里采用的两个三端集成稳压器。
其中7806为固定标准正电压稳压器；7906为固定标准负电压稳压器。
电源电路的器件包括电源变压器，整流桥，集成稳压器及电容。
整个电路安装在一块印刷线路板上，安装时要使用电烙铁。
为了使用该电源的安全性，可靠性。
2.1.2 表头部分万用表的组成部分。
它是一只高灵敏度的磁电式直流电流表，万用表的主要性能指标基本上取决于表头的性能。
表头的灵敏度是指表头指针满刻度偏转时流过表头的直流电流值，这个值越小，表头的灵敏度愈高。
测电压时的内阻越大，其性能就越好。
表头上有四条刻度线，它们的功能如下：第一条（从上到下）标有R或Ω，指示的是电阻值，转换开关在欧姆挡时，即读此条刻度线。
第二条标有∽和V A，指示的是交、直流电压和直流电流值，当转换开关在交、直流电压或直流电流挡，量程在除交流10V以外的其它位置时，即读此条刻度线。
第三条标有10V，指示的是10V的交流电压值，当转换开关在交、直流电压挡，量程在交流10V时，即读此条刻度线。
第四条标有dB，指示的是音频电平。
2.1.3 平衡电桥部分电桥一般分线式电桥和箱式电桥，其原理基本上是一样的，就是一组接有好多电阻和电表的电路图，当线路某两个特定的接点的电势相等时，就称其电桥平衡，常用它来精确地测电阻.2.1.4 放大器部分增加信号幅度或功率的装置，它是自动化技术工具中处理信号的重要元件。
放大器的放大作用是用输入信号控制能源来实现的，放大所需功耗由能源提供。
