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模拟量

模拟量是指变量在一定范围连续变化的量;也就是在一定范围(定义域)内可以取任意值(在值域内)。数字量是分立量,而不是连续变化量,只能取几个分立值,如二进制数字变量只能取两个值。

模拟量

一般模拟量是指现场的水井水位、水塔水位、泵出口压力和出口流量等模拟量,需要通过多路复用芯片完成多路数据的采集和模数转换器完成模拟量和数字量的转换,再将采集的数据给CPU处理。

模拟电子技术研究的是连续信号称为模拟量.数字电子技术研究的是断续信号称为数字量.根据这一点提出问题:大家非常熟悉也都会用的算盘它的数据是连续的还是断续的。

AD转换器(模数转换器)的作用是从信号加工放大器输入的0~5V的直流电信号通常称为模拟量,可用无限长的数字来表示,如4.8213.…(V),计算机处理这些模拟量,只能处理有限长度的量,我们称之为数字量。 [1]

量测值电压值、有功功率、无功功率、温度和变压器抽头位置等均用量测值表示与状态量(也称逻辑量)对照也称为模拟量。因日立仪器吸取试剂时并不是按参数设置的体积吸取,而是要多吸一部分(此部分称为模拟量),此种设计的目的是为了防止试剂被稀释。工作模式比较人们把连续变化的物理量称为模拟量.指针式万用表的指针偏转可随时间作连续变化,并与输入量保持一种对应关系,故称之为模拟式万用表(VOM)。

遥测反映电力系统及设备的运行状态如有功功率、无功功率、电压、电流及频率等也称为模拟量.电量这是功率对时间的积分量主要用于统计与记帐。 [2]

模拟量的使用是plc控制中的一部分,模拟量种类一般有电压型和电流型两种。电流型相比于电压型更稳定,抗干扰能力较强。模拟量的使用也是有分辨率的。一般有12bit和14bit两种分辨率。其中对应的数值分别为0~4000和0~16000。对应的电压为0~10v,具体根据使用情况而定。此种模拟量一般用于电压与数值为线性关系。还有一种模拟量模块,用来转化采集的温度,是非线性的关系。

数字量

在时间上和数量上都是离散的物理量称为数字量。把表示数字量的信号叫数字信号。把工作在数字信号下的电子电路叫数字电路。

例如:

用电子电路记录从自动生产线上输出的零件数目时,每送出一个零件便给电子电路一个信号,使之记1,而平时没有零件送出时加给电子电路的信号是0,所在为记数。可见,零件数目这个信号无论在时间上还是在数量上都是不连续的,因此他是一个数字信号。最小的数量单位就是1个。

模拟量

在时间上或数值上都是连续的物理量称为模拟量。把表示模拟量的信号叫模拟信号。把工作在模拟信号下的电子电路叫模拟电路。

例如:

热电偶在工作时输出的电压信号就属于模拟信号,因为在任何情况下被测温度都不可能发生突跳,所以测得的电压信号无论在时间上还是在数量上都是连续的。而且,这个电压信号在连续变化过程中的任何一个取值都是具体的物理意义,即表示一个相应的温度。

转换原理

1. 数模转换器是将数字信号转换为模拟信号的系统,一般用低通滤波即可以实现。数字信号先进行解码,即把数字码转换成与之对应的电平,形成阶梯状信号,然后进行低通滤波。

根据信号与系统的理论,数字阶梯状信号可以看作理想冲激采样信号和矩形脉冲信号的卷积,那么由卷积定理,数字信号的频谱就是冲激采样信号的频谱与矩形脉冲频谱(即Sa函数)的乘积。这样,用Sa函数的倒数作为频谱特性补偿,由数字信号便可恢复为采样信号。由采样定理,采样信号的频谱经理想低通滤波便得到原来模拟信号的频谱。

一般实现时,不是直接依据这些原理,因为尖锐的采样信号很难获得,因此,这两次滤波(Sa函数和理想低通)可以合并(级联),并且由于这各系统的滤波特性是物理不可实现的,所以在真实的系统中只能近似完成。

2. 模数转换器是将模拟信号转换成数字信号的系统,是一个滤波、采样保持和编码的过程。 模拟信号经带限滤波,采样保持电路,变为阶梯形状信号,然后通过编码器, 使得阶梯状信号中的各个电平变为二进制码。 [3]


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