模擬量采集是模擬控制器的重要組成部分,模擬控制器是通過改變輸入信號或輸出信號,將其與輸入波形和輸出波形進(jìn)行比較,從而得出該過程或參數(shù)的一種儀表。對于一些高精度要求的傳感器而言,由于要求輸出電壓或者電流必須達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn),因此在現(xiàn)場儀表中普遍采用采集模擬量來完成相關(guān)數(shù)據(jù)的采集和顯示。
模擬量采集技術(shù)目前在工業(yè)、醫(yī)療和科研等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。本文將對模擬量采集技術(shù)進(jìn)行簡單介紹,希望對大家有所幫助!模擬值與真實(shí)值對比是我們常說的“誤差”,我們所說的“誤差”是指被測量本身不是恒定的,而是隨機(jī)變化的。在設(shè)計(jì)一種模擬控制器時(shí),往往需要考慮如何將這些隨機(jī)變化變成可以被測量的真實(shí)值。模擬信號和真實(shí)量之間存在一定差距,因此要將兩者進(jìn)行比較才能得到一個(gè)符合要求的模擬量輸出結(jié)果。
模擬量的定義是與數(shù)據(jù)量相對性應(yīng)的,可是歷經(jīng)量化分析以后又可以轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。模擬量是在時(shí)間和總數(shù)上全是持續(xù)的物理量,其表明的數(shù)據(jù)信號則為模擬信號。模擬量在持續(xù)的轉(zhuǎn)變?nèi)^程中一切一個(gè)去值全是一個(gè)實(shí)際更有意義的物理量,如溫度,工作電壓,電流量等。
像模擬量輸入控制模塊要分辨優(yōu)劣,能夠給一個(gè)規(guī)范數(shù)據(jù)信號,看采上去的值對嗎,而模擬量輸出模塊則是輸出一個(gè)值,用數(shù)字萬用表量下,假如測量范圍是一致的就可以用輸入接輸出上測了。
1.輸入信號
模擬控制器必須將輸入信號轉(zhuǎn)換成所需的模擬量。由于現(xiàn)場儀表中一般只有一個(gè)或多個(gè)輸入端,因此通常不會(huì)考慮從多種輸入端轉(zhuǎn)換成一個(gè)具有任意特性的輸入。為了簡化問題,可以將一些可編程器件如微處理器(MCU)和存儲(chǔ)器等直接集成到一塊電路板上,通過對它們進(jìn)行相應(yīng)設(shè)計(jì)就可以得到所需的模擬量輸出。此外,將模擬控制器與現(xiàn)場儀表集成到一起也會(huì)簡化系統(tǒng)中的控制功能。
2.輸出參數(shù)
輸出參數(shù)是指模擬控制器的一種“工作”狀態(tài),用來確定控制器能夠達(dá)到所要求的精度和性能,并決定是否應(yīng)該讓模擬控制器停止運(yùn)轉(zhuǎn)。輸出參數(shù)包括電壓、電流、頻率等各種物理量,這些物理量都是根據(jù)輸入信號或模擬信號的變化而進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。因此如果模擬量數(shù)據(jù)出現(xiàn)波動(dòng),就可能導(dǎo)致輸出參數(shù)發(fā)生變化。如果這些參數(shù)中某些變化超過了允許范圍,則可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的性能下降。此外,輸出參數(shù)對系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性也有影響,當(dāng)輸入輸出電流、電壓等不滿足要求時(shí),將導(dǎo)致系統(tǒng)溫度、壓力等變化而使設(shè)備性能下降。
3.誤差源
如果將模擬控制器的輸入信號(或數(shù)據(jù)流)與其輸出進(jìn)行比較,那么模擬信號和真實(shí)信號之間會(huì)存在差異。這就是所謂的誤差源。通常誤差源是由測量信號本身引起的,比如測量設(shè)備本身精度不高、元器件設(shè)計(jì)不合理等。如果將輸入或輸出進(jìn)行線性組合或比較,則會(huì)產(chǎn)生非線性誤差。因此,將模擬控制器分為兩類:一類是非線性的;另一類是線性系統(tǒng)的。
4.采樣技術(shù)
采樣技術(shù)就是對輸入信號進(jìn)行采樣,使其能用來描述被測系統(tǒng)的性能。
一般情況下,可以采用單端采樣、雙端采樣和多端采樣。單端采樣是指把輸出信號和輸入信號分別采樣到不同的測量電路中去,然后進(jìn)行比較;雙端采樣是指在單段模擬信號下把兩個(gè)或多個(gè)模擬信號分別取樣到不同的測量電路中去處理(雙相運(yùn)算)。
模擬量控制模塊有輸入輸出在一起的,開關(guān)量控制模塊也是有輸入輸出在一起的。那樣的控制模塊能夠節(jié)約室內(nèi)空間。由于要不是那樣集成化在一起得話得話,需輸入輸出得話,最少要購買2個(gè)控制模塊,假如那樣分配要是一個(gè)控制模塊就可以了。集成化在一起的輸入plc模塊,就是在同一個(gè)控制模塊上不僅有輸入數(shù)據(jù)信號,也是有輸出數(shù)據(jù)信號。
就如同說,在電視機(jī)控制塊中各種各樣模擬量的控制,以伴音為事例得話,便是最先將控制器,或是是鍵掃描儀傳出的單脈沖模擬信號輸入到控制塊中,歷經(jīng)模擬量輸出模塊的數(shù)模轉(zhuǎn)換以后,輸出能夠伴隨著輸入數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)變的持續(xù)工作電壓數(shù)據(jù)信號,再用這一數(shù)據(jù)信號去控制伴通道,這樣就可以控制音量的大小亮度還有對比度什么的了,另外模擬量輸出模塊不只是用在這些地方,現(xiàn)在也被大量的應(yīng)用在各種智能機(jī)械上,比如像點(diǎn)膠機(jī),覆膜機(jī)等等。