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上篇 工业自动化仪表 1

工业自动化仪表慨述 1

一、工业自动化仪表及其发展概况 1

二、电动单元组合仪表及其控制系统的组成 2

三、仪表的基本技术指标 4

第一章　检测仪表 6

1—1节　温度检测仪表 6

1-1.1　测量温度的主要方法 6

1-1.2　热电偶 7

1-1.3　热电阻 9

1-1.4　半导体热敏电阻 11

1-1.5　热电偶温度变送器的基本结构 11

1-1.6　DDZ-Ⅲ型电热偶温度变送器的实际路 15

1-2.1　弹性式压力测量元件 20

1—2节　压力检测仪表 20

1-2.2　力平衡式压力（差压）变送器 22

1-2.3　位移式差压（压力）变送器 27

1-2.4　固态测压仪表 30

1—3节　流量检测仪表 31

1-3.1　节流式流量计 32

1-3.2　容积式流量计 35

1-3.3　涡轮流量计 36

1-3.4　电磁流量计 36

1—4节　液位检测仪表 37

1-4.1　浮力式和静压式液位计 38

1-4.2　电容式液位计 39

1-4.3　超声波液位计 40

1—5节　成分分析仪表 41

1-5.1　热导式气体分析仪 41

1-5.2　红外线气体分析仪 43

1-5.3　色谱分析仪 45

第二章　调节器 50

2—1节　最简单的两位式调节器节 50

2—2节　连续调节器的调节规律 52

2—3节　PID运算电路 53

2-3.1　比例积分运算电路 53

2-3.2　比例微分运算电路 56

2-3.3　PID运算电路 58

2-3.4　只用一个放大器的PID运算电路 60

2—4节　PID调节器的阶跃响应 63

2—5节　PID调节器的频率特性 64

2—6节　PID调节器的线路实例 66

2-6.1　输入电路 68

2-6.2　PID运算电路 70

2-6.3　输出电路 71

2-6.4　DTL-3110型调节器的传递函数 72

2-6.5　手动操作电路及自动—手动切换 73

2-6.6　测量和给定指示电路 77

第三章　执行器 79

3—1节　气动执行器 79

3—2节　电-气转换器 83

3—3节　阀门定位器 84

3—4节　电动执行器 87

第四章　记录仪表 89

4—1节 自动平衡式记录仪表的工作原理 89

4—2节　电子电位差计 90

4-2.1　测量桥路 90

4-2.2　测量桥路的供电 91

4-2.3　对电子放大器的主要要求 92

4-2.4　电子放大器的电路举例 94

4-2.6　电子电位差计的抗干扰 97

4-2.5　可逆电动机 97

4—3节 自动平衡电桥 100

下篇　过程控制 103

第五章　调节对象的特性及实验测定 103

5—1节　单容对象动特性及其数学描述 103

5-1.1　水槽水位的动特性 104

5-1.2　加热器对象的动特性 106

5-1.3　气罐的动特性 106

5-1.4　对象的自衡特性 108

5—2节 多容对象的特性、容量滞后、纯滞后 109

5-2.1　双容对象的特性 109

5-2.2　纯滞后 110

5—3节　对象特性的实验测定、时域法 111

5-3.1　实验测定方法概述 111

5-3.2　测定动态特特的时域方法 112

5-4.1　正弦波方法 117

5—4节　测定动态特性的频域方法 117

5-4.2　矩形波方法 118

5-4.3　闭路测定法 120

5—5节　测定动态特性的统计方法 121

5-5.1　平稳随机过程、相关函数、功率密度谱 121

5-5.2　相关分析法识别对象动态特性的原理 124

5-5.3　伪随机信号 127

5-5.4　伪随机序列的产生方法及其性质 128

5-5.5　用M序列信号测定对象的动态特性 130

第六章　单回路调节系统的设计及调节器参数整定方法 139

6—1节　概述 139

6—2节　对象动特性对调节质量的影响及调节方案的确定 141

6-2.1　干扰通过动特性对调节质量的影响 141

6-2.2　调节通道动特性对调节质量的影响 143

6-2.3　调节方案的确定 144

6-3.1　在干扰作用下双容对象的比例调节 147

6—3节　调节规律对系统动特性的影响、调节规律的选择 147

6-3.2　系统调节性能指标、PI、PD调节作分析 151

6-3.3　调节规律的选择 156

6—4节　调节器参数的实验整定方法 157

6-4.1　反应曲线法 157

6-4.2　稳定边界法 159

6-4.3　衰减曲线法 160

6-4.4　三种整定方法的比较 161

6—5节　调节器参数整定的频域法 161

6-5.1　M圆法调节器参数的原理 162

6-5.2　按调节对象的幅相特性确定调节器的最佳整定参数 167

7—1节　串级调节系统 170

7-1.1　串级调节系统的组成 170

第七章　复杂调节系统 170

7-1.2　串级调节系统的特点和效果分析 172

7-1.3　调节器的选型和整定方法 175

7—2节　比值调节系统 176

7-2.1　比值调节系统的组成原理 176

7-2.2　比值调节系统的整定 178

7—3节　均匀调节系统 180

7-3.1　均匀调节系统的组成 180

7-3.2　调节器的选型和整定 181

7—4节　前馈调节系统 184

7-4.1　前馈控制的工作原理 184

7-4.2　扰动补偿规律及其局限性 185

7-4.3　复合调节系统的特性分析 186

7-4.4　复合调节系统参数的选择 189

7-4.5　自治调节系统 190