4mA1mA©.mA三5..1mA
PD时，P作用：
：
iioii三2mAKp三2mA05三1mA
D作用时，输出iio的最大值为
I。
=2mAKpKD=2mA0.510=10mA
其中，微分作用的幅度为凶。
2=I。
-△o1=10mA-1mA=9mA
12s时，微分作用的幅度下降至：
半一匹任,
AIO2（12s）=9mAeD9mAe2min=9mAe1=3・31mA
12s时，PD作用输出为I4mAAIo1AIo2（12s）
=4mA+1mA+3・31mA=8.31mA
答:
两种工况下控制器的输出分别为5.1mA和&31mA。
13.基型调节器的输入电路为什么采用差动输入和电平移动的方式？
偏差差动电平移动电路怎样消除导线电阻所引起的运算误差？
答：
（1）输入电路采用偏差差动输入方式，为了消除集中供电引入的误差。
（2）两导线电阻的压降UCM1和UCM韵成为输入电路的共模电压信号，由于差动放大器对共模信号有很强的抑制能力，因此这两个附加电压不会影响运算电路的精度。
（3）电平移动的目的是使运算放大器IC1工作在允许的共模输入电压范围内。
14.在基型调节器的PD电路中，如何保证开关S从“断”位置切至“通”位置时输出
信号保持不变？
答：
开关S处于“断”位置时，微分作用切除，电路只具有比例作用。
这时IC2同相端
的电压△UT=1/nU01而电容通过电阻R1也接至1/nU01电平上，CD被充电到UCD=U01,因此，稳太时电容CD上的电压与9.1k◎电阻上的压降相等，即CD右端的电平与UT相等，这样就保证了开关S由“断”切换到“通”的瞬间，即接通微分作用时，输出不发生冲突，故对产生过程不产生扰动。
15.基型调节器如何保证“自动软手操”、“软手操”（或硬手操）-“自动”无
平衡、无扰动的切换？
答：
（1）自动到软手操作：
S1,S2由自动切换至软手操后，S4未扳至UR时，IC3的输入信号被切断，IC3的反相输入端悬空，原来充在CM上的电压没有放电回路，则IC3
的输出电压UO3将保持原来的数值不变，即电路具有保持特性。
因此此切换只是控制器的输出U03暂停变化而已，当需要改变输出时，将S4扳至所需位置，即可使UO3快速
升降或慢速升降。
软手操到自动操作：
软手操时，S2将CI右端接至UB使CI两端电压UCI始终等于UO2当从软手操切换到自动时，由于IC3反相输入端电位U-=U+=UB所以CI的右端和IC3
的反相输入端一样都处于UB电位，故在切换瞬间电容无充放电现象，输出UO3不变。
这就实现了无平无扰切换。
（3）
因此，自动和软手操之间可以实现双向无平衡、无扰动切
换。
同理，“硬手动>软手动”或“硬手动>自动”切换也
是无平衡、无扰动的。
只有“软手动>硬手动”“自动，硬
手动”是需要事先无平衡的。
16.积分反馈型限幅调节器和PI-P调节器是如何防止积分饱和的？
答：
一般是限制积分饱和两端的电压，不让其超出正常的工作范围，或者是你切除积分
作用。
（1）积分反馈型积分限幅控制器。
原理：
当IC3的输出电压在正常工作范围之内时，
控制器作PI（或PID）运算；当IC3的输出电压超出上，下限幅值时，则积分反馈型积分限幅电路将通过负反馈限制积分电容两端的电压，从而达到抗积分饱和与输出限幅的
目的。
（2）PI-P切换控制器。
原理：
当IC3的输出电压在正常工作范围之内时，控制器按PI规律动作，当U03到达上限值（100%或下限值（0）时控制器立即切换至P运行状态，积分作用切换，以防止积分饱和。
17.看U0仁-2（Ui-Us）、比例积分电路作用：
将输入电路输出的电压信号AUo1进行PD
运算
组成：
无源比例微分网络+比例运算放大器
1.说明变送器在总体构成？
它在总体结构上采用何种方法使输入信号与输出信号之间保持线性关系？
答：
①变送器是基于负反馈原理工作的，其构成如图。
包括测量部分、放大器和反馈部分。
②在KF》1的条件下，变送器输出与输入之间的关系取决于测量部分和反馈部分的特性，如果转换系数C和反馈系数F是常数，则变送器的输出与输入将保持良好的线性关系。
图：
2.何谓变送器的共性问题：
量程、零点调整合零点迁移
3.量程调整、零点调整合零点迁移的目的？
答：
（1）量程调整的目的，使变送器的输出信号上限值Ymax（即统一标准信号的上限
值）与测量范围的上限值Xmax相对应。
（2）零点调整和零点迁移的目的，都是使变送器的输出信号下限值Ymin与测量范
围的下限值Xmin相对应。
4.简述力平衡式差压变送器的结构和动作过程，并说明零点调整和零点迁移的方法？
答：
①力平衡式差压变送器的构成包括测量部分、杠杆系统、位移检测放大器及电磁反馈机构。
②基于力矩平衡原理工作的。
③工作原理：
被测差压信号P1、P2分别引入测
量元件的两侧时，膜盒就将两者之差（Pi）转换为输入力Fi。
此力作用于主杠杆的下端，使主杠杆以轴封膜片为支点而偏转，并以力F1沿水平方向推动矢量机构。
矢量机
构将推力Fi分解成F2和F3,F2使矢量机构的推板向上移动，并通过连接簧片带动副杠杆，以M为支点逆时针偏转。
这使固定在副杠杆上的差动变压器的检测片（衔铁）靠近差动变压器，使两者间的气隙减小。
检测片的位移变化量通过低频位移检测放大器转换并放大为4〜20mA的直流电流I0,作为变送器的输出信号。
同时，该电流又流过电磁反
馈机构的反馈动圈，产生电磁反馈力Ff，使副杠杆顺时针偏转。
当反馈力Ff所产生的
力矩和输入力Fi所产生的力矩平衡时，变送器便达到一个新的稳定状态。
④零点调整方法：
有调零弹簧来调整，零点迁移的方法：
调节迁移弹簧来实现。
5.力平衡式差压变送器是如何实现量程调整的？
试分析矢量机构工作原理？
答：
①量程调整通常是通过改变反馈系数F的大小来实现的。
F大，量程就大；F小，
量程就小。
有些变送器还可以通过改变转换系数C来调整量程。
改变反馈部分反馈系数，
改变测量部分转换系数。
②力分析矢量图可知，F2=F1tanB,改变tanB,可改变差压
变送器的量程，这可通过调节量程调整螺钉改变矢量角B的大小来实现。
由于矢量角在4〜15度范围内变化，故仅用矢量机构调整量程时的量程比为tan15/tan4=3.83。
6.差压变压器位移检测放大器的位移振荡条件？
答：
当检测片位移s=S/2时，结果UCD=e2-e2=Q差动变压器无输出，不可能振荡。
当检测片位移s>3/2时，此时UCD与UAB反向，不可能振荡。
当检测片位移s<3/2时，因差动变压器上半部磁路磁阻减小，互感增加，故感应电势e2将大于e2,且UCD随着S的减小而增加，此时UCD与UAB同向，形成正反馈，满足相位条件电路才能振荡。
7.说明电容式差压变送器的特点及构成原理？
答：
特点：
仪表结构简单、性能稳定、可靠，具有较高的精度。
构成原理：
变送器包括
测量部分和转换放大电路两部分：
输入差压“R作用于测量部件的感压膜片，使其产生
位移，从而使感压膜片（即可动电极）与两固定电极所组成的差动电容器的电容量发生变化。
此电容变化量由电容一一电流转换电路转换成直流电流信号，电流信号与调零信号的代数和同反馈信号进行比较，其差值送入放大电路，经放大得到整机的输出电流I0。
8.试分析电容式差压变送器测量部件的作用和组成？
答：
作用：
把被测差压=pi转换成电容量的变化。
组成：
由正、负压测量室和差动电容
检测元件（膜盒）等部分组成。
9.用差压变送器测量流量，流量范围为0〜16m3/h。
当流量为12m3/h时，问变送器的
输出电流是多少？
解：
据差变输入差压与流量的平方成比例，AP=K1Q2而输入差压与电流输出又成线
性关系，即I=K2AP,可知I正比于Q2得：
I=4+（（20-4）/162）X122=13（mA）
10.四线制温度变送器为何采用隔离输出线路？
在电路上是如何实现的？
答：
①为了避免输出与输入之间有直接电的联系，在功率放大器与输出回路之间，采用隔离变压器T0来传递信号。
②隔离变压器T0实际上是电流互感器，其变流比为1：
1,
故输出电流等于功放电路复合管的集电极电流。
图：
T.4
*—o6
11.气动仪表的基本原件有哪些？
说明喷嘴挡板机构和功率放大器的作用原理？
答：
①组成：
由气阻、气容、弹性元件、喷嘴挡板机构和功率放大器。
②喷嘴挡板机构作用：
把微小的位移转换成相应的压力信号。
喷嘴挡板构成一个变气阻，气阻值决定于
喷嘴挡板间的间隙-，气源压力pS经恒节流孔进入节流气室，由喷嘴挡板的间隙排出，
:
改变时，喷嘴背压pB也改变。
③功率放大器的作用：
将喷嘴挡板的输出压力和流量放大。
当输入信号（喷嘴背压）pB
增大时，金属膜片受力而产生向下的推力，使球阀开大，锥阀关小，A室输出压力随之
增加。
12.简述电/气转换器的动作过程？
答：
输入电Ii进入动圈后，产生的磁通与永久磁钢在空气隙中的磁通相互作用，而产
生向上的电磁力，带动杠杆绕支撑转动，安装在杠杆右端的挡板靠近喷嘴，使其背压升高，经气动放大器进行功率放大后，输出压力P0,达到平衡。
13•请写出力平衡式差压变送器输入与输出之间的关系式，并讨论?
A
+
=A
+
答:
变送器输出电流Io与输入差压△Pi成正比。
②用于确定变送器输出电流的起
始值，对III型变送器，该项使输出为4mA改变调零弹簧作用力Fo可调整变送器的
零点。
③由式子得：
调整变送器的量程可通过改变tan二和Kf来实现。
④零点和满度
值应反复调整。
14.力平衡式差压变送器测量部分的组成及作用?
答：
组成：
高、低压室及膜盒、轴封膜片。
作用：
把被测差压APi转换成作用于主杠杆
下端的输入力Fi。
15.电磁反馈机构的作用及调整原理？
答：
作用：
把变送器的输出电流10转换成作用于副杠杆的电磁反馈力Ff,此力作用于
副杠杆，产生反馈力矩Mf。
调整原理：
改变反馈动圈的匝数W可以改变Kf的大小，W伪725匝，用于低量程挡；W2为1450匝，W1+W2=217匝，用于高量程挡。
图中R11和W2的直流电阻相等。
在低量程挡时，将W俐R11相串接，即1-3短接，2-4短接；
在高量程档时，将W俐W2串联使用，即1-2短接，可实现3:
1的量程调整。
16.温度变送器中功率放大器的作用及工作过程？
答：
作用：
把运算放大器输出的电压信号转换成有一定负载能力的电流信号。
再通过隔
离变压器实现隔离输出。
因此不仅具有放大作用，而且具有调制作用，以便通过隔离变压器传递信号。
工作过程：
在方波电压的前半个周期，二极管VD1导通，VD2截止，由
输入信号产生的电流ic1;在后半个周期内，二极管VD2导通，VD1截止，从而产生电流
人2。
由于4和*2轮流通过隔离变压器To的两个绕组，于是在铁芯中产生交变磁通，
这个交变磁通使To的副边产生交变电流让，从而实现了隔离输出。
17•请写出直流毫伏式变送器输出与输入之间的关系？
并讨论？
答：
式子：
u°「Ui•一[Uz1
（1）（a-®UZ表示调零信号，改变a值,即更换R103和调整RP1,可实现零迁和调零。
（2）卩为输入与输出之间的比例系数，而输出UO为1〜5V不变，则卩越大表示量程越
小。
改变卩值,即更换R114和调整RP2,可实现量程调整。
（3）零位和满度必须反复调整。
（4）Uo和Ui成线性关系。
18.温度变送器的作用及品种？
答：
温度变送器有两线制和四线制之分，各类变送器又有三个品种，即直流毫伏变送器，
热电偶温度变送器和热电阻温度变送器。
作用：
前一种是将输入的直流毫伏信号转换成4〜20ma直流电流和1〜5V直流电压的
统一输出信号。
后两者则分别与热电偶和热电阻相配合，将温度信号转换成统一输出信
号。
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