數字式顯示儀表的原理及組成

一、數字式顯示儀表的原理及組成：

        數字顯示儀表一般是由模數轉換、非線性補償及標度變換三大部分組成。它是以電信號為輸入量，直接用數字顯示被測量。實現數字顯示的關鍵是通過A/D轉換裝置把連續變化的模擬量變換成斷續的數字量。在生產中要求顯示儀表反映的顯示值是被測參數的函數，并且要求能自動地補償其它干擾因素，這些函數關系有些是線性的，但多數是非線性的。為了將被測參數能以值的形式顯示出來，對于顯示儀表，需要將被測參數進行一些必要的運算、處理及非線性補償，同時補償其它參數對被測參數的影響。在A/D轉換中，采用一定的計量單位使連續變化的模擬量整量化，得到近似的斷續的數字量。計量單位越小整量化的誤差也就越小，A/D轉換裝置的頻率響應、前置放大的穩定性等也越高，數字量就越接近于連續量本身的值。這一過程是通過雙積分型、電壓頻率轉換型、脈沖寬度調制型及逐次比較電壓反饋編碼型等A/D轉換器來實現的。非線性補償或標度變換是對檢測來的信號進行必要的運算，使數字式顯示儀表能以被測參數的直接數字表達出來。模擬式非線性補償通過改變運算放大器的放大倍數來補償不同范圍的輸入電壓，而數字式非線性補償則是先把被測參數的模擬量經過A/D轉換成數字量后再進入非線性補償環節，具有精度高、通用性強的優點，隨著電子數字計算機的發展，標度變換及非線性補償任務由計算機來完成。

       化工顯示儀表與各種傳感器、變送器配套后，可用來顯示不同的參數。但是，顯示儀表在石油和化工領域的廣泛應用中或試驗現場使用時的條件常常是很復雜的，周圍存在大量強交變磁場、電場、振動、熱噪聲、強輻射、溫度效應、動力電源等，都有可能影響檢測數據的正確采集和生產過程的自動控制而成為干擾源。這些與被測信號無關的電壓或電流以多種形式耦合加載到檢測、控制、顯示設備，使信號采集失準、記錄顯示失真、被測參數有用信號質量下降、自動控制不能及時進行，甚至操作失控，直接影響正常生產、產品質量和經濟效益的提高。這些干擾（擾動）大多很難改變，但設法加以有效抑制卻十分必要。

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