答：在使用差压变送器测量液位时， 一般压差 Δp 与液位高度 H之间的关系为：Δp=ρgH。这就是一般的“无迁移”的情况。当H= 0时，作用在正、负压室的压力是相等的。实际应用中，由于安装有隔离罐、凝液罐，或由于差压变送器安装位置的影响等，使得在液位测量中，当被测液位H =0 时，差压变送器正、负压室的压力并不相等，即Δp ≠0 ，这就是液位测量时的零点迁移问题。 为了进行零点迁移，可调节仪表上的迁移弹簧，以使当液位H =0 时，尽管差压变送器的输入信号Δp不等于0，但变送器的输出为最小值，抵消固定压差的作用，此为“零点迁移”方法。零点迁移实质就是变送器零点的大范围调整，改变测量范围的上、下限，相当于测量范围的平移，而不改变量程的大小。
5. 热电偶测温原理、热电阻测温原理及温度计算
将热电效应（热电偶测温的基本原理）：任何两种不同的导体或半导体组成的闭合回路，如果它们的两个接点分别置于温度各为 t 及 t0 的热源中，则在该回路内就会产生热电势。
热电阻测温原理：利用金属导体的电阻值随温度变化而变化的特性（电阻温度效应）来进行温度测量的。
6. 用热电偶测温时，为什么要进行冷端温度补偿？其冷端温度补偿的方法
有哪几种？
在应用热电偶测温时，只有将冷端温度保持为０℃，或者是进行一定的修正才能得出准确的测量结果。 热电偶冷端温度补偿的方法： （1）冷端温度修正法
（2）补偿导线法（延伸导线法） （3）冷端恒温法 （4）补偿电桥法
例1.热电偶补偿导线的作用是什么？在选择使用补偿导线时需要注意什么问题？
答 由热电偶测温原理知道，只有当热电偶冷端温度保持不变时，热电势才
11
是被测温度的单值函数。茬实际应用中，由于热电偶的工作端与冷端离得很近，而且冷端又暴露在空间，易受到周围环境温度波动的影响，因而冷端温度难以保持恒定。当然也可以把热电偶做得很长，使冷端远离工作端，但是这样做会多消耗许多贵重金属材料。解决这一问题的方法是采用一种专用导线，将热电偶的冷端延伸出来，这种专用导线称为“补偿导线”。
在使用热电偶补偿导线时，要注意型号相配，极性不能接错，热电偶与补偿导线连接端所处的温度不应超过100℃。
例2.用热电偶测温时，要进行冷端温度补偿，其冷端温度补偿的方法有哪几种？
答 冷端温度补偿的方法有以下几种：(1)冷端温度保持为0℃的方法；(2)冷端温度修正方法；(3)校正仪表零点法；(4)补偿电桥法；(5)补偿热电偶法。
例3.用K热电偶测某设备的温度，测得的热电势为20mV，冷端(室温)为25℃，求设备的温度？如果改用E热电偶来测温时，在相同的条件下，E热电偶测得的热电势为多少？
解((1)当热电势为20mV时，此时冷端温度为25℃，即
E(t,t0)?20mV
查表可得 E(t0,0)?E(25,0)?1mV
因为 E(t,0)?E(t,t0)?E(t0,0)?20?1?21mV 由此电势，查表可得t=509℃，即设备温度为509℃。
(2)若改用E热电偶来测温时，此时冷端温度仍为25℃。查表可得
E(t0,0)?E(25,0)?1.5mV
设备温度为509℃，查表可得
E(t,0)?E(509,0)?37.7mV
因为 E(t,t0)?E(t,0)?E(t0,0)?37.7?1.5?36.2mV 即E热电偶测得的热电势为36.2mV。
12
例4.测温系统如图3-17所示。请说出这是工业上用的哪种温度计？已知热电偶的分度号为K，但错用与E配套的显示仪表，当仪表指示为160℃时，请计算实际温度tx为多少度？(室温为25℃)
图3-17 测温系统图
解 这是工业上用的热电偶温度计。查分度号E，可得160℃时的电势为10501μV，这电势实际上是由K热电偶产生的，即
E(tx,25)?10501?V
查分度号K，可得E(20,0)?1000?V，由此可见，
E(tx,0)?E(tx,25)?E(25,0)?10501?1000?11501?V
由这个数值查分度号K，可得实际温度tx=283℃。
第五章 自动控制仪表
1. 什么是位式、比例、积分、微分控制规律？它们各自的特点？
位式控制器的输出只有数个特定的数值，或它的执行机构只有数个特定的位置。特点：位式控制器结构简单、成本较低、易于实现，应用较普遍。但它的控制作用不是连续变化的，由它所构成的位式控制系统其被控变量的变化将是一个等幅振荡过程，不可能使被控变量稳定在某一个数值上。
比例控制规律(P)是指控制器的输出信号变化量户与输入偏差信号变化量e之间成比例关系 比例控制的优点是反应快、控制及时，其缺点是当系统的负荷改变时，控制结果有余差存在。
积分控制规律是指控制器的输出变量户与输入偏差e的积分成正比， 即： p?KI?edt
当输入偏差是常数A时： p?KIAdt?KIAt?
特点是控制缓慢，但能消除余差。比例积分控制规律的特点是控制既及 时，又能消除余差。
微分控制规律是指控制器的输出变化量户与输入偏差e的变化速度成正比，
dep?TD即：
dt
13
特点是有一定的超前控制作用，能抑制系统振荡，增加稳定性(但微分 作用不宜过强)。一般不单独使用微分作用，而是与比例作用同时使用。 de??p?Ke?T??比例微分控制规律： PDdt??
??比例积分控制规律： p?KP?e?1edt?TDde??T?dt?I??
例1、（20分）在控制系统应用中，有哪些基本控制规律和组合控制规律？写出各自的表达式？它们各应用在什么场所？
答：①在控制系统应用中，基本调节规律有：P、I、D，基本组合调节规律有PI、PD、PID。 ②
③ P：自衡能力强，滞后小的对象且控制质量要求不高 PI：对象滞后小，负荷变化幅度大，要求无差 PD：一阶滞后较大允许有余差的对象
PID：负荷变化大，容量滞后大，被控变量变化缓慢，质量要求高。
2. 能够根据选定的控制规律计算控制器的参数。
3.什么是控制器的控制规律？控制器有哪些基本控制规律？
解 控制器的控制规律是指控制器的输出信号p与输入信号e之间的关系，即 p=f(e)=f(x-z)
式中,z 为测量值信号:x 为给定值信号:f 为某种函数关系。
控制器的基本控制规律有位式控制、比例控制（P） 、积分控制（I） 、微分控制（D）以及它们的组合控制规律，如 PI、PD、 PID 等。
4. 试分析比例、积分、微分控制规律各自的特点。
解 比例控制规律的特点是反应快，控制及时；存在余差(有差控制)
积分控制规律的特点是控制动作缓慢，控制不及时；无余差(无差控制)
14
微分控制规律的特点是控制响应快，故有超前控制之称；但它的输出不能反映偏差的大小，假如偏差固定，即使数值很大，微分作用也没有输出，因而控制结果不能消除偏差，所以不能单独使用这种控制器，它常与比例或比例积分组合构成比例微分或比例积分微分控制 第五章 执行器
1. 气动执行器的组成部分和分类。 （1）执行机构：薄膜式和活塞式
（2）控制机构：1直通单座控制阀2直通双座控制阀3角形控制阀4三通控制阀5隔膜控6蝶阀7球阀8凸轮挠曲阀 9笼式阀
2. 何为控制阀的理想流量特性和工作流量特性？ （1）控制阀的理想流量特性：在不考虑控制阀前后压差变化时得到的流量特性称为理想流量特性。它取决于阀芯的形状。 （a）直线流量特性
（b）等百分比（对数）流量特性 （c）抛物线流量特性 （d）快开型流量特性
（2）控制阀的工作流量特性：在实际生产中，控制阀前后压差总是变化的，这时的流量特性称为工作流量特性。 （a）串联管道的工作流量特性 （b）并联管道的工作流量特性
3. 气开阀、气关阀、执行器。
气开式与气关式：有压力信号时阀关、无信号压力时阀开的为气关式。反之，为气开式。
执行器是自动化技术工具中接收控制信息并对受控对象施加控制作用的装置。执行器也是控制系统正向通路中直接改变操纵变量的仪表，由执行机构和调节机构组成。
4. 气开阀和气关阀选择的原则。
考虑原则：主要从工艺生产上安全要求出发。信号压力中断时，应保证设备和操作人员的安全。如果阀处于打开位置时危害性小，则应选用气关式，以使气源系统发生故障，气源中断时，阀门能自动打开，保证安全。反之阀处于关闭时危害性小，则应选用气开阀。
5．气动执行器主要由哪两部分组成？各起什么作用？
答：气动执行器主要由执行机构和控制机构（阀）两部分组成。执行机构是执行器的推动装置，它根据控制信号（由控制器来）压力的大小产生相应的推力，推动控制机构动作，所以它是将信号压力的大小转换为阀杆位移的装置；控制机构是指控制阀，它是执行器的控制部分，它直接与被控介质接触，控制流体的流量，所以它是将阀杆的位移转换为流过阀的流量的装置。
7.试述电—气阀门定位器的基本原理与工作过程。
15