在構(gòu)成控制系統(tǒng)時(shí)，有時(shí)還需要使用一些其它的儀表，如開(kāi)方器、積算器、安全柵、操作器、電源箱、電源分配器和信號(hào)分配器等。

  1. 開(kāi)方器

（1） 開(kāi)方器的應(yīng)用

開(kāi)方器的作用是對(duì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行開(kāi)方運(yùn)算，并將運(yùn)算結(jié)果以統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出，供其它儀表使用?，F(xiàn)在開(kāi)方器主要是用于構(gòu)成流量檢測(cè)或控制系統(tǒng)，即當(dāng)采用差壓方式測(cè)量流體流量時(shí)，通過(guò)開(kāi)方器對(duì)差壓變送器的輸出信號(hào)進(jìn)行開(kāi)方運(yùn)算，從而得到與被測(cè)流量成正比關(guān)系的信號(hào)。其系統(tǒng)構(gòu)成如圖4-1所示。

（2） 單元組合儀表開(kāi)方器的構(gòu)成原理

其構(gòu)成原理是以乘法電路為基礎(chǔ)，利用負(fù)反饋原理實(shí)現(xiàn)乘除運(yùn)算，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)開(kāi)方運(yùn)算。

（3） DDZ-III開(kāi)方器的構(gòu)成及工作原理

DDZ―III型開(kāi)方器由輸入電路、開(kāi)方運(yùn)算電路、小信號(hào)切除電路及輸出電路構(gòu)成，如圖4-2所示。

（4） 開(kāi)方器的小信號(hào)切除

所謂小信號(hào)切除是當(dāng)輸入信號(hào)很?。ɡ缧∮谳斎胄盘?hào)滿量程的1％）時(shí)，使開(kāi)方器的輸出信號(hào)為其下限值；當(dāng)輸入信號(hào)足夠大時(shí)，輸出信號(hào)滿足開(kāi)方器的運(yùn)算關(guān)系式。

進(jìn)行小信號(hào)切除的目的是，克服開(kāi)方器對(duì)小信號(hào)運(yùn)算精度較低，會(huì)產(chǎn)生較大運(yùn)算誤差的問(wèn)題。這一點(diǎn)可通過(guò)下面的分析進(jìn)一步說(shuō)明。

DDZ-III型開(kāi)方器的運(yùn)算式關(guān)系為

 對(duì)式（4-1）兩邊求導(dǎo)后可得：

dU_o/dU_i可視為開(kāi)方器的放大倍數(shù)。式（4-2）表明，開(kāi)方器的放大倍數(shù)與U_i有關(guān)。當(dāng)輸入信號(hào)U_i很?。唇咏?V）時(shí)，開(kāi)方器的放大倍數(shù)將很大。這時(shí)，若U_i稍有波動(dòng)（由某些干擾造成的波動(dòng)），就會(huì)引起開(kāi)方器的輸出信號(hào)U_o很大的變化。因此，在輸入信號(hào)較小時(shí)，開(kāi)方器會(huì)產(chǎn)生較大運(yùn)算誤差。

      2. 積算器

     積算器屬于顯示單元儀表，其作用是對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行累計(jì)積算。在過(guò)程控制系統(tǒng)中，積算器常用來(lái)累計(jì)流體總量（即一段時(shí)間內(nèi)的總流量）。積算器分為比例積算器和開(kāi)方積算器，前者與流量變送器配套使用，后者與差壓變送器配套使用。

    （1） 流量累計(jì)積算的原理

積算器把反映瞬時(shí)流量q大小的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成與該輸入信號(hào)成正比的脈沖頻率信號(hào)f，然后再對(duì)該脈沖頻率信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，用該計(jì)數(shù)值N表示所流過(guò)的流體總量Q，即

式中K―― 計(jì)數(shù)器跳過(guò)一個(gè)字所代表的流量，K= q / f。

（2） 電流（或電壓）-脈沖頻率的轉(zhuǎn)換原理

電流（或電壓）-脈沖頻率的轉(zhuǎn)換是通過(guò)電容充放電實(shí)現(xiàn)的。

（3） DDZ-III比例積算器的構(gòu)成及工作原理

實(shí)現(xiàn)乘除運(yùn)算是通過(guò)兩個(gè)乘法電路和負(fù)反饋原理實(shí)現(xiàn)的，如圖4-3所示。

圖4-3 乘除運(yùn)算實(shí)現(xiàn)方框圖

（4） 開(kāi)方積算器

開(kāi)方積算器的作用是先對(duì)輸入信號(hào)（通常是來(lái)自差壓變送器）進(jìn)行開(kāi)方運(yùn)算，然后再對(duì)經(jīng)開(kāi)方處理后的信號(hào)進(jìn)行比例積算。因此，開(kāi)方積算器可看成是由開(kāi)方器和積算器共同組成的。

3. 其他儀表

（1） 安全柵的作用

安全柵是一種電流電壓限制器，它設(shè)置在控制室儀表（非危險(xiǎn)場(chǎng)所）和現(xiàn)場(chǎng)儀表（危險(xiǎn)場(chǎng)所）之間，一方面保證信號(hào)的正常傳輸，另一方面控制流入危險(xiǎn)場(chǎng)所的能量在爆炸性氣體或爆炸性混合物的點(diǎn)火能量以下，以確?？刂葡到y(tǒng)的安全火花性能。

（2） 齊納式安全柵和隔離式安全柵的工作原理

齊納式安全柵是基于齊納二極管反向擊穿特性工作的；隔離式安全柵不僅具有限制電流電壓功能，而且具有信號(hào)、電源隔離功能。

（3） 操作器的作用、構(gòu)成及基本工作原理

操作器以手動(dòng)方式在輸出端輸出4～20mADC信號(hào)，以進(jìn)行手動(dòng)遙控操作或?yàn)檎{(diào)節(jié)器提供外部給定信號(hào)。

（4） 電源箱、電源分配器和信號(hào)分配器的作用及構(gòu)成

電源箱中的穩(wěn)壓電路由輸出取樣電路、比較及放大電路和調(diào)整電路等組成，其構(gòu)成框圖如圖15-14所示，它們構(gòu)成了一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)。輸出取樣電路相當(dāng)于“變送器”，檢測(cè)輸出電壓的大小，其結(jié)果送到比較及放大電路（相當(dāng)于“控制器”）與內(nèi)部基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，比較結(jié)果經(jīng)放大后送到調(diào)整電路（相當(dāng)于“執(zhí)行器”），推動(dòng)其中的調(diào)整管對(duì)輸出進(jìn)行調(diào)整及功率放大，最終得到功率足夠大、穩(wěn)定度足夠高的24VDC直流輸出電壓。

     圖4-4  電源箱構(gòu)成框圖

電源分配器是合理進(jìn)行儀表盤上電源配線的分電源盤，它可將總電源分成10路，供給各個(gè)儀表使用。

電源分配器分為交流電源用分配器和直流電源用分配器，分別用于交流電源和直流電源的分配，其構(gòu)成如圖4-5（a）和（b）所示。

圖4-5  電源分配器

交流用電源分配器中各供電回路采用雙線開(kāi)關(guān)切斷，每個(gè)回路均有保險(xiǎn)絲保護(hù)。直流用電源分配器中，各供電回路采用公共母線（電源負(fù)端），電源正端由單線開(kāi)關(guān)控制，并配有保險(xiǎn)絲保護(hù)。