检测与自动化仪表试题答案

热电偶的热电势为每100℃是4mV，并设温度与热电势是线性关系，求：室温在25℃时桥路中各个电阻的阻值。取??0.03！仪表量程为0~600℃。

☆解： 解：

?Enp?600100?4?24mV

Rnp??EnpI1(1?2?)?244(1?2?0.03)?6.393

RM?RP?RnpRP?Rnp?90?6.39390?6.393?6.88

RG?Et?I2Rcu??I1?RnpI1??1?2?5?0.03?4?6.3934?2.0582

R3?EI2EI1?Rcu?10002?5?495

R4??RG?Rnp?10004?2.0582?6.393?241.5518

4-1．图示为一台配镍铬-康铜热电偶的自动电子电位差计。设E?1V，I1=4mA、I1=2mA，大滑线??0.03、RP//RB?90Ω，R2为温度补偿电阻，测量范围为0~300℃，计算桥路中各个电阻的阻值。

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解：

镍铬-康铜热电偶E（300，0）=21。036mV；E（25，0）=1。5mV；R2?RCU(25℃）?8。92Ω

Rnp??EnpI1(1?2?)RP?Rnp??21.0364(1?2?0.03)?5.96

?5.5946

RM?90?5.5990?5.59RP?RnpRG?Et?I2Rcu??I1?RnpI1??1.5?2?8.92?0.03?4?5.5954?3.92

R3?EI2EI1?Rcu?10002?8.92?491.08

R4??RG?Rnp?10004?3.92?5.59?240.49

4-2．图示为一台配镍铬-康铜热电偶的自动电子电位差计。设E?1V，I1=4mA、I1=2mA，大滑线??0.03、RP//RB?90Ω，R2为温度补偿电阻，测量范围为0~600℃，计算桥路中各个电阻的阻值。

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解：

镍铬-康铜热电偶E（600，0）=45。093mV； E（25，0）=1。5mV；

R2?RCU(25℃）?8。92Ω

Rnp??EnpI1(1?2?)?45.0934(1?2?0.03)?11.99

RM?RP?RnpRP?Rnp?90?11.9990?11.99?13.8

RG??Et?I2Rcu??I1?RnpI14EI2?Rcu?10002

?3.73?1.5?2?8.92?0.03?4?11.99R3??8.92?491.08

R4??EI1?RG?Rnp10004

?3.73?11.99?234.28

第十三章 调节控制单元

1．工业自动化仪表的调节器规定：偏差e=被控变量的测量值x－系统给定值r。调节器的正作用：偏差e＞0、调节器输出为正值，测量值x增大、调节器输出y随之增大；调节器的反作用：偏差e＜0、调节器输出为正值，测量值x增大、调节器输出y随之减小！★

2．比例控制的放大倍数（或比例增益）KP是一个重要参数；在实际应用的工业调节器的比例控

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制器中，使用比例度?而不用放大倍数（或比例增益）KP！

比例度?的定义式：

e??xmax?xminyymax?ymin?100%

3．比例控制规律：调节器的输出与输入偏差信号始终保持比例关系，系统稳定后，被控变量的测量值不能等于统给定值，必然存在一定的残余偏差——残差！

4．积分控制规律：只要有偏差e存在，调节器的输出就不断的变化，偏差e存在时间越长，输出信号变化量?y也越大，直到调节器的输出达到极限值为止；只有在偏差信号e等于零时，输出信号才能相对稳定，且可以稳定在某一个确定数值上！因此，希望消除残差和最终消除残差是积分调节作用的重要特性。

5．理想微分作用：在阶跃输入偏差信号出现瞬时，理论上偏差信号的变化速度为无穷大、因而理论上调节器的输出也达到无穷大；之后，输入信号变化等于零，于是微分作用的输出即刻回到零！实际上，这种理想微分作用是无法实现的、而且不可能获得好的调节效果。

6．实际理想微分控制规律：当阶跃输入偏差信号出现瞬时，输出突然跳跃到一个较大的有限值，然后按照某一个时间常数的指数函数曲线衰减直至到零！跳跃值越大或衰减得越慢，表示微分作用越强。单位阶跃输入时，实际理想微分控制规律输出增量：

?KDTDt?p?1?(KD?1)e

7．某台DDZ-Ⅲ型调节器，其比例度?=50%，积分时间TI=0.2min，微分时间TD=2min，微分放大倍数KD=10。假定输出初始值为4mA。在t?0时施加0.5mA的阶跃输入信号，试分别写出在该阶跃输入信号作用下比例、积分、微分的输出表达式，并计算t=12s时该调节器输出信号值。

★解：

比例作用：积分作用：微分作用：?IP?KP??Ii??II?KPTI1????Ii?20.210.5?0.5?1mA?5?0.2?1mA10?0.2/2?t12/600?Iidt??0.5dt0

]?0.5?9e?1?ID?KP[(KD?1)e?KD?t/TD]??Ii?2[(10?1)e?3.3mAt?12s时：IO?I0??IP??II??ID?9.3mA

8．某台DDZ-Ⅲ型调节器，其比例度?=80%，积分时间TI=0.4min，微分时间TD=2.4min，微分放大倍数KD=10。假定输出初始值为6mA。在t?0时施加0.4mA的阶跃输入信号，试分别写出在该阶跃输入信号作用下比例、积分、微分的输出表达式，并计算t=24s时该调节器输出信号值。

解： 解：

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