進(jìn)入90年代以后，由于微電子技術(shù)的發(fā)展，新型多功能數(shù)字顯示儀層出不窮。其穩(wěn)定的質(zhì)量、較高的精度、多種多樣的輔助功能及低廉的價(jià)格已贏得用戶的青睞，它不僅*取代了動(dòng)圈式儀表和力矩電機(jī)式儀表，成為一種應(yīng)用zui廣泛的顯示儀表，而且以其豐富的輔助功能替代了一部分電動(dòng)單元組合儀表。

　　由于這種應(yīng)用現(xiàn)象的出現(xiàn)，在70年代、80年代里*由電動(dòng)單元組合儀表構(gòu)成的系統(tǒng)已經(jīng)很難看到，更多的則是由電動(dòng)單元組合儀表和數(shù)字顯示儀組成的混合系統(tǒng)。

　　這是我們經(jīng)歷的又一螺旋式上升的事物發(fā)展過程：多功能基地式儀表一單元組合儀表一多功能數(shù)字顯示儀。

　　電動(dòng)單元組合儀表將儀表的功能分得很細(xì)，如運(yùn)算功能就分成加減器、乘除器、開方器、積算器；輔助功能分得更多，如配電器、安全柵、操作器、信號(hào)限制器、信號(hào)阻尼器、信號(hào)倒相器、信號(hào)選擇器、信號(hào)隔離器、阻抗轉(zhuǎn)換器、電源箱等等。

　　這種思路在當(dāng)時(shí)是正確的，因?yàn)檎Q生電動(dòng)單元組合儀表的60年代還采用分立元件，實(shí)現(xiàn)一項(xiàng)功能要用到一堆元件。功能分細(xì)，一臺(tái)儀表的結(jié)構(gòu)就不太復(fù)雜，維護(hù)也方便。

　　而到了90年代，實(shí)現(xiàn)一項(xiàng)功能更多的是用軟件，通常編寫一段程序就可以完成一項(xiàng)功能，因此數(shù)字顯示儀擁有多項(xiàng)輔助功能就不足為奇了。

　　以下結(jié)合我們?cè)诠こ淘O(shè)計(jì)中的實(shí)踐，介紹數(shù)字顯示儀作為電動(dòng)單元組合儀表的具體應(yīng)用。

　　2 變送器、轉(zhuǎn)換器

　　數(shù)字顯示儀與提供熱電偶、熱電阻、霍爾變送器、電阻遠(yuǎn)傳壓力表之類非標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的檢測(cè)元件相連時(shí)，除了可以顯示相應(yīng)的工藝參數(shù)值外，還可同時(shí)提供隔離的4~20mA（或1~5V）變送輸出。這就相當(dāng)于數(shù)字顯示儀為熱電偶、熱電阻、霍爾變送器、電阻遠(yuǎn)傳壓力表之類非標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的檢測(cè)元件提供了信號(hào)變送功能。

　　當(dāng)O~10mA信號(hào)需要轉(zhuǎn)換成4~20n1A或1~5V時(shí)，或4~20mA＼1~5號(hào)需要轉(zhuǎn)換成0~10mA時(shí)，或1~5號(hào)要求遠(yuǎn)傳需要轉(zhuǎn)換成4—20mA時(shí)，如選用電動(dòng)單元組合儀表則必須使用電流轉(zhuǎn)換器或阻抗變換器。

　　如今這一功能也可以由輸入信號(hào)O—10mA（或4~20mA、1~5V）并帶相應(yīng)變送輸出的數(shù)字顯示儀完成。

　　當(dāng)檢測(cè)參數(shù)除在數(shù)字顯示儀上顯示之外，還需將信號(hào)轉(zhuǎn)換成為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)供遠(yuǎn)程顯示、記錄或供DCS、PLC、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)使用時(shí)，則采用帶變送輸出的數(shù)字顯示儀完成這一功能非常簡(jiǎn)單，而且為此投資的費(fèi)用極少（約100元）。

　　3 指示器

　　4—20mA＼1—5號(hào)的顯示在電動(dòng)單元組合儀表中是采用尺寸統(tǒng)一（如早期DDZ—皿型為80x160x630）的指示器，體積大、精度低（約為1％）、價(jià)格貴（數(shù)干元一臺(tái)）、刻度及量程無法改變。

　　新型數(shù)字顯示儀如用80x160面板尺寸，深度zui短僅為80，還可改用160×80、96×48的橫表或96×96、72×72、48×48的方表，配置方便；使用靈活，量程可以任意設(shè)定、遷移，互換性好；精度高（部分為O．5級(jí)，通常為0．2級(jí)，少數(shù)可達(dá)O．1級(jí)）；價(jià)格低（基型產(chǎn)品為數(shù)百余元）。正因?yàn)槿绱耍妱?dòng)單元組合儀表中的指示器現(xiàn)在已經(jīng)很少見了。

　　電動(dòng)單元組合儀表中的比例積算器、開方積算器也歸在指示器中，它也可以用帶流量積算功能的數(shù)字顯示儀取代。此時(shí)數(shù)字顯示儀完成相當(dāng)于指示器加積算器兩者（需要時(shí)還可代替開方器）的功能，既可以顯示瞬時(shí)流量，又可以8。12位數(shù)字顯示累積量代替電動(dòng)單元組合儀表中積算器的6位機(jī)械計(jì)數(shù)器，其計(jì)數(shù)容量及運(yùn)行可靠性也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于電動(dòng)單元組合儀表中的比例積算器、開方積算器。

　　4 調(diào)節(jié)器

　　像動(dòng)圈式儀表和力矩電機(jī)式儀表一樣，數(shù)字顯示儀也可以帶PID調(diào)節(jié)功能，而且控制功能豐富，控制輸出類型多，所以除了按傳統(tǒng)習(xí)慣將一些重要回路、復(fù)雜回路仍采用電動(dòng)單元組合儀表的調(diào)節(jié)器或隨后問世的可編程序調(diào)節(jié)器外，有相當(dāng)一部分一般回路的調(diào)節(jié)可以用帶PID調(diào)節(jié)功能的數(shù)字顯示儀來完成。

　　帶UD調(diào)節(jié)功能的數(shù)字顯示儀通常有以下控制輸出類型：O—10mA、4—20mA、O—20mA輸出；0-5V、O-10V、1-5V輸出；繼電器時(shí)間比例輸出；固態(tài)繼電器脈沖時(shí)間比例輸出；單相可控硅過零觸發(fā)輸出；三相可控硅過零觸發(fā)輸出；單相可控硅移相觸發(fā)輸出；三相可控硅移相觸發(fā)輸出；位置比例輸出（可使用兩組繼電器開關(guān)分別控制閥門電機(jī)正反轉(zhuǎn)，并可省去伺服放大器）。

　　由此可見，控制輸出類型遠(yuǎn)比電動(dòng)單元組合儀表調(diào)節(jié)器多種多樣，或者說，原來需要在電動(dòng)單元組合儀表調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)后再增加的可控硅電壓調(diào)節(jié)器、伺服放大器，現(xiàn)在都可能省去；而且控制輸出類型可以設(shè)定，通常0-10mA輸出、4—2mA輸出、0-20mA輸出、0-5V輸出、0-10V輸出、1—5V輸出是可以自由設(shè)定。

　　有的產(chǎn)品是通過輸出模塊選擇輸出類型，如福建東輝公司XMT、廈門宇光公司AI系列帶控制功能的數(shù)字顯示儀；有些產(chǎn)品，如廈門安東公司的LU—606、IU—660帶控制功能的數(shù)字顯示儀則一臺(tái)表同時(shí)可帶0。10mA輸出、4-20mA輸出、0-20mA輸出、繼電器時(shí)間比例輸出、單相可控硅過零觸發(fā)輸出、單相可控硅移相觸發(fā)輸出，用戶可根據(jù)使用要求自行組態(tài)設(shè)定即可，這類數(shù)字顯示儀可以說是帶輸出的。

　　部分?jǐn)?shù)字顯示儀P、I、D參數(shù)的設(shè)定范圍也大于老式電動(dòng)單元組合儀表調(diào)節(jié)器P、I、D參數(shù)的設(shè)定范圍，如DTL—121調(diào)節(jié)器的P＝1-200％，I＝0．1-25min．D=O．05-5min，而像福建東輝公司XMT系列帶控制功能的數(shù)字顯示儀的P=l-1000％，I=O.01-150min．D＝0-60min。

　　因?yàn)槟甏煌瑪?shù)字顯示儀現(xiàn)在的PID控制功能已經(jīng)增加了模糊控制、PID參數(shù)自整定、自學(xué)習(xí)等功能及無超調(diào)、無欠調(diào)的優(yōu)良控制特性，使帶PID調(diào)節(jié)功能數(shù)字顯示儀這類簡(jiǎn)易型調(diào)節(jié)器的檔次提高、控制功能改善、操作使用方便。

　　5 電源箱、配電器

　　在以往工程設(shè)計(jì)中，不管電動(dòng)單元組合儀表應(yīng)用多或少，即使只有一個(gè)回路也要選用24V電源箱、配電器與顯示儀、變送器配套。

　　我們可選帶配電功能的數(shù)字顯示儀向變送器提供24V直流電源，從而省去電源箱、配電器，其接線見圖圖1，各儀表間的6根連接線已簡(jiǎn)化成2根線，因此使盤內(nèi)接線減少三分之二，設(shè)備價(jià)格也相應(yīng)大幅度下降。

　　如果需要，還可再選變送輸出功能，可使數(shù)字顯示儀像配電器一樣提供隔離的1—5V或4—20rnJL輸出信號(hào)。

　　6 運(yùn)算類儀表

　　開方是很多數(shù)字顯示儀具有的功能，它可以對(duì)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)（1-5V、0—5V、4。20mA、0—20mA、0-10mA）進(jìn)行開方運(yùn)算，并將運(yùn)算結(jié)果在數(shù)字顯示儀上顯示。有個(gè)別數(shù)字顯示儀（如福建福光百特公司的XMZ—5000、6000。數(shù)字顯示儀還可對(duì)一些非標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行開方運(yùn)算）。電動(dòng)單元組合儀表中一臺(tái)開方器的功能就這樣輕松地被帶開方功能的數(shù)字顯示儀所替代了，而且數(shù)字顯示儀的開方運(yùn)算精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于模擬開方器的運(yùn)算精度。

　　一部分帶流量積算功能的數(shù)字顯示儀有3個(gè)模擬輸入，即除了有代表流量的輸入信號(hào)外，還有代表溫度、壓力的輸入信號(hào)。這些信號(hào)在數(shù)字顯示儀中可以進(jìn)行過熱蒸汽、飽和蒸汽、天然氣和一般氣體的溫度、壓力補(bǔ)償運(yùn)算，而在電動(dòng)單元組合儀表中這樣的運(yùn)算還需要增加一臺(tái)乘除器才能完成。

　　7 報(bào)警給定器

　　當(dāng)需要對(duì)檢測(cè)參數(shù)越限狀況做出判斷時(shí)，在電動(dòng)單元組合儀表中還需要選用報(bào)警給定器。這一功能也可由帶報(bào)警功能的數(shù)字顯示儀來完成，電動(dòng)單元組合儀表中的報(bào)警給定器一般只有上下兩個(gè)報(bào)警限，而一部分帶報(bào)警功能的數(shù)字顯示儀可有上上、上、下、下下4個(gè)報(bào)警限。

　　還有一些產(chǎn)品增加了報(bào)警接點(diǎn)延時(shí)功能、偏差報(bào)警功能、值報(bào)警功能、上電免除報(bào)警功能、傳感器斷線報(bào)警功能等。

　　8 阻抗轉(zhuǎn)換器、信號(hào)隔離器

　　電動(dòng)單元組合儀表中一部分配電器的4—20mA輸出信號(hào)的負(fù)載電阻只有1000，如果在系統(tǒng)中接人250Ω的負(fù)載電阻以轉(zhuǎn)換成1—5V，信號(hào)往往不能正常工作，這時(shí)需要增加阻抗轉(zhuǎn)換器或信號(hào)隔離器，以增加信號(hào)帶負(fù)載的能力。

　　如選用帶變送輸出的數(shù)字顯示儀，則一方面可以進(jìn)行信號(hào)隔離，另一方面可以將信號(hào)的負(fù)載電阻增加到500Ω以上，從而起到阻抗轉(zhuǎn)換及信號(hào)隔離的作用。由于數(shù)字顯示儀4—20mA輸入時(shí)往往也采用250Gz的轉(zhuǎn)換電阻，此時(shí)可改用10062以下的電阻（如16z電阻），以m號(hào)輸人類型重新設(shè)定量程范圍，從而解決配電器輸出阻抗小的問題。

　　9 結(jié)束語

　　綜上所述，我們?cè)谶@里可以看到一個(gè)十分有趣的現(xiàn)象：數(shù)字顯示儀本來不屬于電動(dòng)單元組合儀表，它是另一類簡(jiǎn)易型儀表，但它不墨守成規(guī)，而是以電動(dòng)單元組合儀表中各類儀表的功能為目標(biāo)，選用的微處理器來實(shí)現(xiàn)這些功能，由此發(fā)展了豐富多樣的數(shù)字顯示儀輔助功能。

　　也正是由于數(shù)字顯示儀具備了這些功能，所以在相當(dāng)一部分場(chǎng)合數(shù)字顯示儀已經(jīng)取代了部分電動(dòng)單元組合儀表，構(gòu)成由電動(dòng)單元組合儀表和數(shù)字顯示儀組成的混合系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)同純電動(dòng)單元組合儀表組成的系統(tǒng)功能相比，系統(tǒng)更簡(jiǎn)單，接線更少，投資更省，或許功能更強(qiáng)。