動(dòng)力與儀表儀表“死區(qū)”對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的影響

動(dòng)力與儀表什么是“死區(qū)”

“死區(qū)”又稱儀表的不靈敏區(qū)，是輸入量的變化不致引起輸出量有任何可察覺變化的有限區(qū)間；是當(dāng)輸入量上升和下降時(shí)，同一輸入的兩相應(yīng)輸出值間（若無其他規(guī)定，則指全范圍行程）的最大差值。

“死區(qū)”主要分為“報(bào)警死區(qū)”和“控制死區(qū)”。

報(bào)警死區(qū)：避免在報(bào)警區(qū)附近時(shí)頻繁的觸發(fā)報(bào)警信息。

控制死區(qū)：避免調(diào)節(jié)閥頻繁動(dòng)作，對(duì)小于死區(qū)的偏差不產(chǎn)生控制作用，或者當(dāng)控制輸出與前一次的差小于死區(qū)時(shí)，控制輸出不發(fā)生變化。

當(dāng)被控量到達(dá)“死區(qū)”區(qū)域時(shí)，系統(tǒng)不做控制，這樣做的目的在于避免頻繁啟?？刂茩C(jī)構(gòu)。而當(dāng)“死區(qū)”范圍超過工藝系統(tǒng)的要求時(shí)，造成報(bào)警功能無法實(shí)現(xiàn)或相應(yīng)的設(shè)備閥門等無法操作。儀表“死區(qū)”分為可調(diào)和不可調(diào)兩類。不可調(diào)“死區(qū)”，即無論將壓力開關(guān)的動(dòng)作點(diǎn)設(shè)定到多大的壓力，它所回復(fù)的值，都會(huì)比所設(shè)定的壓力值小（或者高）的一個(gè)值。所謂可調(diào)“死區(qū)”，即在出廠時(shí)可以設(shè)定好的開關(guān)回復(fù)值。以下壓力開關(guān)和浮子式液位計(jì)為例進(jìn)行說明。

動(dòng)力與儀表壓力開關(guān)的“死區(qū)”

1、壓力開關(guān)“死區(qū)”工作原理

當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)壓力高于或低于額定的安全壓力時(shí)，感應(yīng)器內(nèi)碟片瞬時(shí)發(fā)生移動(dòng)，通過連接導(dǎo)桿推動(dòng)開關(guān)接頭接通或斷開，當(dāng)壓力降至或升至額定的恢復(fù)值時(shí)，碟片瞬復(fù)位，開關(guān)自動(dòng)復(fù)位，或者簡(jiǎn)單的說是當(dāng)被測(cè)壓力超過額定值時(shí)，彈性元件的自由端產(chǎn)生位移，直接或經(jīng)過比較后推動(dòng)開關(guān)元件，改變開關(guān)元件的通斷狀態(tài)，達(dá)到控制被測(cè)壓力的目的。當(dāng)被測(cè)壓力達(dá)到額定值時(shí)，壓力開關(guān)可發(fā)出警報(bào)或控制信號(hào)。

2、“死區(qū)”形成的原因

壓力開關(guān)的“死區(qū)”：是指開關(guān)設(shè)定動(dòng)作值和復(fù)位值的差值。當(dāng)有較小的壓力加在開關(guān)上時(shí)，壓力開關(guān)產(chǎn)生的用于輸出的機(jī)械幅度比較小，檢測(cè)裝置檢測(cè)不到，這就形成了死區(qū)。

那么壓力開關(guān)的“死區(qū)”可以修改嗎？“死區(qū)”范圍可以修改，但是修改要謹(jǐn)慎，否則調(diào)節(jié)閥有可能不動(dòng)作，也有可能亂動(dòng)。當(dāng)死區(qū)過小時(shí)，調(diào)節(jié)器會(huì)不斷調(diào)節(jié)，導(dǎo)致系統(tǒng)振蕩。所以壓力開關(guān)不允許在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行修改，如果需要調(diào)整“死區(qū)”范圍，只能重新訂貨和購(gòu)買。3

動(dòng)力與儀表液位開關(guān)的“死區(qū)”

1、液位開關(guān)的工作原理

液位開關(guān)，也稱水位開關(guān)，液位傳感器，顧名思義，就是用來控制液位的開關(guān)。壓差式液位開關(guān)，一般在測(cè)量容器上安裝平衡容器，利用液體靜力學(xué)原理使水位轉(zhuǎn)換成差壓，經(jīng)過測(cè)量管路將差壓傳至差壓計(jì)，反映出容器的水位，再通過差壓變送器將水位轉(zhuǎn)換為隨水位連續(xù)變化的電信號(hào)，作為自動(dòng)給水控制系統(tǒng)中的重要參數(shù)。

現(xiàn)常用的是單室平衡容器測(cè)量水位的壓差計(jì)，壓差計(jì)的正壓頭由平衡容器的恒定水柱維持不變（受壓容器內(nèi)的蒸汽注入平衡容器中凝結(jié)成水，利用溢流原理將多余的水流回受壓容器），負(fù)壓頭則隨容器水位變化而變化。差壓計(jì)的差壓值，隨著容器水位的變化而變化。壓差式液位計(jì)受壓差計(jì)的膜片、平衡容器的影響容易產(chǎn)生“死區(qū)”。

2、意義

“死區(qū)”對(duì)工藝系統(tǒng)的運(yùn)行有著舉足輕重的作用，合理的“死區(qū)”可以準(zhǔn)確控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行，不合理的“死區(qū)”嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成系統(tǒng)的癱瘓。為了有效控制儀表的“死區(qū)”，需要儀控專業(yè)和暖通、動(dòng)力專業(yè)共同配合。暖通、動(dòng)力專業(yè)提出對(duì)儀表的“死區(qū)”的要求，儀控專業(yè)及時(shí)核查儀表能否實(shí)現(xiàn)功能要求，對(duì)于不可調(diào)死區(qū)的儀表，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在設(shè)計(jì)階段就將“死區(qū)”范圍考慮進(jìn)去，對(duì)于可調(diào)“死區(qū)”的儀表，設(shè)計(jì)人員可以對(duì)其進(jìn)行限制，在儀表出廠時(shí)就確定“死區(qū)”。那么就能避免運(yùn)行時(shí)再出現(xiàn)此類問題。

汽車儀表是人與汽車交流的通道，它的外形不僅關(guān)系到汽車的舒適性，也對(duì)汽車的空間布置帶來相應(yīng)的影響；此外，汽車儀表工作性能的準(zhǔn)確及可靠與否還對(duì)汽車的行駛安全帶來重要的影響。

通過采用CAN總線技術(shù)對(duì)混合動(dòng)力汽車的儀表進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，有效地改善傳統(tǒng)汽車儀表所帶來的線路眾多、體積龐大、抗干擾能力差和控制精度較差等缺點(diǎn)，進(jìn)而達(dá)到線路簡(jiǎn)化、體積減小及工作可靠度提高的目的

動(dòng)力與儀表CAN總線技術(shù)和混合動(dòng)力汽車的介紹

1、CAN總線技術(shù)

CAN總線技術(shù)起源于Bosch公司，主要用于汽車監(jiān)控、開關(guān)量控制及制造業(yè)等領(lǐng)域，具有線路簡(jiǎn)化、可靠性高、可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)診斷、測(cè)試和報(bào)警功能等優(yōu)勢(shì)。因此，目前CAN總線技術(shù)在汽車上的應(yīng)用已越來越廣泛。

2、混合動(dòng)力汽車

隨著科技的發(fā)展，傳統(tǒng)能源———石油的枯竭及人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，要求現(xiàn)在的汽車既環(huán)保又節(jié)能，以應(yīng)對(duì)能源緊張和環(huán)境日益惡化帶來的問題，因此，新型節(jié)能環(huán)保汽車就應(yīng)運(yùn)而生?；旌蟿?dòng)力汽車是在傳統(tǒng)動(dòng)力汽車的基礎(chǔ)上再加裝一套其它動(dòng)力控制系統(tǒng)的新型汽車，與傳統(tǒng)的汽車相比，具有節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，并且技術(shù)也在不斷地發(fā)展和成熟，應(yīng)用也越來越廣泛。

3、汽車儀表

迄今為止，汽車儀表已經(jīng)發(fā)展到了第4代———步進(jìn)電機(jī)式全數(shù)字汽車儀表，且正朝著網(wǎng)絡(luò)化和智能化的方向發(fā)展，具有精度高、重復(fù)性好、分度均勻、響應(yīng)速度快且無抖動(dòng)、可靠性高及適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。

動(dòng)力與儀表混合動(dòng)力汽車LCD儀表的優(yōu)化設(shè)計(jì)

1、混合動(dòng)力汽車

LCD儀表的性能要求混合動(dòng)力汽車LCD儀表的性能具有2個(gè)方面的要求：

① 應(yīng)具備對(duì)傳感器傳輸回來的信號(hào)進(jìn)行分析處理的能力；

② 應(yīng)具備直接處理用線束傳遞過來需要顯示的汽車信號(hào)的能力。

2、硬件系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

（1）設(shè)計(jì)原則

硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則要求該系統(tǒng)既能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的功能，又要求系統(tǒng)工作可靠且具有持久性。系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)組成詳見表2。

（2）硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

根據(jù)硬件系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)的原則要求，設(shè)計(jì)出硬件結(jié)構(gòu)。

3、軟件系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

軟件系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)要求系統(tǒng)能可靠、迅速并實(shí)時(shí)地進(jìn)行工作。根據(jù)要求，對(duì)軟件系統(tǒng)進(jìn)行了相應(yīng)的設(shè)計(jì)。

動(dòng)力與儀表系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)

通過對(duì)混合動(dòng)力汽車LCD儀表的優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果顯示，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)儀表的顯示功能、狀態(tài)指示功能、故障報(bào)警功能及數(shù)據(jù)保存與回放功能。

（1）系統(tǒng)儀表的顯示功能

驗(yàn)證結(jié)果顯示，儀表可將汽車的速度、燃油量、溫度及電流電壓等物理量很形象地顯示出來。 通過儀表的顯示，可發(fā)現(xiàn)儀表能夠以數(shù)據(jù)的形式很好地將汽車的行駛里程及汽車的百公里油耗顯示在儀表上。

（2）系統(tǒng)儀表的狀態(tài)指示功能

儀表能夠很清晰明了地將汽車的當(dāng)前狀態(tài)顯示出來，汽車燈光指示標(biāo)志。

（3）系統(tǒng)儀表的故障報(bào)警功能

經(jīng)驗(yàn)證，儀表可很好的將汽車的制動(dòng)系統(tǒng)、安全系統(tǒng)及電噴燃油系統(tǒng)等方面的故障顯示出來并報(bào)警。

（4）系統(tǒng)儀表的數(shù)據(jù)存放與回放功能

儀表能對(duì)汽車狀態(tài)的數(shù)據(jù)進(jìn)行累計(jì)和存儲(chǔ)，當(dāng)汽車關(guān)機(jī)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，當(dāng)下次起動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)可通過對(duì)數(shù)據(jù)的讀取將數(shù)據(jù)顯示在儀表顯示屏上。

《動(dòng)力地基與基礎(chǔ)》介紹了土動(dòng)力學(xué)的基本原理和方法，以及如何應(yīng)用這些原理和方法解決工程實(shí)際問題，主要內(nèi)容包括動(dòng)荷載及其對(duì)建筑物的影響、振動(dòng)與波動(dòng)、土的動(dòng)力本構(gòu)關(guān)系、T的動(dòng)強(qiáng)度(含飽和砂土液化，和動(dòng)變形、土與地基動(dòng)力特性測(cè)試、動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)、樁基動(dòng)力分析、環(huán)境振動(dòng)影響及基礎(chǔ)隔振、地基結(jié)構(gòu)物地震反應(yīng)分析、地基抗震加固處理等?！秳?dòng)力地基與基礎(chǔ)》可供結(jié)構(gòu)工程、巖土工程專業(yè)的科技人員，相關(guān)專業(yè)的高等院校師生以及研究生參考。

刊名： 儀器儀表與分析監(jiān)測(cè)

Instrumentation . Analysis . Monitoring

主辦： 北京京儀儀器儀表研究總院有限公司

周期： 季刊

出版地：北京市

語種： 中文;

開本： 大16開

ISSN： 1002-3720

CN： 11-2048/TH

郵發(fā)代號(hào)： 18-36

歷史沿革：

現(xiàn)用刊名：儀器儀表與分析監(jiān)測(cè)

創(chuàng)刊時(shí)間：1985

能源動(dòng)力與資源工程專業(yè)是北京大學(xué)在國(guó)內(nèi)首家自主設(shè)立的碩士和博士研究生專業(yè)，目前主要研究方向包括：水資源利用、油氣田開發(fā)、能源動(dòng)力、新型能源、資源高效與循環(huán)利用等。2011年，北大工學(xué)院進(jìn)一步凝練了研究方向，能源動(dòng)力與資源工程專業(yè)碩士點(diǎn)/博士點(diǎn)研究方向：

01 資源循環(huán)科學(xué)與工程

02 水資源科學(xué)與工程

03 清潔能源科學(xué)與工程

04 能源與資源生物工程