模拟输出通道全解
DAC的定义及工作原理详解
DAC的定义及工作原理详解一、DAC定义数模转换器,又称D/A转换器,简称DAC,它是把数字量转变成模拟的器件。
D/A转换器基本上由4个部分组成,即权电阻网络、运算放大器、基准电源和模拟开关。
模数转换器中一般都要用到数模转换器,模数转换器即A/D转换器,简称ADC,它是把连续的模拟信号转变为离散的数字信号的器件。
按照二进制数字量的位数划分,有8 位、10 位、12 位、16位D/A转换器;按照数字量的数码形式划分,有二进制码和BCD码D/A转换器;按照D/A转换器输出方式划分,有电流输出型和电压输出型D/A转换器。
在实际应用中,对于电流输出的D/A转换器,如需要模拟电压输出,可在其输出端加一个由运算放大器构成的I/V转换电路,将电流输出转换为电压输出。
单片机与D/A转换器的连接,早期多采用8位数字量并行传输的并行接口,现在除并行接口外,带有串行口的D/A转换器品种也不断增多。
除了通用的UART串行口外,目前较为流行的还有IIC串行口和SPI串行口等。
所以在选择单片D/A转换器时,要考虑单片机与D/A 转换器的接口形式。
目前部分单片机芯片中集成的D/A转换器位数一般在10位左右,且转换速度很快,所以单片的DAC开始向高位数和高转换速度上转变。
低端的产品,如8位的D/A转换器,开始面临被淘汰的危险,但是在实验室或涉及某些工业控制方面的应用,低端的8位DAC以其优异性价比还是具有相当大的应用空间的。
二、DAC性能指标1)分辨率分辨率是指输入数字量的最低有效位(LSB)发生变化时,所对应的输出模拟量(常为电压)的变化量。
它反映了输出模拟量的最小变化值。
分辨率与输入数字量的位数有确定的关系,可以表示成FS/2n。
FS表示满量程输入值,n为二进制位数。
对于5V的满量程,采用8位的DAC 时,分辨率为5V/28=19.5mV;当采用12位的DAC时,分辨率则为5V/212=1.22mV。
显然,位数越多,分辨率就越高。
过程输入输出通道详解
3.1.1 数字量输入通道
2.输入调理电路 数字量输入通道的基本功能就是接收外部装 置或生产过程的状态信号。这此状态信号的 形式可能是电压、电流、开关的触点,容易 引起瞬时高压、过电压、接触抖动等现象。 为了将外部数字量信号输入到计算机,必须 将现场输入的状态信号经转换、保护、滤波、 隔离等措施转换成计算机能够接收的逻辑电 平信号,这些过程称为信号调理。下面针对 不同情况分别介绍相应的信号调理技术。
3.1 数字量输入输出通道
3.1.1 数字量输入通道
1.数字量输入通道的结构 数字量输入通道的结构 数字量输入通道将现场开关信号转换成计算机需要的电平号, 数字量输入通道将现场开关信号转换成计算机需要的电平号, 以二进制数字量的形式输入计算机, 以二进制数字量的形式输入计算机,计算机通过三态缓冲器读 取状态信息。数字量输入通道主要由输入调理电路、 取状态信息。数字量输入通道主要由输入调理电路、输入缓冲 器和接口电路组成。如图3-1所示 所示。 器和接口电路组成。如图 所示。 图3-1 数字量输入通道结构
3.2.3采样保持器
2、常用的采样保持器 图3-18 LF398的典型应用 的典型应用
3.2.3采样保持器
3、采样/保持器的主要参数 ●采集时间(捕捉时间):当置于采样方式时,输出跟 踪输入需要的时间。采集时间T是指从采样开始到输出 稳定之间的时间。 ●转换速率:指输出变化的最大速率,以V/s为单位。 V/s ●孔径时间:当采样保持器从采样转入保持时,采样开 关完全断开所需的时间,即进入保持控制后,实际的 保持点会滞后真正要求保持点一段时间,一般是纳秒 级。这个时间由器件的开关动作时间决定。 ●下跌率(衰减率):在进入保持阶段后,由于开关的 漏电流及保持电容泄漏,输出电压会下降,以mV/s表 示。在选择保持电容的容量时要折中地考虑采集时间 和下跌率。
RME TotalMix应用中文说明
RME TotalMix应用中文说明TotalMix的应用说明TotalMix是一个全面控制软件,附赠在几乎RME全部产品当中TotalMix软件使用灵活、可以帮你完成布局分配、混音和参数调节等多种控制。
在软件中你可以看到Fireface 400可达到648通道,而Fireface 800可达到1568通道。
对于不同的子混编组可进行多种预先设置。
并且TotalMix还可通过MIDI远程控制(Mackie Protocol)。
下面说的是Fireface 800的说明书中有关TotalMix的部分,在其它产品上的应用基本是大同小异,有些地方也许翻译的不够准备,请各位积极指出。
目录:31.TotalMix:分配路径和监听31.1 概述31.2 用户界面31.3 通道的元素31.4 TotalMix入门31.5 Submix View31.6 Mute静音和Solo独奏31.7 Quick Access面板31.8 Presets预设置31.9 Monitor控制面板31.10 参数选择31.11 名字编辑31.12 快捷键31.13菜单Options选项31.14 电位计32.TotalMix:Matrix矩阵32.1 概述32.2 矩阵元素32.3 操作32.4 矩阵的好处33.ToltalMix的卓越特点33.1 ASIO直接控制(仅在Windows适用)33.2 通道选取和进行通道组操作33.3把路径分配复制到其它通道33.4 撤销路径分配33.5 录制一个次小组(返送)33.6 使用其它效果设备33.7 MS处理34.利用MIDI控制TotalMix34.1 概述34.2 规划34.3 设置34.4 操作34.5 简单MIDI控制34.6 返送检查34.7 一体式MIDI控制正文:31.TotalMix:分配路径&监听31.1 概述Fireface 800包含一个功能强大的数字实时混音器Fireface mixer(基于RME独有的不受采样率制约的TotalMix技术)。
《计算机控制技术》教材习题解答1.
《计算机控制技术》习题解答第一章1.1什么是计算机控制系统?计算机控制系统由哪几部分组成?答:计算机控制系统就是利用计算机(通常称为工业控制计算机,简称工业控制机)来实现生产过程自动控制的系统。
计算机控制系统的组成:计算机控制系统由计算机(工业控制机)和生产过程两大部分组成。
1.2、微型计算机控制系统的特点是什么?微机控制系统与常规的自动控制系统相比,具有如下特点:a.控制规律灵活多样,改动方便b.控制精度高,抑制扰动能力强,能实现最优控制c.能够实现数据统计和工况显示,控制效率高d.控制与管理一体化,进一步提高自动化程度1.3 计算机控制系统结构有哪些分类?指出这些分类的结构特点和主要应用场合。
答:(1)操作指导控制系统优点:结构简单,控制灵活,安全。
缺点:由人工操作,速度受到限制,不能控制多个对象。
(2)直接数字控制系统(DDS)优点:实时性好,可靠性高,适应性强。
(3)监督控制系统(SCC)优点:生产过程始终处于最优工况。
(4)分散控制系统(DCS)优点:分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调。
(5)现场总线控制系统(FCS)优点:与DCS相比,降低了成本,提高了可靠性。
国际标准统一后,可实现真正的开放式互联系统结构。
1.4.计算机控制系统的控制过程是怎样的?计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤:(1)实时数据采集:对被控量的瞬时值进行检测,并输入给计算机。
(2)实时决策:对采集到的表征被控参数的状态量进行分析,并按已定的控制规律,决定下一步的控制过程。
(3)实时控制:根据决策,适时地对执行机构发出控制信号,完成控制任务。
1.5.实时、在线方式和离线方式的含义是什么?答:所谓实时,是指信号的输入、计算和输出都要在一定的时间范围内完成,亦即计算机对输入信息,以足够快的速度进行控制,超出了这个时间,就失去了控制的时机,控制也就失去了意义。
在计算机控制系统中,生产过程和计算机直接连接,并受计算机控制的方式称为在线方式或联机方式;生产过程不和计算机相连,且不受计算机控制,而是靠人进行联系并做相应操作的方式称为离线方式或脱机方式。
显卡接口详细解释 VGA(D-Sub),DVI,HDMI,Display Port,S-VIDEO、BNC
D-Sub接口又名VGA接口,是连接基于模拟信号显示器的最要的端口,它传递的是标准RGB信号。
这种模拟信号接口的优点是传输带宽高,最高支持2048X1536刷新率为75Hz(较单通道DVI高出一些),但缺点是信号质量容易受线材以及环境影响,从而导致图像失真。
接口定义图D-Sub接口的工作原理是先通过将显卡的数字信号转换成模拟信号,经由D-Sub线缆进行数据传输,这种传输方式非常适合CRT 显示器等模拟显示设备,但对于液晶显示器来说显卡所输出的模拟信号需要再度转换成数字信号,期间经过了双重信号转换,无疑也就影响了画质。
目前这种接口主要出现在中低端显卡中,形状为3排15针D型接口,颜色大部分为蓝色。
随着基于数字信号的液晶快速普及,这种接口将逐渐被淘汰。
DVI的英文全称是Digital Visual Interface,即数字视频接口。
和上一代D-SUB接口相比,DVI的优势在于:第一,DVI传输的直接就是数字信号,不用再通过数模转换,因此输出速度快;第二,由于数字信号的抗干扰能力强,所以不会出现图像失真的情况。
但DVI 也有缺点:不支持即插即用、线缆长度最长不能超过8米。
DVI接口按传输内容上区分主要有DVI-A、DVI-D和DVI-I三种规格,DVI-I可以同时输出数字以及模拟信号、DVI-D只能输出数字信号、DVI-A则只能输出模拟信号,另外DVI在带宽方面还有两种规格——单通道与双通道,单通道理论上最高支持1920x1200 60Hz,而双通道则可以支持更高,例如DELL3008的2560x1600的那种超高分辨率。
目前大部分显卡上的DVI接口采用了双通道DVI-I的标准,这样做不仅可以提供高带宽数字输出信号,还可以只需一个转接头就可以照顾到使用模拟信号显示器的用户。
另外在液晶显示器端大部分都是采用DVI-D的标准(只需要数字信号),因此用户在线材选用上通常选用DVI-D标准的线已经足够HDMI英文全称是High Definition Multimedia Interface,中文名称是高清晰多媒体接口的缩写。
2006-08-10 模拟量输入输出程序设计
2006-08-10模拟量输入输出程序设计一.模拟量输出模块FC106HELP 理解:在STEP7HELP 中,针对模拟量输出功能块FC106作了较为详细的描述。
在此,首先理解HELP 中的内容。
分析:在HELP 中,FC106被称为“Unscaling Value ”译成中文的意思是“非标定值功能模块”,或“非测量值功能模块”。
为什以起这么个名字呢?暂且不论!功能:图如下所示:IN UNSCALE ENENO REAL HI_LIM LO_LIM BIPOLARBOOLRET_VALWORD OUTINTFC106REAL REAL 输入上限输入下限输出极性输入输出返回值FC106参数说明:参数声明数据类型说明EN 输入BOOL 信号为1时启动FC106功能块ENO 输出BOOL 功能块FC106无错执行时,输出状态为1IN输入REAL 输入值非标定为一个整数值.HI_LIM 输入REAL 输入上限值.LO_LIM 输入REAL 输入下限值.BIPOLAR 输入BOOL 信号为1时,输出为双极性(BIPOLAR )。
为0时输出为单极性(unipolar ).OUT输出INT 非标定转换的结果。
RET_V AL 输出WORD若功能块FC106无错转换返回值为W#16#0000描述:非标定功能接受一个标定在上下限之间(LO_LIM 和HI_LIM )的以工程单位表示的浮点输入值(IN ),并将其转换为整数值,结果送至输出(OUT)。
其计算公式如下:OUT =[((IN-LO_LIM)/(HI_LIM-LO_LIM))*(K2-K1)]+K 1…………⑴式中:常数K1和K2的设置取决于BIPOLAR 端是1还是0。
为1时为双极性BIPOLAR ,为0时为单极性UNIPOLAR 。
BIPOLAR (双极性):输出整数设定为-27648和+27648,即K1=-27648,K2=+27648。
UNIPOLAR (单极性):输出整数设定为0和+27648,即K1=0,K2=+27648超限:如果IN 输入值超限,会被限制在所设定的上下限值上,并在RET_V AL 输出出错值W#16#0008.。
电脑显卡的视频输出接口详解
电脑显卡的视频输出接口详解随着科技的进步和电脑性能的提升,电脑显卡逐渐成为电脑配置中的重要组成部分。
作为将电脑图像信号输出到显示设备的关键连接点,视频输出接口的选择和了解对于用户来说至关重要。
在本文中,我们将详细介绍电脑显卡的视频输出接口,帮助读者更好地理解和选择合适的接口。
一、VGA接口(D-Sub 15针)VGA接口是目前应用最广泛的模拟视频输出接口之一。
该接口采用D-Sub 15针连接器,通过模拟信号传输视频图像。
VGA接口主要适用于低分辨率的显示设备,例如CRT显示器,但也可以连接到高分辨率的设备。
然而,由于信号传输的模拟特性,VGA接口的传输质量受到电磁干扰和信号衰减的影响,呈现出颜色失真和图像模糊等问题。
二、DVI接口(数字视频接口)DVI接口是一种纯数字信号传输的接口,可以提供更高的图像质量和更稳定的传输性能。
DVI接口分为DVI-I、DVI-D和DVI-A三个类型。
其中,DVI-I支持同时传输模拟和数字信号,DVI-D仅支持数字信号传输,DVI-A则只能传输模拟信号。
DVI接口提供了多种连接方式,包括DVI-D(单链接),DVI-D(双链接)和DVI-I(双链接)。
双链接接口提供更高的带宽和更高的分辨率支持,适用于需要高质量图像的显示需求。
三、HDMI接口(高清多媒体接口)HDMI接口是目前应用最广泛且最先进的数字音视频接口,它可同时传输音频和视频信号,支持高清音视频输出。
HDMI接口具有多种版本,其中最常见的是HDMI 1.4和HDMI 2.0。
HDMI接口可以连接到各种显示设备,如电视、投影仪和监视器等。
此外,HDMI接口还支持多通道音频传输和高达4K分辨率的视频输出,为用户提供更高品质的视听体验。
四、DisplayPort接口(显示端口)DisplayPort接口是一种高性能数字音视频接口,提供了高质量的视频输出和音频传输能力。
DisplayPort接口具有更高的带宽和更高的分辨率支持,能够处理更复杂的图像和视频数据。
图解各种接口
“视频输出端口介绍(HDMI、DVI、VGA、RGB、分量、S端子、USB接口)”视频输出端口介绍(HDMI、DVI、VGA、RGB、分量、S端子、USB接口)视频输出端口介绍(HDMI、DVI、VGA、RGB、分量、S端子、USB接口)视频输出端口介绍(HDMI、DVI、VGA、RGB、分量、S端子、USB接口)S 端子(S-Video)是应用最普遍的视频接口之一,是一种视频信号专用输出接口。
VGA接口是显卡上输出信号的主流接口,其可与CRT显示器或具备VGA接口的电视机相连,VGA接口本身可以传输VGA、SVGA、XGA等现在所有格式任何分辨率的模拟RGB+HV信号,其输出的信号已可和任何高清接口相貔美。
S端子与VGA,哪个接到电视上看的比较清晰?1RCA (俗称标准视频输入端子/ AV端子)还有一种三基色BNC端子( 或称RGB端子),BNC端子这种是很容易与一般色差端子混淆,三基色RGB端子的情况比分量色差端子要复杂些。
DVI接头有三种,分别是DVI-Digital(DVI-D)、DVI-Analog(DVI-A)跟DVI-Integrated (DVI-I),DVI-Digital (DVI-D)只有支持数字显示的设备、DVI-Analog(DVI-A)只有支持数字显示的设备,DVI-Integrated (DVI-I)则是支持数字显示跟模拟显示。
HDMI接口有什么用_百度知道HDMI接口有什么用 .我的主板上有有个HDMI接口和VGA接口,我装了个独显,上面有TV-OUT,DVI,VGA三个接口,显示器上有DVI和VGA接口,我平时上网用的是独显上的VGA接口连显示器的VGA接口,如果看高清电影是不是还要再连一根线!接主板的HDMI接口和显示器接口?常用视频接口VGA、DVI、AV、S端子、色差分量、HDMI、D...常用视频接口VGA、DVI、AV、S端子、色差分量、HDMI、D端子等各种接口解释。
DVI信号接口全解释
VGA, D-SUB, DIV (-A, -D, -I), HDMI 显示器/电视接口全解释vga, d-sub是模拟接口,dvi和hdmi是数字接口dvi数字接口d-sub是模拟信号接口数字信号比模拟信号处理精细,所以DVI接口清晰度比较高DVI 的解释:DVI-A :就是与VGA规范一样的包括RGBHV 信号线的模拟接口。
其中,RGB 是红、绿、蓝三基色信号,HV分别是水平和垂直扫描的行同步与场同步信号。
VGA接口规范同样提供RGBHV,所以DVI-A是兼容VGA接口的。
DVI-D 才是真正的数字信号传输。
DVI-A 只是换汤不换药的定义而已。
其实就是VGA 接口标准。
DVI-I 是整合了上述DVI-A 以及DVI-D 的接口的总称。
三种DVI在接口插座管脚定义上有明显的区分。
DVI-A ( A= Analog ) 是模拟信号接口,只能去接DVI-A或者VGA接口的信号。
DVI-D ( D= Digital ) 是数字信号接口,只能去接DVI-D接口的信号。
DVI-I ( I = A+D = Integrated ) 含及上述两个接口,当DVI-I接VGA时,就是DVI-A;当DVI-I 接DVI-D时,就是DVI-D。
另外DVI-A与DVI-D不是相互兼容/通用的。
DVI-D可以用DVI-I的接口。
HDMI 的解释:与DVI的接口相仿,但是内含全部Video视频,Audio 音频联接信号。
承担HDTV 高清晰数字电视信号传输。
HDMI =VIDEO+HDCP+AUDIO (数字视频,版权保护,数字音频)。
出于向下兼容的考虑,HDMI兼容DVI,所以有许多可行的解决方案,例如:从视频源(HTPC、影碟机、机顶盒等)处的DVI-D 信号,汇集别处的音频源的音频信号,一起接驳在终端的HDMI接口处。
还可以由信号源的HDMI接口处,将视频和音频信号分离,分别供给你的音视频终端。
HDMI支持标准、增强、以及高清晰数字电视视频、以及标准立体声、多声道环绕立体声数字音频格式。
DTVG数字电视通道仿真发射系统解析
DTVG数字电视通道仿真发射系统DTVG数字电视通道仿真发射系统系统功能:数字电视(DTV)通道仿真发射系统是集数字系统主要组成部分:Agilent E4438C矢量信号发生器DVB基带信号处理应用软件针对DVB-C/S的实时码流编码及专用误码率测试卡针对数字电视接收设备性能测试的应用适用于DVB-C/S/T等多种制式产生符合标准的信号产生信噪混合信号,以优异的性能参数挑战元器件测试的压力产生AWGN噪声最大达80MHz的可变噪声带宽可设置系统输出固定的C/N 或Eb/No值,可按0.1dB步进仿真输出单音或多音干扰信号仿真输出脉冲干扰信号全套I/Q调节:包括增益,直流偏置和正交产生多径衰落仿真的信号适用于DVB-T/H等移动接收设备的测量产生Rayleigh,Rice,对数衰落等多种协议最大可至20径的多径仿真输出执行误码率测试达50M的时钟率支持TS流及TS流空包数据结合系统输出C/N绘制Eb/No Vs BER关系曲线具有调制信号自分析功能I/Q波形显示星座图,频谱图显示MER,EVM等参数计算绘制CCDF曲线,表征信号的功率统计特性针对数字电视接收设备功能测试的应用适用于DVB-C/S的码流内容测试标准ASI,SPI输入接口具有码流录制,播放等功能,方便地创建和保存测试码流数据库产生标清,高清图像序列和图像格式测试信号(4:3,16:9)序列其它可选项目包括:图像质量系数测试序列, 用户自定义测试码流DTVG系统技术指标频率范围 250KHz to 1,2,3,4,6GHz频率切换速度 <12ms,CW模式输出功率,典型值 +17dBm,1GHz电平精度±0.5dB,达2GHz幅度切换速度 <19ms,CW模式相噪,典型值 <-133dBc/Hz,20kHz偏置,1GHz载波频率RF调制带宽 80MHz,使用内部基带发生器基带存储器 32或64M采样(160Mbytes或320Mbytes) 基带采样率高达100M样本/秒信号存储空间 1.2G样本6Gbytes硬盘。
模拟量输入输出通道dq
DQ通道与AO通道的比较
信号类型
AO通道通常用于输出模拟信号,如控制阀门、电机等,而 DQ通道则主要用于数字信号的输入输出。
数据处理
AO通道输出的模拟信号需要经过数模转换器(DAC)从数字信 号转换为模拟信号后输出,而DQ通道则直接处理数字信号。
应用场景
AO通道广泛应用于过程控制、执行器驱动等领域,而DQ 通道则多用于数据通讯、逻辑控制等领域。
表示输出模拟信号的精度,通常以位数(bit) 表示。
表示输出模拟信号与输入数字信号之间的 线性关系,越接近1表示线性度越高。
输出范围
输出阻抗
表示输出模拟信号的最大值和最小值,根 据不同设备需求而定。
表示输出模拟信号的电阻值,影响驱动能 力和负载匹配。
05
DQ通道与其他通道的比 较
DQ通道与AI通道的比较
高精度化趋势
随着工业自动化水平的提高,对模拟量输入输出 通道的精度要求也越来越高。高精度通道能够提 供更准确的测量结果,更好地满足生产需求。
智能化趋势
随着物联网和人工智能技术的发展,模拟量输入 输出通道正逐渐向智能化方向发展。智能化的通 道能够自主完成数据采集、处理、分析和决策, 为工业自动化提供更强大的支持。
噪声抑制
通过滤波器或数字信号处理技 术减小噪声干扰。
模拟量输入通道的参数
分辨率
表示A/D转换器能够分辨的最小电压或电流 变化量。
采样速率
表示A/D转换器每秒能够完成的采样次数。
线性度
表示A/D转换器输出与输入之间的线性关系。
精度
表示A/D转换器的误差范围,通常以百分比 表示。
04
模拟量输出通道
模拟量输出通道的种类
模拟量输出通道的原理
两起PLC模拟量显示失真问题的分析与解决
两起PLC 模拟量显示失真问题的分析与解决随着工业自动化产业的发展,PLC 系统得到了广泛应用。
PLC 系统中的模拟量显示系统不仅是工艺自动化过程中重要的组成部分,而且对于工艺自动化的成功实现也是至关重要的。
然而,在PLC 模拟量显示系统中,可能会出现失真问题,导致数据显示不准确。
因此,本文将结合两起PLC 模拟量显示失真问题的实际案例,进行分析和解决,帮助读者更加深入地了解PLC 模拟量显示系统的失真问题及其解决方法。
一、失真问题分析1.案例一PLC 系统为一个温湿度综合监测系统,用于监控厂房的温度和湿度。
系统采用了传感器对温度和湿度进行检测,并通过PLC 进行处理和显示。
然而,最近发现温度和湿度数值不准确,显示出现失真。
经过检查和分析,发现PLC 模拟量输入通道和模拟量输出通道存在失真问题。
具体表现为,模拟输入量的变化无法精确地反映到PLC 的模拟输入通道上,同时在PLC 模拟输出通道上显示的模拟量值也存在误差。
2.案例二PLC 系统为一台水处理设备的控制系统,用于控制水处理过程中的流量和水位。
然而,最近发现PLC 的模拟量显示出现了失真问题,具体表现为显示的流量和水位数值不准确,误差较大。
经过检查和分析,发现水处理设备运行时可能存在干扰信号,导致PLC 模拟量输入通道和模拟量输出通道存在失真问题。
具体表现为,干扰信号造成模拟输入量的变化无法精确地反映到PLC 的模拟输入通道上,同时在PLC 模拟输出通道上显示的模拟量值也存在误差。
二、解决方法1.解决案例一针对案例一中PLC 模拟量输入通道和模拟量输出通道存在失真问题的情况,需以下列方法进行处理:(1)检查PLC 输入通道和输出通道的接线是否正确,如果接线有误,需重新连接。
(2)检查传感器输出信号的准确性,如有异常需更换。
(3)进行PLC 系统软件校准,校准时间间隔应根据实际情况进行调整,以确保数据精度符合要求。
(4)对PLC 的电子元件进行检测,检查是否存在故障或损坏,如有需更换。
计算机控制技术试卷及答案-(1)
计算机控制系统试卷一答案一、简答题(每小题5分,共50分)1. 画出典型计算机控制系统的基本框图。
答:典型计算机控制系统的基本框图如下:2. 根据采样过程的特点,可以将采样分为哪几种类型答:根据采样过程的特点,可以将采样分为以下几种类型。
(1) 周期采样指相邻两次采样的时间间隔相等,也称为普通采样。
(2) 同步采样如果一个系统中有多个采样开关,它们的采样周期相同且同时进行采样,则称为同步采样。
(3) 非同步采样如果一个系统中有多个采样开关,它们的采样周期相同但不同时开闭,则称为非同步采样。
(4) 多速采样如果一个系统中有多个采样开关,每个采样开关都是周期采样的,但它们的采样周期不相同,则称多速采样。
(5) 随机采样若相邻两次采样的时间间隔不相等,则称为随机采样。
3. 简述比例调节、积分调节和微分调节的作用。
答:(1)比例调节器:比例调节器对偏差是即时反应的,偏差一旦出现,调节器立即产生控制作用,使输出量朝着减小偏差的方向变化,控制作用的强弱取决于比例系数K P。
比例调节器虽然简单快速,但对于系统响应为有限值的控制对象存在静差。
加大比例系数K P可以减小静差,但是K P过大时,会使系统的动态质量变坏,引起输出量振荡,甚至导致闭环系统不稳定。
(2)积分调节器:为了消除在比例调节中的残余静差,可在比例调节的基础上加入积分调节。
积分调节具有累积成分,只要偏差e不为零,它将通过累积作用影响控制量u,从而减小偏差,直到偏差为零。
积分时间常数T I大,则积分作用弱,反之强。
增大T I将减慢消除静差的过程,但可减小超调,提高稳定性。
引入积分调节的代价是降低系统的快速性。
(3)微分调节器:为加快控制过程,有必要在偏差出现或变化的瞬间,按偏差变化的趋向进行控制,使偏差消灭在萌芽状态,这就是微分调节的原理。
微分作用的加入将有助于减小超调,克服振荡,使系统趋于稳定。
4. 采样保持器LF398工作原理图如下图,试分析其工作原理。
4通道模拟量采集模块详解
DAM 系 统 模 块 RS232 接口为标准 RS232 接口,符合相关规范,可以直接与电脑或其它标准RS232 接 口连接,其连接方式为交叉连接法,即模块 TX 与电脑 RS232 的RX 连接,模块RX 与电脑 RS232 的TX连 接
共模抑制(CMR): 120 dB 型号 信号输入类型 通道数 通讯接口 DAM-7011 模拟量 1 AI RS485和RS232 DAM-7021 模拟量 2 AI RS485和RS232 DAM-7041 模拟量 4 AI RS48S232 模拟量采集模块接线
4通道模拟量采集模块详解: 模拟量采集模块可采集4 路差分模拟信号;模块采用高性能 16 位 AD 芯片,采集测量精度±0.1%。适 用 于 采 集 工 业 现 场 的 各 种 电 压 和 电 流 信 号。采用光电隔离技术,有效保障数据采集可靠及安全。所谓模拟量信号 是指连续的,任何时刻可为任意一个数值的信号,例如我们常见的温度、压力、流量等信号。对于工业控制现 场常见的模拟量信号,可以通过传感器获取其值的变化, 为获取传感器的输出值就需要采用模拟量输入模块。 采用先进的高精度集成数模转换器,分辨率高达 16 位,测量精度优于0.1%(典型值)。能满足测量要求较高 的工业现场及安防、智能楼宇、智能家居、电力监控、过程控制等场合。产品针对工业应用设计:通过 DC-DC 变换,实现测量电路和主控电路电源隔离;同时控制单元与信号采集单元采用光电隔离技术实现电气隔离,有 效保障数据采集可靠及安全。模块配有瞬态抑制电路,能有效抑制各种浪涌脉冲,保护模块在恶劣的环境下可 靠工作。
FX2N-4DA模块的详细解释说明
FX2N-4DA模拟量输出模块的连接及设置核心提示:1.FX2N-4DA模拟量输出模块的连接FX2N-4DA为12位高精度模拟量输出模块,具有4个D/A输入通道,输出信号的类型有-10V~+10V电压、-20mA~+20 mA及0mA~+20mA电流1.FX2N-4DA模拟量输出模块的连接FX2N-4DA为12位高精度模拟量输出模块,具有4个D/A输入通道,输出信号的类型有-10V~+10V电压、-20mA~+20mA及0mA~+20mA电流。
每个通道可以独立指定为电压输入或电流输出,用于控制变频器等外部模拟量输入的设备。
FX2N-4DA模块的电流和电压输入信号的连接方法不同。
图6.8所示为FX2N-4DA模拟量输出模块的接线端子说明,图中的模拟量输出端被连接为2个电流信号输出和2个电压信号输出。
图6.8 FX2N-4DA的接线端子说明2.FX2N-4DA模拟量输出模块的设置PLC的基本单元通过对模拟量输出模块中的缓冲寄存器BFM进行通信联络。
PLC的基本单元采用FROM/TO(读/写)指令对特殊功能模块的BFM进行功能设定及数据交换。
FX2N-4DA模拟量输出模块的数据缓冲寄存器BFM#0~BFM#31的设置内容说明如下。
(1)对BFM#0采用4位16进制数,设置模拟量输出模块1--4通道输出信号的类型。
缓冲寄存器BFM#0的设置如图6.9所示。
假如设置为H2110,表示输出通道1设置为-10V--+10V电压输出;通道2和通道3设置为:+4mA~+20 mA电流输出;通道4设置为0~+20mA电流输出。
图6.9 BFM#O的设置说明(2)由BFM#1--BFM#4分别设置1~4通道数据缓冲寄存器,它们的初始值为零。
(3) BFM#5为数据输出保持缓冲寄存器,可以设置为保留数据或复位到零点值。
当B FM#5被设置为H0000,PLC从运行到停止时,其运行过程中的数据被保留。
若BFM#5被设置为H0011,则CH3和CH4为保持,CH1和CH2为复位到偏移量。
计算机控制技术复习题
一、概念1、ADC0809是一种带有(8通道)模拟开关的(8位逐次逼近)式A/D转换器。
2、在数据采集系统中,只是用一个S/H和一个A/D构成的系统称之为(分时采样),(分式转换)系统。
3、线性插值法最根本的问题是(用直线代替曲线)。
4、以微处理器为核心,总线可以分为内部总线和外部总线而内部总线可以分为(片级总线)和(系统总线)。
5、常用的数字滤波方法(四种),(限幅滤波法),(中位值滤波法)(算术平均滤波法)(递推平均滤波法)。
6、在PID调节器系统中系数KP为(比例调节系数),比例调节可以保证系统(快速性)。
7、计算机控制系统的输入变送器和输出执行机构信号统一为(0-10mA DC)或(4-20mA DC)8、步进电机有三相四项五项六项之分,三相步进电机的工作方式有:单三拍,双三拍和(三相六拍),其三相绕组通电顺序是:(A-AB-B-BC-C-CA-A)。
9、数字量输出通道主要由(输出锁存器)、(输出驱动电路)、(输出口地址译码电路)电路组成。
10、DAC0832常用的三种工作方式:(直通工作方式)、单缓冲方式和(双缓冲方式)。
11、光电耦合器在过程通道中完成(信号的光电耦合)传递,他在过程通道中实现了(输入和输出)在电气上的(完全隔离)作用。
12、系统供电与接地抗干扰措施有:(浮地方式、直接接地方式和电容接地方式)。
13、计算机监督系与计算机直接控制系统的根本区别是,前一种系统具有两级计算机,其中监督计算机的作用是按(描述生产过程的数学模型)计算(最佳给定值)送到DDC计算机。
14、输入通道的作用是将被控制对象的各种信息转换成计算机可以接受的信息,以供计算机运算,其包含(模拟量输出)、(数字量输出)两种通道。
15、信号接地的方式应采用(一点接地)方式,而不采用(多点接地)方式。
16、根据应用特点,控制功能和系统结构,计算机控制系统主要分为:(操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、集散控制系统)现场总线控制系统和计算机集成制造系统六种类型。
通道的原理步骤
通道的原理步骤通道是一种电子设备,用于传输、调制和解调信号以实现通信的目的。
通道的原理步骤可以概括为信号输入、信号传输和信号输出三个过程。
第一步是信号输入。
通道接收来自信号源的输入信号。
信号源可以是任何产生电信号的设备,如传感器、麦克风或其他通信系统。
输入信号可以是模拟信号或数字信号。
在输入端,通道通常包括一个放大器,用于放大输入信号的幅度,并增强信号的强度以便在传输过程中减少信号的衰减。
第二步是信号传输。
在这一步中,通道接收到的信号通过传输介质进行传输。
传输介质可以是导线、光纤或无线信号。
导线是最常见的传输介质,它可以通过电流的传导将信号传输到目标设备。
光纤则利用光信号的传输,通过将信号转换为光信号并利用光纤的全反射和衍射将光信号传输到目标设备。
无线信号则通过无线电波将信号传输到目标设备。
在信号传输过程中,通道还会引入一些噪声和失真,例如串扰、衰减和时延。
第三步是信号输出。
在这一步中,经过传输的信号到达目标设备,并通过解调器或接收器进行解调和处理。
解调器会将传输介质上的模拟或数字信号转换为与输入信号相匹配的信号。
在数字通信中,解调器还会进行差错检测和纠正以确保传输的准确性。
一旦信号被解调和处理,它就可以被目标设备或接收器进一步使用或处理,例如转换为声音、图像或其他形式的数据。
通道的原理步骤还可以通过图示来表示。
在图示中,输入信号经过信号处理和调制,并通过传输介质传输到目标设备。
接收到的信号经过解调和处理后,最终被目标设备使用。
然而,即使通道的原理步骤被简明地描述,仍有许多细节需要考虑。
例如,在信号传输过程中,通道可能会受到多路径传播、多普勒效应等干扰。
为了克服这些问题,通道通常会采用不同的调制和编码技术,以提高信号传输的质量和可靠性。
另外,通道的带宽、噪声和信号强度也会对信号传输性能产生重要影响。
在综上所述,通道的原理步骤包括信号输入、信号传输和信号输出三个过程。
通道通过接收、传输和处理信号来实现信息的传递和通信。
图解功放的三种输出连接方式新手必看一点通
功放的输出
在MONO状态下,输入信号接CHA或者CH1,两个输出通道分别接两路音箱即可;此时,功放的两个放大通道处理相同的信号,输出也是一样的;
功放的模式开关处于“MONO”单声道模式,音箱的接法同"立体声".即左右音箱各接左右声道的+-接线柱.
1.立体声模式STEREO;将功率放大器左右声道的输出红和黑接线分别与左右音箱的红和黑接线柱连接,分别从功率放大器的左右声道输入接口输人音频信号,用功率放大器左右声道电位器分别控制左右声道音箱音量;
2.桥接单声道模式BRIDGE;将功率放大器的两个输出红接线柱与音箱连接,但在桥接模式中,功放的输出阻抗增加一倍,功率增加3倍多不到4倍理论值是4倍;优点是:输入与输出都是平衡式,功率增大;缺点:输出阻抗增加;功放桥接多用于需要大功率的低音音箱;
3.并联单声道模式parallel;在这种模式下,功放的输出阻抗减少1倍,功率增加1倍;现在的低阻大功率音箱大多采用此种接法;功率放大器不同的品牌接法各有差异并联单声道模式parallel功率放大器的两个输出红接线柱用路线连接,然后将一个红端和一个黑端作为输出端子与音箱连接,从功率放大器的左声道输入接口输入音频信号,右声道接口空着不接,用功放的左声道电位器控制音箱的音量.。
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g f1(t) f(t) Ts
0
t
Ts
t
(a)
0
-π Φ(ω)
ω ωs 2ωs 3ωs
0
Ts 2Ts 3Ts 4Ts 5Ts
(b)
图2-2-3 零阶保持器的输出波形 图2-2-4 零阶保持器的单位冲激响应(a) 和频率响应(b)
模拟输出通道的基本理论
可以通过推导得:
其中:
F ( ) 称为基带频谱
… 数据 寄存器R1 控制逻辑
数据 寄存器R1
… 数据 寄存器R1
D/A …
调理电路
…
D/A
调理电路
执行 机构
图2-2-8 数据分配同步转换电路
三、模拟分配分时转换结构
寄存器 D/A转换器 采样 保持器 采样 保持器 … 采样 保持器 (a) 调理电路 调理电路 … 执行 机构 执行 机构 … 执行 机构
三、数字自动增益控制(AGC)
讨论: 为什么要采用数字自动增益控制(AGC)?
简单的说--就是把输出信号取出一部分处理之后返回 输入端控制放大器或者处理电路的增益,使之保持在 一个水平之内.
比如我们说话的音量,说出去之后耳朵会取样,告诉大 脑我们现在说话的声音有多大,再由大脑控制说话的 音量.耳朵在这个过程中就是AGC电路 输出就是嘴,放 大器和处理电路就是大脑.
F ' ( )称为调制频谱
由下图可知,保持器的频谱响应具有突出基 带作用,可以部分阻止调制分量通过,所以,零阶 保持器输出是阶梯状.为了平滑处理,引入一低 通滤波器.
H(ω)
Ts
F ( ) Ts
平滑滤波器H1(ω )
1
F ' ( ) Ts
0
ωc
ωs
2ωs
ω
图2-2-5 零阶保持和平滑滤波器的作用
数据 寄存器R1
… 数据 寄存器R1 控制逻辑
D/A …
执行 机构
…
D/A
调理电路
执行 机构
图2-2-7 数据分配分时转换电路
此电路不适合于要求多参量同步控制执行机构的系统
二、数据分配同步转换电路
数据 寄存器R1 计 算 机 数据 寄存器R1 D/A 调理电路 执行 机构 执行 机构 …
数据 寄存器R1
2.选择: 1)对于中等分辨力(8位到10位)的输出 通道,采用2-2-8的方案能获得较好的性 能,成本与模拟不相上下。 2)高于12位的输出通道由于当前存储电容 的介质吸附效应指标不够理想,要使 S/H满足高分辨力和高速度的要求还比 较困难,故虽然成本较高,但仍须采用 2-2-8方案。
2.2.3 模拟输出通道组成电路 的选用
控制逻辑A转换器
模 拟 多 路 切 换 器
跟随保持 放大器 跟随保持 放大器 跟随保持 放大器 …
调理电路 调理电路 …
执行 机构 执行 机构 … 执行 机构
调理电路
控制逻辑 (b) 图2-2-9 分时转换多通道模拟分配结构
四、比较和选择
1.比较: 模拟分配方案因受存储电容漏电因素的 影响,通道输出的稳定性不易做得很好, 但是由于存储电容的积分平滑作用,通 道的输出不会出现大幅度的突跳现象, 同时整个通道的成本较低;相比之下, 数字分配方案电路复杂,成本较高,且 通道的输出存在突跳现象。但这种通道 的输出十分稳定,输出的精度和平滑程 度仅由DAC的线性误差和分辨力决定。
一、D/A转换器 1.D/A位数的确定 仪表精度δ应与D/A位数相匹配,即δ=2-n,若模 拟执行元件的分辨率为VTH,它所需要的控制信 号的最大摆幅为Vmax,,则用来提供这一模拟信号 的DAC的位数应该满足下式:
2.2.1 模拟输出通道的基本理 论
一、零阶保持与平滑滤波 模拟信号数字化三环节:
采样 量化
由采样开关或多 路开关完成
由A/D转换器完成
编码
数字信号模拟化两环节: 保持
D/A
讨论:与“采样”相反的“保持”是什么意思?
怎样实现?
1.如何填补采样点之间的空白? 方法一:把相邻采样点之间用直线连接起来,称为“一阶保持”方式。 方法二:每个采样点的幅值保持到下一个采样点,称为“零阶保持” 方式。这种方式很容易用电路来实现。
2.2 模拟输出通道
学院:电子信息与自动化学院 专业:信号分析处理 姓名:----
测试结果的数字显示(LED、LCD显示、CRT) 数字信号输 测试结果的数字记录(数字磁记录或光记录、 出通道 打印纸记录) 微机化测试系统 信号输出通道 模拟信号输 出通道 主要用于对连续变量的执行机构进行控制 测试结果的数据传输
2.2.2 模拟输出通道的基本结 构
显示器 寄存器 D/A 模拟输出通道 图2-2-6 模拟输出通道的基本组成 单通道 模拟信号输出 通道基本结构 多通道 数据分配分时转换结构 数据分配同时转换结构 模拟分配分时转换结构 比较和选择 调理电路 记录器 终 端
一、数据分配分时转换电路
数据 寄存器R1 主 计 算 机 D/A 调理电路 调理电路 … 执行 机构
F(ω) 称为基带频谱,F’(ω)称为调制频谱。为了使这些 阶梯变平滑,就需要一个低通滤波器将漏过的调制频谱F’(ω)滤掉, 而将基带频谱F(ω)保留下来。具有这种功能的低通滤波器成为平滑 滤波器。
二、保持周期的确定
零阶保持器的保持周期Ts为Ts=mt0,如 果输出通道中设定的保持周期Ts与模拟 信号输入通道中设定的采样周期T 相等, 即Ts=T,则经零阶保持和平滑滤波后恢 复的信号波形理论上与输入保持相同。 但若不满足以上条件,而只保持固定的 比例关系,即Ts/T=a(常数),则恢复的 模拟信号 f0(t)=f(t/a)。
(a)一阶保持
(b)零阶保持
图2-2-1 一阶保持与零阶保持
零阶保持的电路实现
寄存器 寄存器 …
D/A D/A …
D/A
S/H S/H … S/H
寄存器
D/A
(a)数字保持方式
(b)模拟保持方式
图2-2-2 零阶保持器的两种形式
数据保持方式,模拟保持方式
上图a为数据保持方式,即在D/A之间加设一个寄存器,让 每个采样点的数据在该寄存器中一直寄存到本路信号的下个采 样点数据到来为止,这样D/A转换器输出波形就不是离散的脉 冲电压,而是连续的台阶电压。 上图b为模拟保持方式,即在公用的D/A之后每路加一个采 样保持器,保持器将D/A转换器输出子样电压保持到本路信号 的下一个采样电压产生时为止。这样采样保持器输出波形也是 连续的台阶电压。 图中的采样保持器都起到零阶保持的作用。