文档介绍：控制仪表及装置
第三章运算器和执行器
第一节运算器
一、乘除器
二、开方器
第二节执行器
一、电动执行机构
二、气动执行机构
三、阀门定位器
四、调节机构
五、执行器的选型
运算器接受来自变送器或转换器的统一标准信号,可对一个或几个输入信号进行加、减、乘、除、开方、平方等多种运算,以实现各种算法,满足自动检测和控制系统的要求。
本章介绍两种典型的运算器:
乘除器和开方器
第一节运算器
(一)概述
一、乘除器
可对两个或三个1~5V的直流电压信号进行四种运算, 结果以1~5V 直流电压或4~20mA 直流电流输出。乘除运算关系式为:
U0 = N
(Ui1–1)(Ui2 + K2)
Ui3 + K3
+ 1
式中:
Ui1、Ui2、Ui3 —乘除器的输入信号; U0 —乘除器的输出信号; N —运算系数; K2、 K3 —可调偏置电压。
另可实现乘后开方、乘法和除法三种运算。
对于单向矩形脉冲(图3-1),
其直流分量为:
矩形脉冲周期
矩形脉冲幅值
矩形脉冲宽度
直流分量
Um
T
t
0
tp
U
图3-1 单向矩形脉冲
乘法运算的实现方法
滤波取直流分量,完成乘法运算
控制矩形脉冲的宽度(调宽)
控制矩形脉冲的幅值(调高)
调宽电路
k1
滤波电路
调高电路
k2
x1
s
UD
x2
M
图3-2 简单乘法电路方框图
x2
滤波电路
调高电路
k2
调宽电路
k1
S
UD
M1
放大器
K
x3
调高电路
k3
滤波电路
xf
M2
-
x1
图3-3 乘除器构成方框图
乘除器的构成原理-负反馈
x2
滤波电路
调高电路
k2
调宽电路
k1
S
UD
M1
放大器
K
x3
调高电路
k3
滤波电路
xf
M2
-
x1
输入电路1
N1
乘法电路1
比较器
比例放大
电路N0
输出电路
输入电路2
N2
附加偏置
电路1
乘法电路2
附加偏置
电路2
输入电路3
N3
Ui1
Ui2
Ui3
Uo3
+
-
Uf
S
U22
Uo2
Uo
U11
U31
U21
U23
图3-4 乘除器方框图
自激振荡时间分割器
U22=U11U21/U31
(二)工作原理
U
11
UF
UT
+
-
IC1
R3
C1
R1
R2
R4
C2
Ui1
-
+
U’B =UB-
UB=10V
图3-5 输入电路
(三)线路分析
输入电路
UF
UT
R26
R27
Ui2
+
+
IC5
U
02
UB
1V
R29
C19
R28
R32
VZ1
R52
R53
C20
R30
*
*
8
7
6
5
R31