儀表自動化的應用探析

摘 要：作為電氣工程自動化控制下的一個重要組成內容，目前儀表自動化技術已經得到了越來越廣泛的應用。隨著電氣工程行業及電氣技術的不斷發展，儀表自動化也有了很大的發展。本文就儀表自動化應用進行相關探討。

關鍵詞：儀表；自動化；應用；發展；計量

1自動化儀表的概況

在整個電氣系統的運行過程中，儀表是一個關鍵的不可缺少的部分，儀表在電氣系統中的主要功能就是對電氣系統運行中的一些相關數據進行采集和測量，儀表的發展與應用在電氣系統的應用中來說是一個基礎性的工程，對當代的電氣發展過程中來說儀表的應用更好的適應和促進了電氣系統的發展，另外在電氣系統的自動化過程中儀表作為一個支持性應用模塊具有自身的特殊性和不可替代性，儀表能夠實現電氣系統中相關信息數據的測量和科學的整合，另外也可以自動的在人員控制之外實現數據的傳送和基本處理，在電氣系統工程中是一個不可或缺的部分。

自動化儀表在電氣工程的應用過程中來說不是一個單純的儀表應用，而是具有自身的特點進行明確的分工和分類，不同類型的儀表具有不同的特點，其中自動化儀表主要包括的有壓力儀表、溫度儀表、流量速儀表和物位儀表等。

1.1 溫度儀表 在電氣工程的生產運行全過程中，設備的運行會產生大量的熱量，造成設備的溫度發生變化，這就需要對設備的溫度及時的檢測，于是溫度儀表就實現了這個功能，溫度儀表通過在微電腦控制芯片中，利用總線技術輸入信息數據，監控生產過程中設備的溫度變化，接收溫度變化信息，并且通過智能化的處理對信息數據進行分析。

1.2 物位儀表 物位儀表在電氣工程的應用中也是十分重要的，其中主要的功能就是在電氣工程的整個系統施工過程中記錄位置，以便精確的測量產品。

1.3 壓力儀表 電力系統是一個要求精細的系統，在生產過程中有一些要求壓力的控制，這就需要對壓力進行觀察，常見的都是應用導壓管，隨時觀察生產過程中壓力的變化趨勢，及時發現問題解決問題避免出現生產設備的損壞。

2自動化儀表的特點

自動化儀表在電氣工程系統的應用中具有不可或缺的作用，并且自動化儀表具有自身獨特的優勢，在電氣工程應用中自動化儀表發揮了自身優勢對電氣工程不斷的完善和促進。

2.1 可拓展性 儀表的自動化應用可以進行不斷的提高和拓展，在應用過程中可以根據工程的具體需要引進相關軟件系統，通過植入等方式對原來的系統電路等進行替換或補充，植入軟件在儀表的拓展性上來說是一項非常有效的措施，實現了程序設計的簡化和自動化的發展。

2.2 信息數據的計算和處理 自動化儀表具有很多方面的優勢，其中之一就是自動化儀表不僅僅是一個數據的收集和儲存，更多的是可以根據信息數據進行計算和分析，這是由于技術的發展，在自動化儀表中植入了計算機系統，從而對數據進行更精準的處理，提高對數據收集的精確性和效率。

2.3 存儲功能 自動化儀表與傳統的儀表相比具有更豐富的儲存功能，傳統的儀表只有臨時的記憶，對于儲存來說不夠長久，通常會造成一些數據的丟失和不完全等現象，但是自動化儀表很好的改善了這一現象，自動化儀表的應用在實現了儀表的自動化之外還能夠實現對時間段數據的保存，另外還能夠對所保存的數據進行有效的處理，從而為后續工作提供數據基礎。

3 自動化儀表的應用

隨著科技化的不斷發展，電力系統工程中對于智能儀表的應用也越來越多，自動化儀表的應用很大程度上提高了電力系統的工作效率，智能儀表在工業自動化領域得到了更為廣泛和大規模的應用。

3.1 半導體器件的選擇 半導體器件的選擇首先是要根據電器元件要求參數進行合理的選擇，必須要滿足系統的基本要求，在這個基礎上要力求減少焊點從而降低接觸不良的現象，對于元器件的選擇要檢查溫漂小穩定性好，抗干擾有要求的必須選擇抗干擾性能較好的元件。

3.2 電源設計 在儀表的自動化過程中電源的設計極為關鍵，電源設計需要考慮到交流電源濾波器及穩壓器對電源變壓器進行屏蔽和隔離，在供電質量要求較高的情況下，可采用瞬變電壓抑制器TVS等方法。

3.3 外部噪聲源抑制 在電力系統應用中靜電感應噪聲是一個很大的影響因素，這種情況下如何消除靜電感應噪聲就需要采取一定的措施，常見的有在信號線以及箱體上包覆一層金屬導體作為屏蔽層，需要注意的是屏蔽層要做好接地，在配線時強電線和信號線的距離要控制，減少二者之間的相互作用，最后一種方式信號電纜還可用金屬導線屏蔽或采用雙絞線。

3.4 多路模擬開關的選擇 多個輸入信號經多路轉換器接至放大器或A/D轉換器的方法通常采用抗干擾較強的差動接法，在多路轉換器輸出端與放大器之間接一個采樣保持器電路，或用軟件延時的辦法進行延時采樣。

3.5 放大器的選擇 儀表的自動化中有些微弱信號的系統如何接收到清晰的信號就要采用測量放大器，測量放大器的應用能夠放大信號從而能夠接受，測量放大器具有很多優點，其中高輸入阻抗、低輸出阻抗、抗共模干擾能力強、低溫漂、低失調電壓和高穩定增益等特點都很好的促進了信號的方法；另外放大器在選擇的時候也要注意干擾的問題，為了防止共模干擾可以采用隔離放大器；總的來說就是根據不同的需要選擇不同的放大器形式達到相應的效果。

3.6 采樣保持器的選擇 在自動化儀表中采樣保持器的作用就是保持A/D轉換期間輸入信號不變。采樣保持器具有很重要的地位，對電路精度有著直接影響，常見的通常選用感應吸收小、漏電小的聚苯乙烯電容或聚四氟乙烯電容。

3.7 主機單元的配置 主機單元/微處理器是智能儀表的核心，當數字電路受到高速跳變電流作用時，會產生阻抗噪聲，需設置適宜的去耦電容。

4 結語

綜上所述，我國經濟的快速發展促進了信息科學技術的發展，同儀表的自動化應用也有了極大的進步，在電力工程的應用中取得了良好的效果，但是在應用中還存在著一定的發展空間，這就需要我們不斷的總結發展經驗，吸收國內外先進技術，結合我國自身國情和特點提高儀表自動化水平，更好的提高工作效率，為社會創造效益。

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作者簡介：

高瑜，女，1988.3.7，遼寧葫蘆島人，漢，統計，助理工程師，研究方向：儀表。