數(shù)字式顯示儀表
所謂數(shù)字式顯示儀表，就是把與被測量（例如溫度、流量、液位、壓力等）成一定函數(shù)關(guān)系的連續(xù)變化的模擬量，變換為斷續(xù)的數(shù)字量顯示的儀表。
數(shù)字顯示儀表按輸入信號的不同，可分為電壓型和頻率型兩大類。電壓型輸入信號是連續(xù)的電壓或電流信號；頻率型儀表的輸入信號，是連續(xù)可變的頻率或脈沖序列信號。按使用場合不同，可分為實(shí)驗(yàn)室用和工業(yè)用兩大類。實(shí)驗(yàn)室用的有數(shù)字式電壓表、頻率表、相位表、功率表等。工業(yè)現(xiàn)場用的有數(shù)字式溫度表、流量表、壓力表、轉(zhuǎn)速表等。
屏幕顯示儀表又被稱作無紙記錄儀，就本質(zhì)而言，它是屬于數(shù)字儀表的范疇，只是在數(shù)字儀表中加入了微處理器及顯示屏，因而對信息的存儲以及綜合處理能力大大加強(qiáng)，例如可對熱電偶冷端溫度、非線性特性以及電路零漂等進(jìn)行補(bǔ)償，進(jìn)行數(shù)字濾波，各種運(yùn)算處理，設(shè)定參數(shù)的上、下限值、報(bào)警、數(shù)據(jù)存儲、通訊、傳輸、字、符、數(shù)以及趨勢顯示等。
1．?dāng)?shù)字式顯示儀表的構(gòu)成
數(shù)字式顯示儀表的構(gòu)成如圖4-9所示。它是由前置放大器、模擬一數(shù)字信號轉(zhuǎn)換器（即A/D）、非線性補(bǔ)償、標(biāo)庋變換以及顯示裝置等部分組成。由檢測元件送來的信號，首先經(jīng)變送器轉(zhuǎn)換成電信號；由于該信號較小，通常須進(jìn)行前置放大；然后進(jìn)行模擬一數(shù)字信號轉(zhuǎn)換，把連續(xù)輸入的電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)碼輸出；而被測變量經(jīng)過檢測元件及變送器轉(zhuǎn)換后的電信號與被測變量之間有時(shí)為非線性函數(shù)關(guān)系，這在模擬式儀表中可以采用非等分刻度標(biāo)尺的方法很方便地加以解決，對于不同量程和單位的轉(zhuǎn)換系數(shù)可以使用相應(yīng)的標(biāo)尺來顯示，但在數(shù)字式顯示儀表中，所觀察到的是被測變量的數(shù)字值，因此對A/D輸出的數(shù)碼必須進(jìn)行數(shù)字式的非線性補(bǔ)償，以及各種系數(shù)的標(biāo)度變換；zui后送往計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)并顯示，同時(shí)還送往報(bào)警系統(tǒng)和打印機(jī)構(gòu)打印出數(shù)字來，在需要時(shí)也可把數(shù)碼輸出，供其他計(jì)算裝置等使用。此類儀表應(yīng)用面較廣，可與單回路數(shù)字調(diào)節(jié)器以及SPC即計(jì)算機(jī)設(shè)定值控制等配套使用，精度較高。數(shù)字式顯示儀表的結(jié)構(gòu)，基本組成方式如圖4-10所示，但對于具體儀表來說可以各不相同。有的儀表是先線性化和標(biāo)度變換，然后再進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，這類儀表在模擬信號時(shí)已經(jīng)被線性化了，因而精度只能達(dá)到0.5%～0.1%；有的儀表則是*行模擬一數(shù)字信號轉(zhuǎn)換，而后作數(shù)字式線性化處理和系數(shù)的標(biāo)度變換，它可組成多種變換方案，適用面較廣，精度較高，其結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜；也有的儀表的A/D轉(zhuǎn)換與非線性補(bǔ)償同時(shí)進(jìn)行，而后作系數(shù)的標(biāo)度變換，這種結(jié)構(gòu)簡單，精度高，但只能應(yīng)用于特定的非線性補(bǔ)償及被測變量范圍較窄的情況?？傊饔欣住?/span>
數(shù)字式顯示儀表中的核心環(huán)節(jié)是模一數(shù)轉(zhuǎn)換器，它將儀表分成模擬和數(shù)
字兩大組成部分；而非線性補(bǔ)償和系數(shù)的標(biāo)度變換也是不可少的，這是數(shù)字式顯示儀表應(yīng)該具備的三大部分。這三部分又各有很多種類，三者相互巧妙的結(jié)合，可以組成適用于各種不同場合的數(shù)字式顯示儀衷。
2．屏幕顯示儀表的構(gòu)成
屏幕顯示儀表是在數(shù)字儀表的基礎(chǔ)上增加了微處理器（CPU）、存儲器（RAM是讀寫存儲器，EPROM、EEPROM是可擦式只讀存儲器）、顯示屏以及與之配套的一些輔助設(shè)備等. 多路切換開關(guān)可把多路輸入信號，按一定時(shí)間間隔進(jìn)行切換，輸入儀表內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)顯示；前置放大器和A/D轉(zhuǎn)換是把輸入的微小信號進(jìn)行放大，而后轉(zhuǎn)變?yōu)閿嗬m(xù)的數(shù)字量；CPU的作用則是對輸入的數(shù)字量信號，進(jìn)行儀表各種功能所需的處理，諸如非線性補(bǔ)償、標(biāo)度變換、零點(diǎn)校正、滿度設(shè)定、上下限報(bào)警、故障診斷、數(shù)據(jù)傳輸控制等；只讀存儲器是存放一些預(yù)先設(shè)置的使儀表實(shí)現(xiàn)各種功能的固定程序；其中EPROM需離線光擦除后寫入，EEPROM可在線電擦除后寫入；讀寫存儲器RAM是用于存儲各種輸入、輸出數(shù)據(jù)以及中間計(jì)算結(jié)果等，它必須帶自備電池，否則一旦斷電，所有貯存數(shù)據(jù)將全部丟失。鍵盤為輸入設(shè)備，打印機(jī)、顯示屏為輸出設(shè)備。
目前的虛擬儀表和集散控制系統(tǒng)的顯示部分都可以看做是屏幕顯示儀表。
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