過程控制工程簡稱過程控制，是自動化專業的專業必修課程之一，過控通常是指包括石油，化工，電力，冶金，輕工，紡織，建材，原子能等工業部門生產過程的自動化。今天就為大家帶來過程控制的基礎知識總結以及常考考點標註，助你輕鬆拿下過程控制的期末考試以及考研複試中的面試問答環節。
課程名稱：過程控制與自動化儀表 課程性質：必修課 總學時數：28（講課）+4（實驗課） 先修課程：電子技術基礎，檢測與信號處理技術 ，自動控制理論
一、過程控制發展概況
Notes:
何謂過程:
將原料(物質)接收過來,利用能源進行諸如加熱、冷卻等處理,使其發生化學的或物理的變化,最終生產出所需要的物質或能源的系統。
過程控制：
為了按所希望的效率，質量和產量生產出產品，將過程內各部分的變量控制在所希望的值．即完成對諸如溫度，壓力，流量，液位（物位）等參數量的生產過程的自動調節。
過程控制的任務：
在瞭解、掌握工藝流程和生產過程的靜態和動態特性基礎上，根據生產工藝的要求，應用控制理論對系統進行分析和綜合，最後採用適宜的技術手段加以實現。值得指出的是，為適應當前生產對控制的要求愈來愈高的趨勢，必須充分注意現代控制技術在過程控制中的應用，因此可以說，過程控制是控制理論、工藝知識、計算機技術和儀器儀表等知識相結合而構成的一門應用科學。
【考點1】過程控制的發展概況
過程控制的發展歷程，就是過程控制裝置（自動化儀表）與系統的發展歷程。
過程控制裝置與系統的發展過程
（1）儀表化與局部自動化階段 （20世紀 50～60年代） 1.自動化儀表安裝在現場生產設備上，稱為基地式儀表，只具備簡單的測控功能。 2.單輸入-單輸出。 3.適用於小規模、局部過程控制。 （2）模擬單元儀表控制階段（20世紀60～70年代） 1.自動化儀表劃分成各種標準功能單元，按需要可以組合成各種控制系統。 2.控制儀表集中在控制室，生產現場各處的參數通過統一的模擬信號，送往控制室。操作人員可以在控制室監控生產流程各處的狀況。 3.適用於生產規模較大的多回路控制系統。 （3）計算機時代（20世紀70年代中期至今） 1.實現了生產過程的全盤自動化或管控一體化， 2.各類基於微處理器的智能單元組合儀表，電動單元儀表陸續被開發並投入使用。
80年代初，隨著計算機性能提高、體積縮小，出現了內裝CPU的數字控制儀表。基於 “集中管理，分散控制” 的理念，在數字控制儀表和計算機與網絡技術基礎上，開發了集中、分散相結合的集散型控制系統（ DCS， Distributed Control System） 。DCS系統實行分層結構，將控制故障風險分散、管理功能集中。得到廣泛應用。
【例1】試簡述過程控制的發展概況及各個階段的主要特點。
答： （1）第一個階段是50年代前後：實現了儀表化和局部自動化。 這個階段的主要特點為： ①過程檢測控制儀表採用基地式儀表和部分單元組合儀表； ②過程控制系統結構大多數是單輸入、單輸出系統； ③被控參數主要是溫度，壓力，流量和液位四種參數； ④控制的目的是保持這些過程參數的穩定，消除或減少主要擾動對生產過程的影響； ⑤過程控制理論是以頻率法和根軌跡法為主體的經典控制理論，主要解決單輸入，單輸出的定值控制系統的分析和綜合問題。 （2）第二個階段是60年代以來，開始大量採用氣動和電動單元組合儀表。 這個階段的主要特點為： ①過程控制儀表開始將各個單元劃分為更小的功能塊，以適應比較複雜的模擬和邏輯規律相結合的控制系統的需要； ②計算機系統開始用於運動控制； ③過程控制系統方面為了提高控制質量和實現一些特殊的工藝要求，相繼開發和應用了各種複雜的過程控制系統，如串級控制，比值控制，均勻控制，前饋控制和選擇性控制等； ④在過程控制理論方面，現代控制理論得到了應用。 （3）第三個階段是70年代以來，過程控制發展到現代過程控制的新階段——計算機時代。 這個階段的主要特點為： ①對全工廠或整個工藝流程的集中控制，應用計算機系統進行多參數綜合控制或者由多臺計算機對生產過程進行控制和經營管理； ②在自動化技術工具方面有了新的發展，以微處理器為核心的智能單元組合儀表得到了開發和廣泛應用； ③在線成分檢測與數據處理的測量變送器的應用； ④集散控制系統的廣泛應用 （4）第四個階段是80年代以後，工業過程控制得到了一個飛躍的發展。 這個階段的主要特點為： ①現代控制理論大大促進了過程控制的發展； ②過程控制的結構已從包括許多手動控制的分散局部控制站改變為具有高度自動化的集中、運動控制中心。 ③過程控制的概念有了很大的發展，它不僅包括數據採集與管理，基本過程控制，而且包括先進的管理系統、調度和優化等。
二、過程控制的特點
Notes：
1. 連續生產過程的自動控制
註解：被控量需定量控制且連續可調
過程控制一般是指連續生產過程的自動控制，其被控量需定量地控制，而且應是連續可調的。若控制動作在時間上是離散的（如採樣控制系統等），但是其被控量需定量控制，也歸入過程控制。
2. 系統由檢測與控制儀表組成
過程控制是通過各種檢測儀表、控制儀表（包括電動儀表和氣動儀表，模擬儀表和智能儀表）和電子計算機（看作一臺儀表）等自動化技術工具，對整個生產過程進行自動監測、自動監督、自動控制。一個過程控制系統是由被控過程和過程檢測控制儀表兩部分組成的。過程檢測控制儀表包括檢測元件、變送器、調節器（包括計算機）、調節閥等。過程控制系統的設計是根據工業過程的特性和工藝要求，通過選用過程檢測控制儀表構成系統，再通過PID參數的整定，實現對生產過程的最佳控制。
3. 被控過程（對象）是非電量的
在現代工業生產過程中，工業過程很複雜。因此過程控制中的被控過程是多種多樣的。諸如石油化工過程中的精餾塔、化學反應器、流體傳輸設備；熱工過程中的鍋爐、熱交換器；冶金過程中的轉爐、平爐；機械工業中的熱處理爐等。涉及石油、化工、電力、冶金、輕工、建材、製藥等行業。在這些生產過程中，往往採用一些物理量和化學量（如溫度、壓力、流量、液位、成分、pH值等等）來表徵其生產過程是否正常，因此需要對上述過程參數進行自動檢測和自動控制，故過程控制多為非電量控制。
4. 控制過程多為慢過程的參量控制
由於被控過程具有大慣性、大滯後（大時延）等特性，因此決定了過程控制的控制過程多數為慢過程。它們的動態特性多數具有大慣性、大滯後、非線性特性。有些機理複雜（如發酵、生化過程等）的過程至今尚未被人們所認識，所以很難用目前過程辨識方法建立起精確的數學模型，因此設計能適應各種過程的控制系統並非易事。
5. 控制方案豐富
過程控制系統的設計是以被控過程的特性為依據的。由於工業過程的複雜、多變，因此其特性多半屬多變量、分佈參數、大慣性、大滯後和非線性等等。為了滿足上述特點與工藝要求，過程控制中的控制方案是十分豐富的。通常有單變量控制系統，也有多變量控制系統；有儀表過程控制系統，也有計算機集散控制系統；有複雜控制系統，也有滿足特定要求的控制系統。
6. 多為定值控制
在現有的諸如石油、化工等現代工業生產過程中，過程控制的主要目的在於消除或減小外界擾動對被控參數的影響，是被控量能穩定控制在給定值附近，確保生產穩定和產品的產量與質量，因此定值控制是現有過程控制中十分常見的一種形式。
【例2】與其他自動控制相比，過程控制有哪些主要特點？
答：與其他自動控制相比，過程控制的主要特點有以下6點： 1.連續生產過程的自動控制 2.過程控制系統由過程檢測，控制儀表組成 3.被控過程是多種多樣的，非電量的 4.過程控制的過程多屬慢過程，而且多半為參量控制 5.過程控制方案十分豐富 6.定值控制是過程控制的一種常用形式
【例3】為什麼說過程控制的控制過程多屬慢過程？
答：由於被控過程具有大慣性、大滯後（大時延）等特性，因此決定了過程控制的控制過程多數為慢過程。們的動態特性多數具有大慣性、大滯後、非線性特性。
三、過程控制系統的組成及分類
Notes：
過程控制系統：通常是指工業生產過程中自動控制系統的被控量是溫度、壓力、流量、液位、成分、粘度、溼度和pH值(酸鹼度或氫離子濃度)等這樣一些過程變量的系統。
連續生產過程的特徵是：生產過程中的各種流體，在連續（或間歇）的流動過程中進行著物理化學反應、物質能量的轉換或傳遞。例如：發電廠鍋爐過熱蒸汽溫度控制系統；轉爐供氧量控制系統；集散控制系統(DCS)。
過程控制系統的定義：為實現對某個工藝參數的自動控制，由相互聯繫、制約的一些儀表、裝置及工藝對象、設備構成的一個整體。
在討論控制系統工作原理時，為清楚地表示自動控制系統各組成部分的作用及相互關係，一般用原理框圖來表示控制系統。
如圖2的室溫控制系統是由溫度變送器、控制器、電動調節閥和加熱器及房間組成。
用通用名稱表示為：
控制系統均由測量元件、變送器、調節器、調節閥和被控過程等環節構成。如果把測量元件、變送器、調節器和調節閥統稱為過程檢測控制儀表，則一個簡單的過程控制系統是由被控過程和過程檢測控制儀表兩部分組成的。 “過程”(又稱對象)―被控制的裝置或設備 y(t)―被控參數：過熱蒸汽的溫度 f(t)―擾動作用 q(t)―操作變量（控制參數） μ(t)―稱為控制作用 測量變送器―將y(t)成比例地轉換為測量信號z(t) x(t)―給定值 e(t)―誤差信號， e(t)=x(t)-z(t)
過程控制系統的主要任務是：對生產過程中的重要參數（溫度、壓力、流量、物位、成分、溼度等）進行控制，使其保持恆定或按一定規律變化。
總的來說，過程控制系統主要包括：被控對象、檢測元件與變送器，控制器（調節器），執行器（調節閥）四部分
1. 被控對象
def：需要實現控制的設備，機器或生產過程。如加熱器，蒸餾塔，反應器或傳輸物料的管路，儲存物料的槽、罐等。
被控量：對象內要求進行控制的參量。即y(t)，過熱蒸汽的溫度。是過程的輸出信號。
操縱量（控制參數）：一般是由工藝決定的，如加熱器的溫度、燃油量、出口溫度等．受執行器（調節閥）操縱，用以使被控制量獲得有效控制的量（調節閥輸出，過程的輸入）。
干擾量：除操縱量之外，作用於對象並能引起被控量變化的各種因素。
2. 檢測元件與變送器
檢測元件：各類傳感器
變送器：用於把被測參數（溫度、壓力，流量 等物理量）變換為標準信號的儀表。
標準信號： 電壓 1~5V DC 電流 4~20mA DC
3. 控制器(調節器）
將測量值與事先設定的給定值比較，產生偏差信號。根據偏差信號自動地進行運算，並將結果輸出到執行機構上，以達到自動調節的目的。
設定值： 採用標準信號。
測量值 ：要求與被控量具有對應關係的標準信號。
偏差量： 正偏差或負偏差
4. 執行器（調節閥）
註解：過程自動化中用的執行器均為調節閥
調節閥由執行機構和調節機構組成。
【例4】什麼是過程控制系統？
答：過程控制系統通常是指工業生產過程中自動控制系統的被控量是溫度，壓力，流量，液位，成分，粘度，溼度和PH等這樣一些過程變量的系統。
四、過程控制系統的分類
Notes：
過程控制系統有多種分類方法。按所控制的參數來分，有溫度控制系統、壓力控制系統、流量控制系統等；按控制系統所處理的信號方式來分，有模擬控制系統與數字控制系統；按照控制器類型來分，有常規儀表控制系統與計算機控制系統等。
但在討論控制原理時，常用的分類方法是按設定值的形式或系統的結構特點分類。
1. 按被控量分類 ：
溫度控制系統
壓力控制系統
流量控制系統
位控制系統等
2. 按完成的功能分類：
比值控制系統（特殊的多變量控制）
分程控制系統（一個調節器帶幾個閥）
選擇性控制系統（非線性切換控制）
3. 按調節器控制規律分類：
比例（P）控制系統
比例積分(PI)控制系統
比例積分微分（PID）控制系統
4. 按被控制量的多少分類：
單變量控制系統
多變量控制系統
5. 按系統的結構分類：
反饋控制系統
前饋控制系統
複合控制系統
單迴路控制系統
串級控制系統
6. 按設定值的形式分類
1）定值控制系統—— 設定值恆定不變。
2）隨動控制系統——設定值隨時可能變化。
3）程序控制系統——設定值按預定的時間程序變化。
（1）反饋控制系統
它是過程控制系統中的一種最基本的控制結構形式。反饋控制系統是根據系統被控量的偏差進行工作的，偏差值是控制的依據，最後達到消除或減小偏差的目的。如過熱蒸汽溫度控制系統就是一個反饋控制系統。另外，反饋信號也可能有多個，從而可以構成多個閉合迴路，稱其為多回路控制系統。
反饋控制系統是過程控制最基本的結構形式。
（2）前饋控制系統
前饋控制系統直接根據擾動量的大小進行工作，擾動是控制的依據。由於它沒有被控量的反饋，所以也稱為開環控制系統。
擾動f(t) 是引起被控量y(t)變化的原因，前饋調節器FFC是根據擾動f(t)進行工作的，可以及時克服擾動對被控量y(t)的影響。但是，由於前饋控制是一種開環控制，最終不能檢查控制的精度，因此，在實際工業生產過程自動化中是不能單獨應用的。（3）前饋—反饋控制系統(複合控制系統)
開環的前饋控制的最主要的優點是能針對主要擾動及時迅速地克服其對被控參數的影響；對於其餘次要擾動，則利用反饋控制予以克服，使控制系統在穩態時能準確地使被控量控制在給定值上。
前饋與反饋相結合，優勢互補。如：
前饋-反饋複合控制系統原理框圖
【例5】過程控制系統的基本分類方法有哪幾種？
答：按過程控制系統的結構特點分為反饋控制系統，前饋控制系統，複合控制系統（前饋-反饋控制系統）；按給定值信號的特點分為定製控制系統，程序控制系統和隨動控制系統。
【例6】何謂集散控制系統（DCS）？試述其基本組成與各部分的作用原理。
參考答案一：
集散控制系統（DCS）是把自動化技術，計算機技術，通信技術，故障診斷技術，冗餘技術和圖形顯示技術融為一體的裝置。
集散控制系統由過程輸入-輸出接口，過程控制單元，數據高速通路，CRT操作站，管理計算機等五部分組成。
過程輸入-輸出接口是帶有微處理器的智能裝置，主要用於採集過程信息。它能完成數據採集與預處理，對實時數據作進一步的加工，提供CRT操作站的顯示與打印。同時，在有管理計算機的情況下，它可以用模擬量與開關量的方式向過程終端輸出計算機的控制指令。
過程控制單元相當於若干臺常規調節器，能完成常規調節器的全部運算與控制功能，通過軟件組態能靈活地構成滿足各種不同控制要求的複雜控制系統。
數據高速通路是一條同軸電纜或光導纖維，高速率傳送基本控制單元，過程輸入-輸出接口單元與顯示操作站之間的數據。
CRT操作站是集散控制系統的人機接口裝置，主要用於操縱工藝生產過程，並監視工廠的運行狀態及迴路組態，調整迴路參數，顯示動態流程畫面以及進行部分生產管理。
管理計算機（上位機）通過數據通信總線和系統中各智能單元，採集各種數據信息，並綜合下達諸如設定值等各種高級命令。它可以進行集中管理與最優控制，實現信息-控制-管理一體化。
參考答案二：
集散控制系統是分佈（分散）控制系統(Distributed Control System)的簡稱，國內一般習慣稱為集散控制系統。它是一個由過程控制級和過程監控級組成的以通信網絡為紐帶的多級計算機系統，綜合了計算機(Computer)、通訊(Communication)、顯示(CRT)和控制(Control)等4C技術，其基本思想是分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活、組態方便。
集散控制系統經歷了三代的發展，但從基本機構上來看，他們有相同的特性，其基本結構可分為三大部分：
現場控制裝置：完成模擬量與數字量的相互轉換，完成控制算法的各種運算，對輸入量和輸出量進行有關的軟件濾波及其他的一些運算。
操作管理裝置：操作員通過操作管理裝置瞭解生產的運行狀況，併發出操作指令給生產過程。生產過程的各種參數在操作管理裝置上顯示，以便於操作人員監視和操作。
通信系統：過程控制裝置與操作管理之間需要有一個橋樑來完成數據之間的傳遞和交換，這就是通信系統。
【例7】試說明圖1-2b供氧量控制系統框圖中被控“過程”包含哪些管道設備以及圖中各符號的含義。
答：“過程”（又稱對象）包含測量溫度的熱電阻溫度計到調節閥之間的管道設備，即包括過熱器，減溫器及到調節閥前一段的管道。
x（t）是給定值；
e（t）表示偏差信號；
調節器的輸出u（t）表示控制作用信號；
q（t）稱為操作變量，也叫控制參數，表示調節閥的流量信號；
f（t）表示擾動作用；
y（t）表示過過程的輸出信號，即熱蒸汽的溫度；
z（t）表示測量信號
【例8】在過程控制中，為什麼要由控制系統流程圖畫出其框圖？
參考答案：為了更清楚地表示控制系統各環節的組成、特性和相互間的信號聯繫，這樣也便於其他人的理解。
五、過程建模和過程檢測控制儀表
Notes：
1.def
（1）被控過程：被控制的生產工藝設備（加熱爐、貯罐）
（2）數學模型：被控過程在各輸入量（控制量、擾動量）作用下，其相應輸出量(被控量)變化函數關係的數學表達式。
非參數模型：曲線表示的。如階躍響應曲線等。
參數模型：用數學方程式或函數表示的。
2.常用的參數數學模型：
連續：微分方程、傳遞函數、狀態方程
離散：差分方程、離散化傳函、離散化狀態方程
3.建模的目的
（1）設計過程控制系統和整定調節器參數
在過程控制系統的分析、設計和整定時，是以被控過程的數學模型為依據的，它是極其重要的基礎資料。例如前饋控制系統就是根據被控過程的數學模型進行設計的，所以建立過程的數學模型是實現前饋控制的前提。
(2) 指導設計生產工藝設備
通過對生產工藝設備數學模型的分析和仿真，可以確定有關因素對整個被控過程動態特性的影響(例如鍋爐受熱面的佈置、管徑大小、介質參數的選擇等對整個鍋爐出口汽溫、汽壓等動態特性的影響)，從而提出對生產設備的結構設計的合理要求和建議
(3) 進行仿真試驗研究
在實現生產過程自動化中，往往需要對一些複雜龐大的設備進行某些試驗研究，例如某單元機組及其控制系統能承受多大的衝擊電負荷，當衝擊電負荷過大時會造成什麼後果。對於這種破壞性的試驗往往不允許在實際設備上進行，而只要根據過程的數學模型，通過計算機進行仿真試驗研究，就不需要建立小型的物理模型，從而可以節省時間和經費。
(4) 培訓運行操作人員
在現代生產過程自動化中，對於一些複雜的生產操作過程(例如大型電站機組的運行)都應該事先對操作人員進行實際操作培訓。隨著計算機仿真技術的發展，先建立這些複雜生產過程的數學模型(不需要建小型物理模型)，而後通過仿真使之成為活的模型，在這樣的模型上，教練員可以安全、方便、多快好省地對運行操作人員進行培訓。
4. 多輸入單輸出的單迴路控制系統
輸入量：u(t)、f1(t)······fn(t)
輸出量：y(t)
內部擾動（基本擾動）：通常是一個可控性良好的輸入量選作為控制作用，即調節器輸出量u(t)作為控制作用。基本擾動作用於閉合迴路內，對系統的性能起決定作用。
外部擾動-----其他的輸入量則稱為擾動作用（f1（t）～fn（t））。外部擾動對過程控制也有很大影響。
過程通道：被控過程輸入量與輸出量之間的信號聯繫 控制通道：控制作用與被控量之間的信號聯繫 擾動通道：擾動作用與被控量之間的信號聯繫
5. 自平衡的概念及其實質
所謂有自平衡能力的過程是指被控過程在干擾作用下，原有的平衡狀態被打破後，在沒有人或控制裝置的干預下，自身可以恢復到新的平衡狀態，這種過程稱為有自平衡能力的過程，否則稱為無自平衡能力的過程。
自衡過程（Self-Regulating Processes）
(1) 無振盪的自衡過程
(2) 有振盪的自衡過程
非自衡過程（Non-Self-Regulating Processes）
(1) 無振盪的非自衡過程
(2) 有振盪的非自衡過程
(3) 具有反向特性的非自衡過程
6.建模方法
機理分析法 試驗法 最小二乘法
7.多容過程的數學模型（以雙容為例）
Q1(s) －Q2(s) ＝ C1sH1(s)
Q2(s)＝ H1(s) / R2
Q2(s) －Q3(s) ＝ C2sH2(s)
Q3(s)＝ H2(s) / R3
雙容過程的數學模型為
式中：
T1 ——第一隻水箱的時間常數，T1=R2C1
T2——第二隻水箱的時間常數， T2=R3C2
K0——過程的放大係數，K0=R3
C1、C2 ——分別為兩隻水箱的容量係數
8.非自衡多容過程的數學模型
①無自衡多容過程的數學模型為
Ta—雙容過程積分時間常數；
Ta＝C2
T—第一隻水箱的時間常數
②無自衡多容過程的數學模型為
③無自衡單容過程具有純滯後時，則其傳遞函數為
④無自衡多容過程具有純滯後時，則其數學模型為
【例8】機理法建模例題
拉氏變換： Q1(s) －Q2(s)－ Q3(s) ＝ CsH(s) ； [Q1(s) －Q2(s)－ Q3(s)] / Cs＝H(s) Q2(s)＝ H(s) / R2 Q3(s)＝ H(s) / R3
框圖：
傳遞函數：
其中，1/R=1/R2+1/R3
Notes：幾種常見誤差的定義
過程變量(或稱過程參數)檢測:主要是指連續生產過程中的溫度、壓力、流量、液位和成分等參數的測量。
一次儀表： 在進行過程變量檢測時，一般由一測量體與被測介質相接觸，測量體將被測參數成比例地轉換為另一便於計量的物理量，然後再用儀表加以顯示。在工程上，通常把前一過程叫做一次測量，所用的儀表叫作一次儀表，後面的計量顯示儀表叫做二次儀表。
測量誤差：測量誤差是指測量結果與被測變量的真值(實際值)之差。測量誤差反映了測量結果的可靠程度。
絕對誤差：絕對誤差是指儀表指示值與被測變量的真值之差。
相對誤差：是指絕對誤差與被測變量的真值之比的百分數。常見有如下三種表示方式：
A.實際相對誤差：絕對誤差與被測量的真值(實際值)之比的百分數
B.標稱相對誤差：絕對誤差與儀表指示值之比的百分數。
C.引用相對誤差：絕對誤差與儀表的量程之比的百分數。
系統誤差：是指測量儀表本身或其它原因(如零點未調整好等)引起的有規律的誤差。
隨機誤差：是指在測量中所出現的沒有一定規律的誤差。
疏忽誤差：是指觀察人員誤讀或不正確使用儀器與測量方法等人為因素所起的誤差。
基本誤差: 基本誤差是指儀表在規定的正常工作條件下所具有的誤差。
附加誤差: 附加誤差是指儀表超出規定的正常工作條件時所增加的誤差。如儀表超過規定的工作溫度時所引起的附加誤差。
允許誤差: 允許誤差是指在國家規定標準條件下使用時，儀表的示值或性能不允許超過某個誤差範圍。這是一個許可的誤差界限。
Notes：自動化儀表的性能指標（考點）
(1) 精度等級
精度等級任何自動化儀表均有一定誤差。使用儀表時首先必須知道儀表的精確程度，以便估計測量結果與真實值的差距。
【例9】一臺儀表的測溫範圍為50-550℃，絕對誤差的最大值為6℃，求這臺儀表的相對誤差。
解析：
（2）靈敏度與靈敏限
靈敏度 ：儀表指針的線位移或角位移與引起此位移的參數變化量之比 。
靈敏限：靈敏限是指儀表能感受併發生動作的輸入量的最小值。
(3) 變差
變差：在外界條件不變的情況下，用同一儀表對同一個量進行正、反行程(逐漸由小到大或由大到小)測量時，所得兩示值之差。
變差的計算式：
其中：x1為行程測量的示值，x2為反行程測量的示值 ，a-b對應儀表的量程。
Notes： 自動化儀表的精度等級選用 ：
原則：根據工藝要求、產品質量指標、變量的重要程度等要求來合理選用。
儀表精度高（誤差小）：使用維護要高，價格貴，一般應該在滿足上述要求的前提下，同時考慮經濟性原則來合理選取；
構成控制迴路的各種儀表的精度要相配；
記錄儀表的精度不應低於1.0級，指示儀表精度不應低於1.5級。
Notes：熱電偶溫度計
def：熱電偶溫度計在工業生產過程中使用極為廣泛。它具有測溫精度高，在小範圍內熱電動勢與溫度基本呈單值、線性關係，
穩定性和復現性較好，測溫範圍寬，響應時間較快等特點。測溫原理：熱電偶的測溫原理是以熱電效應為基礎的。
接觸電動勢產生機理：
當兩種不同材料導體A、B接觸時，由於導體兩邊的自由電子密度不同，在交界面上便產生電子的互相擴散；
若導體A中自由電子密度大於導體B中自由電子密度，在開始接觸的瞬間，導體A嚮導體B擴散的電子數將比導體B嚮導體A擴散的電子數多，因而使導體A失去較多的電子而帶正電荷，導體B帶負電荷，致使在導體A、B接觸處產生電場，以阻礙電子在導體B 中的進一步積累，最後達到平衡。
平衡時，在A、B兩個導體間的電位差稱為接觸電動勢，其值決定於兩種導體的材料種類和接觸點的溫度。
當接觸點1,2的溫度不同時，便產生兩個不同的接觸電動勢，迴路中的總電動勢為
Notes：中間導體定律（考點）
在使用熱電偶測溫時，冷端溫度應該使之相等。
Notes：熱電阻溫度計
def:熱電阻溫度計是利用導體或半導體的電阻值隨溫度而變化的性質來測量溫度的。
特點：最大特點是性能穩定、測量精度高、測溫範圍寬。
Notes：DDZ-III溫度變送器主要特點
採用了線性集成電路，提高了儀表的可靠性、穩定性。
採用線性化電路，變送器的輸出電流或電壓信號和被測溫度（輸入信號）成線性關係。
採用了安全火花防暴措施。
Notes：流量檢測
流量測量的方法及其常用儀表很多。按其工作原理可分為三類：
(1)容積式流量計
def：以單位時間內所排出流體的固定容積的數目來計算流體總量的。
舉例： 橢圓齒輪流量計、括板式流量計、腰輪流量計、旋轉活塞式流量計等。
特點：容積式流量計的特點是測量精度較高。
(2)速度式流量計：
應用流體力學測量流體在管道內的流速來計算流量的。這類儀表包括差壓流量計、轉子流量計、渦輪流量計、電磁流量計、靶式流量計、超聲波流量計等。在工業生產過程中差壓流量計和轉子流量計應用最廣。
(3)質量流量計
質量流量計有兩種：
一是通過直接檢測與質量流量成比例的參數來實現質量流量測量的直接型質量流量計；
二是通過體積流量計與密度計的組合來實現質量流量測量的間接型質量流量計。
