模擬量及它的轉(zhuǎn)換原理是什么

　　我們一般經(jīng)常使用的探測(cè)器接入的是有源信號(hào)，就是模擬量。模擬量是輸出的有源信號(hào)。開關(guān)量是輸出的無(wú)源信號(hào)。

　　1、模擬量是指變量在一定范圍連續(xù)變化的量;也就是在一定范圍(定義域)內(nèi)可以取任意值(在值域內(nèi))。數(shù)字量是分立量，而不是連續(xù)變化量，只能取幾個(gè)分立值，如二進(jìn)制數(shù)字變量只能取兩個(gè)值。

　　2、開關(guān)量是指非連續(xù)性信號(hào)的采集和輸出，包括遙信采集和遙控輸出。它有1和0兩種狀態(tài)，這是數(shù)字電路中的開關(guān)性質(zhì)，而電力上是指電路的開和關(guān)或者說(shuō)是觸點(diǎn)的接通和斷開。

　　3、模擬量一般是指水壩、水井、水塔、水泵等設(shè)備的出口壓力、出口流量等模擬量。通過(guò)多路復(fù)用芯片采集多路數(shù)據(jù)，通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后將采集到的數(shù)據(jù)處理到CPU、云平臺(tái)，可以脫機(jī)自控。

　　模擬量的使用是plc控制中的一部分，模擬量種類一般有電壓型和電流型兩種。電流型相比于電壓型更穩(wěn)定，抗干擾能力較強(qiáng)。模擬量的使用也有分辨率。一般有兩種分辨率:12位和14位。其中對(duì)應(yīng)的數(shù)值分別為0~4000和0~16000。對(duì)應(yīng)的電壓為0~10v，視用途而定。此種模擬量一般用于電壓與數(shù)值為線性關(guān)系。還有一個(gè)用于轉(zhuǎn)換采集的溫度的模擬模塊，它具有非線性關(guān)系。如傳感器和其它待測(cè)設(shè)備自動(dòng)采集信息的過(guò)程，它是一種以計(jì)算機(jī)為核心的測(cè)量軟硬件產(chǎn)品，以實(shí)現(xiàn)靈活、用戶定制的測(cè)量系統(tǒng)。

　　比如模擬量輸入模塊是判斷好壞，可以給出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)看采集的值是否正確，模擬量輸出模塊輸出一個(gè)值。如果測(cè)量范圍一致，可以通過(guò)輸入和輸出來(lái)測(cè)量。模擬量模塊一起有輸入輸出，開關(guān)量模塊也一起有輸入輸出。這樣的模塊可以節(jié)省空間。因?yàn)槿绻皇沁@樣集成的話，如果需要輸入輸出的話，至少要訂兩個(gè)模塊，如果這樣排列的話，只需要一個(gè)模塊。集成在一起的輸入/輸出模塊意味著在同一個(gè)模塊上既有輸入信號(hào)又有輸出信號(hào)。

　　轉(zhuǎn)換原理。

　　數(shù)模轉(zhuǎn)換器是一種將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的系統(tǒng)，通?？梢酝ㄟ^(guò)低通濾波來(lái)實(shí)現(xiàn)。首先對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行解碼，即，將數(shù)字代碼轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電平以形成步進(jìn)信號(hào)，然后執(zhí)行低通濾波。

　　根據(jù)信號(hào)與系統(tǒng)的理論，數(shù)字階梯狀信號(hào)可以看作理想沖激采樣信號(hào)和矩形脈沖信號(hào)的卷積，那么由卷積定理，數(shù)字信號(hào)的頻譜就是沖激采樣信號(hào)的頻譜與矩形脈沖頻譜(即Sa函數(shù))的乘積。這樣，用Sa函數(shù)的倒數(shù)作為頻譜特性補(bǔ)償，由數(shù)字信號(hào)便可恢復(fù)為采樣信號(hào)。由采樣定理，采樣信號(hào)的頻譜經(jīng)理想低通濾波便得到原來(lái)模擬信號(hào)的頻譜。

　　一般實(shí)現(xiàn)時(shí)，不是直接依據(jù)這些原理，因?yàn)榧怃J的采樣信號(hào)很難獲得，因此，這兩次濾波(Sa函數(shù)和理想低通)可以合并(級(jí)聯(lián))，并且由于這各系統(tǒng)的濾波特性是物理不可實(shí)現(xiàn)的，所以在真實(shí)的系統(tǒng)中只能近似完成。

　　模數(shù)轉(zhuǎn)換是將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的系統(tǒng)，是一個(gè)濾波、采樣保持和編碼的過(guò)程。經(jīng)過(guò)帶限濾波和采樣保持電路后，模擬信號(hào)變成階梯信號(hào)，然后階梯信號(hào)中的所有電平通過(guò)編碼器變成二進(jìn)制碼。