什么是數(shù)字式顯示儀表？

數(shù)字式顯示儀表
    所謂數(shù)字式顯示儀表，就是把與被測量（例如溫度、流量、液位、壓力等）成一定函數(shù)關系的連續(xù)變化的模擬量，變換為斷續(xù)的數(shù)字量顯示的儀表。
    數(shù)字顯示儀表按輸入信號的不同，可分為電壓型和頻率型兩大類。電壓型輸入信號是連續(xù)的電壓或電流信號；頻率型儀表的輸入信號，是連續(xù)可變的頻率或脈沖序列信號。按使用場合不同，可分為實驗室用和工業(yè)用兩大類。實驗室用的有數(shù)字式電壓表、頻率表、相位表、功率表等。工業(yè)現(xiàn)場用的有數(shù)字式溫度表、流量表、壓力表、轉速表等。
    屏幕顯示儀表又被稱作無紙記錄儀，就本質而言，它是屬于數(shù)字儀表的范疇，只是在數(shù)字儀表中加入了微處理器及顯示屏，因而對信息的存儲以及綜合處理能力大大加強，例如可對熱電偶冷端溫度、非線性特性以及電路零漂等進行補償，進行數(shù)字濾波，各種運算處理，設定參數(shù)的上、下限值、報警、數(shù)據(jù)存儲、通訊、傳輸、字、符、數(shù)以及趨勢顯示等。
    1．數(shù)字式顯示儀表的構成
    數(shù)字式顯示儀表的構成如圖4-9所示。它是由前置放大器、模擬一數(shù)字信號轉換器（即A/D）、非線性補償、標庋變換以及顯示裝置等部分組成。由檢測元件送來的信號，首先經(jīng)變送器轉換成電信號；由于該信號較小，通常須進行前置放大；然后進行模擬一數(shù)字信號轉換，把連續(xù)輸入的電信號轉換成數(shù)碼輸出；而被測變量經(jīng)過檢測元件及變送器轉換后的電信號與被測變量之間有時為非線性函數(shù)關系，這在模擬式儀表中可以采用非等分刻度標尺的方法很方便地加以解決，對于不同量程和單位的轉換系數(shù)可以使用相應的標尺來顯示，但在數(shù)字式顯示儀表中，所觀察到的是被測變量的數(shù)字值，因此對A/D輸出的數(shù)碼必須進行數(shù)字式的非線性補償，以及各種系數(shù)的標度變換；zui后送往計數(shù)器計數(shù)并顯示，同時還送往報警系統(tǒng)和打印機構打印出數(shù)字來，在需要時也可把數(shù)碼輸出，供其他計算裝置等使用。此類儀表應用面較廣，可與單回路數(shù)字調節(jié)器以及SPC即計算機設定值控制等配套使用，精度較高。數(shù)字式顯示儀表的結構，基本組成方式如圖4-10所示，但對于具體儀表來說可以各不相同。有的儀表是先線性化和標度變換，然后再進行A/D轉換，這類儀表在模擬信號時已經(jīng)被線性化了，因而精度只能達到0.5%～0.1%；有的儀表則是*行模擬一數(shù)字信號轉換，而后作數(shù)字式線性化處理和系數(shù)的標度變換，它可組成多種變換方案，適用面較廣，精度較高，其結構也較復雜；也有的儀表的A/D轉換與非線性補償同時進行，而后作系數(shù)的標度變換，這種結構簡單，精度高，但只能應用于特定的非線性補償及被測變量范圍較窄的情況。總之各有利弊。

數(shù)字式顯示儀表中的核心環(huán)節(jié)是模一數(shù)轉換器，它將儀表分成模擬和數(shù)
字兩大組成部分；而非線性補償和系數(shù)的標度變換也是不可少的，這是數(shù)字式顯示儀表應該具備的三大部分。這三部分又各有很多種類，三者相互巧妙的結合，可以組成適用于各種不同場合的數(shù)字式顯示儀衷。
    2．屏幕顯示儀表的構成
    屏幕顯示儀表是在數(shù)字儀表的基礎上增加了微處理器（CPU）、存儲器（RAM是讀寫存儲器，EPROM、EEPROM是可擦式只讀存儲器）、顯示屏以及與之配套的一些輔助設備等. 多路切換開關可把多路輸入信號，按一定時間間隔進行切換，輸入儀表內，以實現(xiàn)多點顯示；前置放大器和A/D轉換是把輸入的微小信號進行放大，而后轉變?yōu)閿嗬m(xù)的數(shù)字量；CPU的作用則是對輸入的數(shù)字量信號，進行儀表各種功能所需的處理，諸如非線性補償、標度變換、零點校正、滿度設定、上下限報警、故障診斷、數(shù)據(jù)傳輸控制等；只讀存儲器是存放一些預先設置的使儀表實現(xiàn)各種功能的固定程序；其中EPROM需離線光擦除后寫入，EEPROM可在線電擦除后寫入；讀寫存儲器RAM是用于存儲各種輸入、輸出數(shù)據(jù)以及中間計算結果等，它必須帶自備電池，否則一旦斷電，所有貯存數(shù)據(jù)將全部丟失。鍵盤為輸入設備，打印機、顯示屏為輸出設備。
    目前的虛擬儀表和集散控制系統(tǒng)的顯示部分都可以看做是屏幕顯示儀表。