0.2 电动单元仪表及其控制系统的组成[6页]
电动系仪表的结构和工作原理
时，转动力矩的方向保持不变，因此这种测量机构可以测量直流，也可以测量交流。
当线圈通入交流电时，若两个交流电流的瞬时值分别为 i1 和 i2 ，则可动部分的瞬时转动
力矩为
Mt
= i1i2
dM 12 dα
由于电动系测量机构的可动部分转动惯性较大，不能及时随瞬时转矩变化，所以它的偏
转取决于一个周期内的平均转矩 M p
α
=
1 D
I1 I 2
cosϕ ⋅ dM12 dα
=
KI1I2
cosϕ
电动系仪表有其独特的优点。采用这种结构不仅可以制成精确度等级为 0.5 以上的仪表，
用来准确地测量电流、电压和功率，而且还可以用来测量功率因数、频率、电容及电感等。
电流表、电压表和功率表不仅可以在直流电路中使用，
而且可以在频率为 15Hz 至 2500Hz 甚至更高的频率的 交流电路中使用。
用力矩由游丝产生，阻尼力矩由阻尼片产生。
在直流工作时，固定线圈的电流为 I1 、自感为 L1 ,可动线圈的电流 I 2 、自感为 L2 ，固
定线圈与可动线圈的互感为 M 12 ，则它机构的系统能量为
W
=
1 2
L1I12
+
1 2
L2 I22
+ M12 I1I2
转动力矩为
M
=
dW dα
=
1 2
I12
dL1 dα
图 2 电动系功率表测量线路
针将反转。如负载电流为 I ，负载的电压为U ，可动线圈通过电流为 I2 ，有
I1 = I
I 2
=
U Rd
电动系功率表的偏转角α 为
α
=
KI1I 2
电动单元组合仪表全
第六章电动单元组合仪表第一节概述一、单元组合仪表的概念和分类单元组合仪表是在石油、化工等工业部门中使用比较广泛的一种自动控制仪表，它通常分为电动单元组合仪表和气动单元组合仪表。
单元组合仪表是根据自动检测和自动调节系统中各环节的不同要求将整套仪表划分成若干个具有不同独立作用的功能单元，各单元之间采用统一的标准信号进行联系的仪表系列。
将这些有限的、具有不同功能的仪表单元有机的组合起来，可以灵活地构成各种所需要的自动检测和调节系统。
因此，单元组合仪表又有“积木式”仪表之称。
二、电动单元组合仪表的发展历程电动单元组合仪表是以电能驱动的单元组合仪表，它不仅具有单元组合仪表的共同特点，还具有电动仪表所特有的优点。
我国电动单元组合仪表的发展经历了三个阶段，相应产生了DDZ-Ⅰ型、DDZ-Ⅱ型和DDZ-Ⅲ型三大仪表系列。
DDZ-Ⅰ型：由于整套仪表用磁放大器和电子管作为主要放大元件，所以又称电子管型仪表。
该套仪表体积大，需专用供电设备，且仪表工作在较高的电压和较大的电流的状态下，难以有效防爆，使用也不方便，不久便趋淘汰。
DDZ-Ⅱ型：以晶体管为主要放大元件，所以称之为晶体管型仪表。
DDZ-Ⅱ型仪表由于采用了半导体器件，因而使仪表的体积缩小，重量减轻、性能改善、可靠性能和防爆性能也有较大提高。
DDZ-Ⅲ：Ⅲ型仪表由于采用集成电路作为主要放大器件，又被称为集成电路式仪表。
Ⅲ型仪表是适应工业现代化对电动调节仪表的更高要求，在新型电子器件和新工艺、新材料不断涌现的形式下诞生。
DDZ-Ⅲ型仪表不仅在仪表性能如稳定性、可靠性以及进一步与工业计算机配套的可行性等方面比以前的各类仪表有很大提高外，更重要的是Ⅲ型仪表解决了电动仪表长期以来未能彻底解决的防爆问题，其安全火花型仪表使用于石油、化工等工业部门的任何一种危险场所时，均不会产生足以使周围易燃易爆性气体引燃的电火花。
因此，Ⅲ型仪表的性能更为优越，适应范围更为广泛。
作业题：1、单元组合仪表的概念和分类？2、我国电动单元组合仪表的发展历程？第二节DDZ-Ⅲ型仪表的特点一、采用国际标准信号制DDZ-Ⅲ型仪表在信号制上采用了IEC推荐的信号标准，控制室与现场之间的传输信号为4~20mA DC ；控制室仪表接受信号为1~5VDC ；来自现场的4 ~20 mA DC 传输信号到控制室后经250Ω的精密电阻转换为1~5VDC ，电压作为控制室内仪表的联络信号，如下图所示。
电控系统的组成
电控系统的组成电控系统是指由电子控制单元（ECU）、传感器、执行器和通信总线等部件组成的系统，用于控制汽车发动机、变速器、制动系统、悬挂系统、空调系统等各种汽车子系统。
本文将就电控系统的组成进行详细的介绍。
一、电子控制单元（ECU）电子控制单元是电控系统的核心，是控制各个子系统的中央控制器。
ECU内部包含了微处理器、存储器、输入输出接口和通信总线接口等组件。
它的主要功能是接收传感器采集到的数据，根据预设的控制算法计算出控制命令，通过输出接口将命令传递给执行器，从而实现对汽车各个子系统的控制。
二、传感器传感器是电控系统中的重要组成部分，它能够将各种物理量转换为电信号，然后将其传递给ECU。
传感器的种类很多，包括温度传感器、压力传感器、速度传感器、角度传感器等等。
传感器的作用是实时监测汽车各个子系统的状态，将监测到的数据传递给ECU，以便ECU 根据数据进行控制。
三、执行器执行器是电控系统中用于执行控制命令的部件。
它们包括发动机控制阀、制动器、变速器驱动器、电动窗机构等等。
执行器接收到ECU发出的控制命令后，将命令转换为相应的动作，从而实现对汽车各个子系统的控制。
四、通信总线通信总线是电控系统中用于传输数据的介质，它能够将ECU、传感器和执行器之间的数据传输进行统一管理。
通信总线的种类很多，包括CAN总线、LIN总线、FlexRay总线等等。
通信总线的作用是实现各个部件之间的数据交互，从而实现对汽车各个子系统的控制。
综上所述，电控系统的组成包括电子控制单元、传感器、执行器和通信总线等部件。
这些部件相互协作，实现了对汽车各个子系统的精确控制，提高了汽车的性能和安全性。
1、典型检测仪表控制系统的结构是怎么样的？各单元主要起什么作用？.doc
量程迁移：零点不变，改变斜率零点迁移：将线段迁移至零点，量稈保持不变 1、典型检测仪表控制系统的结构是怎么样的？各单元主要起什么作用？分为被控对象、检测单元、变送单元、显示单元、调节单元、执行单元、操作人员。
被控（被测）对象：控制系统的核心。
检测单元：控制系统实现控制调节作用的基础。
变送单元：完成对被测变量信号的转换和传输。
显不单元：将检测单元测量获得的参数显示给操作人员。
调节单元：完成调节控制规律运算，将结果输出作为控制信号。
执行单元：控制系统实施控制策略的执行机构。
2、什么是仪表的测量范围、上下限和量程？彼此有什么关系？测量范囤是该仪表按规定的精度进行测暈的被测变暈的范用。
测暈范国的最小值和最大值分 别称为测量下限和测量上限，简称下限和上限。
仪表的量稈用来表示其测量范围的大小，是 其测量上限值与下限值的代数并，即量程二测量上限值一测量下限值，给出仪表的测量范围 便知上下限及量程，反Z 只给出仪表的量程，却无法确定其上下限及测量范围。
3、如何才能实现仪表的零点迁移和量程迁移?4、参考工业控制系统实例，试说明典型的单回路控制系统中包含了哪几个主要环节，各环 节的主要功能是什么？检测信号在其屮的作用是什么？以加热温度控制系统为例，典型的单冋路控制系统包含了输入、输出和控制三个环节。
输入环节：将参数转化为相应的标准统一信号。
输出环节：通过执行控制环节下达的信息试参数与给定值基木一致。
控制环节：与定值相比较控制执行器的动作。
检测信号在其屮的作用是帮助控制单元实现控制调节。
5、电厂汽水系统中需要测量哪些热参数？ 一般有哪些参数需要自动控制？举例说明。
温度 压力、流量 液位等参数（2）在热力过稈中，温度与压力需要白动控制；在液位传输 过程中，流量和液位需自动控制。
热电偶测温1・原理：热电效应。
闭合冋路屮产生的热电势分为：温差电势和接触电势两种。
闭合回路屮产生的总热电势为：结论：1•热电偶产生热电势的条件是两种不同的导体材料构成，I 川路端点温度不同；2•热电 势大小只与热电极材料及温度有关；3.热电极材料确定以示，热电势的大小只与温度有关。
纯电动汽车信息电子控制系统主要组成部分有哪些
纯电动汽车信息电子控制系统主要组成部分有哪些热度：261日期:16-09-22, 08:43 AM 来源:陆地方舟集团纯电动汽车信息电子控制系统主要组成部分有哪些？为了便于驾驶员随时了解汽车各种工作参数是否正常，以便及时采取措施，防止发生人身伤害和机械事故，电动汽车上都设置有各种信息显示系统。
这些仪表有的显示汽车的常规运行参数，有的显示某些极限参数。
由于传统的汽车仪表都是采用机械式或机电结合式仪表，都是通过指针和刻度实现模拟显示，因此，存在着显示信息量少、视觉特性不好、易使驾驶员疲劳、准确率低等缺点，难以满足人们对汽车性能越来越高的要隶。
汽车信息电子控制系统由智能电子仪表显示系统、汽车显示与报警系统、全球卫星定位(GPS)系统、远程监控系统组成。
电子显示器件包括发光显示器件、线条图形显示器件以及液{晶显示屏等。
随着新型传感器、电子显示器件以及电子技术在汽车上的广泛应用，汽车仪表电{子化已经成为显示纯电动汽车信息的发展方向。
1．智能电子仪表显示系统由于电动汽车的构造与传统车不同，使得电动汽车的显示界面的参数也略有不同，例如发动机的转速表、温度表还有燃油量表，已被电动机功率表、燃料电池出水口温度和氢燃料余量{显示所取代。
在此基础上，还增加了DVD显示界面，DVD显示界面可以清晰地显示出能量{流图，以及关键的系统参数，为驾驶员提供了更大的便利。
2．汽车显示与报警系统电动汽车故障自诊断系统如图8-12所示。
故障自诊断模块监测的对象是电动汽车上的各种传感器，如冷却液温度传感器、电子控制系统本身以及各种执行元件，如继电器，故障判断正是针对上述三种对象进行的。
故障自诊断模块共用汽车电子控制系统的信号输入电路，在汽车运行进程中监测上述三种对象的输入信息，当某一信号超出了预设的范围值，并且该现象在一定的时间内不消失，故障自诊断模块便判断为该信号对应的电路或元件出现故障，并把该故障以代码的形式存人内部存储器，同时点亮仅表板上的故障指示灯。
电控系统组成
一、电控系统组成：①电子控制单元（ECU）:ECU的功能：接收来自各种传感器的信息，经过快速地处理，运算，分析和判断后，适时地输出控制指令，控制执行动作，借以控制发动机（主要由输入回路，A/D装换器，微型计算机和输出回路四部分组成）基本功能：A给传感器提供标准电压，并接受传感器信号B储存车型特征参数和运算中所需信息C分析确定故障信息D 向执行元件发出指令或输出故障信号E自我修复②传感器常见传感器及功用1空气流量传感器测进气量2进气管绝对压力传感器测气压3曲轴位置和凸轮轴位置传感器点火正时控制4冷却液温度传感器测冷却液温度5 进气温度传感器给ECU提供进气温度信号，作为燃油喷射和点火正时控制的修正，调节信号6节气门位置传感器提供进气量信号，控制喷量7氧传感器提供氧含量信号8爆震传感器检测发动机有无爆燃发生③执行器是发动机电控系统的执行元件，作用是接受电脑指令。
完成某项功能，主要分为；电磁阀，继电器，进电器，功率晶体管，显示装置二、发动机电控系统1（EF）I电控燃油喷射系统组成进气系统，燃油系统电控系统功用在各种工况下对空燃比进行最优化控制优点 A 精确控制喷油量，动力性，经济性，排放性B进气阻力小，不需进气预热，充气效率高C 多点喷射使各缸混合气分配均匀，排放降低。
D 喷油雾化，冷起动性好。
E 电子控制系统响应迅速，加减速灵敏性好F 对空燃比反馈控制,排放更低。
2（ESA）电控点火系统组成主要由传感器，电脑ECU和点火执行器。
功能控制点火提前角，点火提前角点火时刻开始，活塞运动到上止点为止，曲轴转速和角度（10度左右）点火提前角的控制：A 起动时将点火时刻固定在设定的初始点火提前角B 怠速时根据DL信号，NE信号，A/C信号确定基本点火提前角C 其他工况根据转速信号和负荷信号确定基本点火提前角增大2发动机负荷增大3 点火提前角增大3 废气再循环系统(EGR)，减少CO HC 和nox 等废气的排放。
新能源电控系统的组成
新能源电控系统的组成新能源电控系统是指用于管理和控制新能源汽车（NEV）中电能的系统。
这种系统的组成主要取决于车辆的类型和特性，但通常包括以下几个基本组件：1. 电池管理系统（BMS）：•功能： BMS负责管理和监控电池组的状态、温度、电压和电流等信息，以确保电池的安全、高效运行。
•组成：由电池控制单元、温度传感器、电压传感器和通信模块等组成。
2. 电机控制器（Inverter/Drive Controller）：•功能：控制电机的运行，调节电机的速度和扭矩，实现动力输出。
•组成：包括功率电子器件（如IGBT、MOSFET）、控制芯片和通信接口。
3. 电源分配单元（PDU）：•功能：将电能从电池传递到各个电动设备，如电机、空调、电力辅助设备等。
•组成：电能分配开关、电流传感器、保险丝等。
4. 车载充电机（OBC）：•功能：控制车辆的充电过程，将外部电源（例如电动汽车充电桩）提供的电能转换为电池可以接受的电能。
•组成：电流传感器、充电控制器、继电器、通信接口等。
5. 车载通信系统：•功能：实现电控系统内部各组件之间的信息交流，同时与外部系统进行通信，如车辆对外传输状态信息、接收远程指令等。
•组成： CAN总线、Ethernet、LIN总线等通信协议和硬件。
6. 电子控制单元（ECU）：•功能：用于集成和控制电控系统的各个子系统，执行整车电控策略。
•组成：由多个微控制器或处理器组成，每个负责特定任务，如发动机控制单元、电机控制单元、照明控制单元等。
7. 感应器与执行器：•功能：传感器用于感知车辆状态，执行器用于执行电控系统的指令。
•组成：包括温度传感器、电流传感器、转向传感器、刹车传感器等，以及执行器如执行器电机、制动器等。
这些组件共同协作，形成一套完整的新能源电控系统，用于管理和控制电动汽车的各个方面。
新能源电控系统的设计和优化是新能源汽车性能、安全性和效能的关键因素之一。
电动汽车控制系统的组成
电动汽车控制系统的组成随着环保意识的日益增强，电动汽车作为一种新型的环保交通工具，受到了越来越多的关注和追捧。
而电动汽车的控制系统则是实现其高效、安全、可靠运行的关键。
电动汽车控制系统的组成主要包括电池管理系统、电机控制器、车载充电器、车载通信系统和车辆控制单元等几个部分。
1. 电池管理系统电池管理系统是电动汽车的核心组件之一，主要用于管理电池的充电和放电过程。
其主要功能包括对电池的状态、电流、电压和温度等参数进行监控和控制，保证电池的工作状态和安全性。
同时，电池管理系统还可以实现对电池的充电和放电速率进行控制，延长电池寿命。
2. 电机控制器电机控制器是电动汽车的另一个核心部件，主要用于控制电机的转速和扭矩输出。
其主要功能包括控制电机的启动、加速、减速和停止等操作，同时还可以实现对电机输出扭矩和转速的调节和控制。
此外，电机控制器还可以通过反馈机制对电机的运行状态进行监控和控制，以保证电机的安全和稳定运行。
3. 车载充电器车载充电器是电动汽车的充电设备，主要用于将外部电源的电能转换为电动汽车电池储能系统所需的电能。
其主要功能包括对充电电流和电压进行控制，以保证电池的充电效率和安全性。
同时，车载充电器还可以实现快速充电和慢充电等不同充电模式的切换。
4. 车载通信系统车载通信系统是电动汽车的信息交互平台，主要用于实现车辆与外部环境之间的信息交换和控制。
其主要功能包括车辆的位置、速度、状态等信息的传输和处理，以及车辆与外部充电桩和能源管理系统等设备之间的通信和控制。
5. 车辆控制单元车辆控制单元是电动汽车的中央控制器，主要用于协调和管理整个车辆控制系统的各个部件。
其主要功能包括对电池、电机、充电器和通信系统等部件进行整合和协调，以保证整个系统的高效、安全、稳定运行。
电动汽车控制系统是实现电动汽车高效、安全、可靠运行的关键。
其组成部分包括电池管理系统、电机控制器、车载充电器、车载通信系统和车辆控制单元等几个部分，各部件之间协作配合，共同构成了电动汽车控制系统的完整框架。
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图0-0为采用DDZ-Ⅲ仪表构成的发电厂锅炉过热 蒸汽温度控制系统。
自动化仪表与过程控制
Y SH X
0.2 电动单元组合仪表及其控制系统的组成
图0-1 为单元组合仪表构成的调节系统。
被变检调 送测量 单元： 元件一 ：：般 或将
是称非非 变电电 送信的 器号工 ，转艺 将换
参检为 显数测电 示，元信 单如件号 元温输。 ：度出通 将、 压的常 变力 微称 送、 弱为 单流 信敏 元量 号感 输、 进元 出 行件 的放、 统液大传 一位、感 标等处器 准理， 信， 变换 号换能 ，为器 进能、 行远一 记距次 录 离传或仪送指表的示等统。一 执调行节单（元器：）根单据元调：节将信测号量改信变号阀与门给的定开信度号标，进准控信制号进入
（2）电动单元组合仪表中并存着两种标准信号
制度，在DDZ-Ⅰ和DDZ-Ⅱ型仪表中采用0～10 mA，
而在DDZ—Ⅲ型仪表中，采用目前国际上通一的4～
20 mA直流电流作为标准信号。
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0.2 电动单元组合仪表及其控制系统的组成
4～20 mA直流电流信号的优点是：
▪ 有利于识别仪表断电、断线等故障
▪ 不存在相移问题
▪ 不受传输线中电感、电容和负载性质的限制
采用电流制的优点：
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0.2 电动单元组合仪表及其控制系统的组成
▪ 不受传输线及负载电阻变化的影响，适于信号的
远距离传送
▪ 使用电流信号可直接与磁场作用产生正比于信号
的机械力
▪ 使用电流信号可方便得到电压信号
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0.2 电动单元组合仪表及其控制系统的组成
0.2 电动单元组合仪表及其控制
系统的组成
0.2.1 我国DDZ仪表的发展
60年代中 DDZ-Ⅰ 电子管和磁放大器为主要放 大元件
70年代初 DDZ-Ⅱ 晶体管为主要放大元件 80年代初 DDZ-Ⅲ IC为主要放大元件，具有本 安性
自动化仪表与过程控制
调行节比对较象，的按工一艺定介的质调的节流规通律量发，出达调到节自信动号调节的目的
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0.2 电动单元组合仪表及其控制系统的组成
0.2.3 信号制
（1）单元组合仪表必须有统一的联络信号，采 用直流电流作为标准信号。
采用直流信号的优点是：
▪ 传输过程中易于和交流感应干控制系统的组成
0.2.2 DDZ简单调节（控制）系统
3 TC
冷水 4 减温器 2 TT
1 过热蒸汽
烟囱
汽鼓 炉膛
过热器
图0-0 锅炉过热蒸汽温度控制示意图
将调用经测 节热 温量 器电 度信 按阻 变号 此1送检送 偏器测至 差2 过发调热出节蒸控器汽制3的的命输温令入度， 端来．控并制与调代节表阀蒸4 汽的温 开度 度的 ，给 从定 而值 改 （变图 减中 温未 水画 流） 量进 ， 达到行控比制较过热蒸
▪ 为现场变送器实现两线制提供了可能性，节省电
缆，布线方便
▪ 且大大有利于安全防爆
▪ 能提供较大的电磁力
▪ 上限值较大，有利于抑制干扰
▪ 上限值与下限值之比为5：1，与通用气动仪表的
信号制（0.2～1Pa）对应，便于相互折算。
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