模拟量转成数字量应用
模数、数模转换及其应用论文
模数、数模转换及其应用摘要：随着电子技术的迅速发展以及计算机在自动检测和自动控制系统中的广泛应用，利用电子系统处理模拟信号的情况变得更加普遍。
数字电子计算机所处理的都是不连续的数字信号，而实际遇到的大都是连续的模拟量，模拟量经过传感器转换成电信号的模拟量后，需经过模/数转换变成数字信号后才可输入到数字系统中进行处理和控制。
同时，往往还要求将处理后得到的数字信号再经过数/模转换成相应的模拟信号，作为最后的输出。
模数、数模转换建立在各种转换电路的基础上，并且不断改进模数、数模转换器的转换精度与转换速度。
模数、数模转换技术在工业中有着重要的应用。
关键字：电子系统模数转换器数模转换器转换技术的应用Digital to analog、digital to analog conversion and its application Abstract: With the rapid development of electronic technology and computer in the automatic detection and automatic control system in the broad application, the use of electronic system for processing analog signal conditions become more common. Digital electronic computer processing are not continuous digital signal, but actually encountered mostly continuous analog, analog quantity sensor is converted into electrical signals by analog, after A / D conversion into digital signal can be input to a digital system for processing and control. At the same time, also often seek treatment received digital signals through D / A conversion into a corresponding analog signal, as the final output. ADC, DAC based on conversion circuit based on continuous improvement, and module, digital to analog converter conversion precision and conversion rate. ADC，DAC technology in industry has important applications.Key words: electronic system；analog to digital converter；digital to analog converter；conversion technology application１引言作为把模拟电量转换成数字量或数字量转换成模拟电量输出的接口电路，转换器是现实世界中模拟信号通向数字信号的桥梁，是电子技术发展的关键和瓶颈所在。
AD课程设计-- 八路模拟量转换为数字量电路设计
微机原理课程设计说明书11 级电气工程及其自动化专业 972 班级题目八路模拟量转换为数字量电路设计2011年12 月26 日摘要随着电子技术的发展，计算机在现代科学技术的发展中起着越来越重要的作用。
多媒体技术、网络技术、智能信息处理技术、自适用控制技术、数据挖掘与处理技术等都离不开计算机。
本课程设计是基于微机原理与接口技术的简单应用。
运用所学的微机原理和接口技术知识完成ADC0809的采样，即基于0806最小系统将模拟电压表通过ADC0809的采样完成模拟量转换成的数字量并显示出来。
通过硬件与软件的结合，用我们刚刚学过的汇编语言编写程序模拟分析了ADC0809的芯片功能和硬件配置，结合硬件和软件阐述了该系统的工作原理，得出了一种简单实用的ADC0809的采样即实现数字电压表功能系统的硬件、软件电路设计方案。
该系统能测量0～5V的电压，结果显示于数码管上。
关键字：ADC0809、8086系统、频率发生器前言 (4)1.题义分析与解决方案 (5)1.1题义与需求分析 (5)1.2解决问题的方法与思路 (5)1.2.1硬件部分 (5)1.2.2软件部分 (5)2.硬件设计 (5)2.1电路原理 (5)2.2 8086最小系统模块 (6)2.3可编程并行接口芯片8255A (7)2.3.1 8255A的作用 (7)2.3.2 8255A的功能分析及技术参数 (7)2.4 模数转换芯片ADC0809 (9)2.4.1 ADC0809的内部结构和外部引脚 (9)2.5 模拟量（ 0～5V）电压输出 (11)2.6 频率发生器 (11)2.7 七段LED显示器 (12)2.7.1 七段LED显示器的作用、功能分析及结构 (12)2.8 硬件总逻辑图及说明 (13)3.汇编程序设计 (14)3.1控制程序设计思路说明 (14)3.2 程序流程图 (15)4.ADC0809采样系统的设计总结 (21)附录： (23)1、8086最小系统框图 (23)2、0809功能模块框图： (24)3、接口与显示模块框图 (24)4. 程序流程图 (25)前言电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。
10模拟量和数字量的转换.
2018-10-06
第10章 模拟量和数字量的转换
图10.6 ADC0809符号图
20பைடு நூலகம்8-10-06
第10章 模拟量和数字量的转换
10.1.4 A/D转换器的主要技术指标 1. 分辨率与量化误差 A/D转换器的分辨率用输出二进制数的位数表示， 位数越多，误差越小，转换精度越高。例如，输入模拟 电压的变化范围为0～5V，输出8位二进制数可以分辨的 最小模拟电压为 5V×2-8＝20mV；而输出 12位二进制数 可以分辨的最小模拟电压为5V×2-12≈1.22mV。 量化误差则是由于 A/D 转换器分辨率有限而引起的 误差，其大小通常规定为±（1/2）LSB。该量反映了A/ D转换器所能辨认的最小输入量，因而量化误差与分辨 率是统一的，提高分辨率可减小量化误差。LSB是指最 低一位数字量变化所带来的幅度变化。
2018-10-06
第10章 模拟量和数字量的转换
图10.4 逐次逼近比较式A/D转换原理框图
2018-10-06
第10章 模拟量和数字量的转换
10.1.3 集成ADC0809简介 ADC0809是一种采用 CMOS 工艺制成的 8 路模拟输 入的8位逐次逼近型ADC，它由单一+5V供电，片内带 有锁存功能的8路模拟开关，可对8路0～5V的输入模拟 电压分时进行转换，完成一次转换约需100s，其原理 框图如图10.5所示。
2018-10-06
第10章 模拟量和数字量的转换
显然，其工作过程可与天平称重物类比，并得到 解释。图中的电压比较器相当于天平，被测模拟电压 输入 ui 相当于重物，基准电压 Vref 相当于电压砝码，且 电压砝码具有按8421编码递进的各种规格。根据ui＜Vr ef或ui＞Vref，比较器有不同的高低电平输出，从而输出 由大到小的基准电压砝码，与被测模拟输入电压ui比较， 并逐次减小其差值，使之逼近平衡。当ui=Vref，比较器 输出为零，相当于天平平衡，最后以数字显示的平衡 值即为被测电压值。
模拟量转数字量万能公式
模拟量转数字量万能公式在咱们的科技世界里，有一个特别神奇的概念，叫做“模拟量转数字量”。
这玩意儿听起来好像挺复杂，挺高大上的，但其实啊，它就像我们学骑自行车，一开始觉得难，掌握了窍门之后就会发现，也就那么回事儿。
我记得有一次，我在一个电子实验室里，看到一群学生正在为这个问题抓耳挠腮。
他们面前摆着各种仪器，眼神里充满了困惑和迷茫。
其中有个叫小明的同学，那着急的样子，就像是热锅上的蚂蚁。
咱们先来说说啥是模拟量。
简单来讲，模拟量就像是一条连续不断的河流，它的数值可以在一定范围内任意变化，没有固定的间隔或者台阶。
比如说，温度、压力、声音的强弱，这些都是模拟量。
那数字量呢？数字量就像是一级一级的台阶，它的数值是离散的，只能是一些特定的值。
比如说，咱们电脑里存储的数字 0 和 1 ，就是典型的数字量。
那为啥要把模拟量转成数字量呢？这就好比我们要把一条流淌的河，变成一段一段的水池子，这样我们的电脑啊、电子设备啊，才能更好地处理和理解这些信息。
这时候，咱们就得提到那个传说中的“万能公式”啦！其实啊，它并不是一个真正像数学公式那样写在纸上就能套用的式子，而是一套方法和思路。
比如说，咱们要测量一个温度。
温度是模拟量，那怎么转成数字量呢？首先，咱们得确定一个测量的范围，比如说 0 到 100 度。
然后，我们把这个范围分成很多小的区间，假设分成 1000 个区间。
每个区间就代表一个数字值。
这时候，我们用一个传感器来测量温度，传感器会把温度的变化转化成电信号。
然后通过一个叫做 ADC（模数转换器）的东西，把这个电信号转换成数字信号。
这个 ADC 就像是一个神奇的魔法盒子，能把模拟的东西变成数字的。
但是这里面可有点小讲究哦。
比如说，这个 ADC 的精度，精度越高，转换出来的数字量就越准确。
就像你用一把刻度很精细的尺子去测量东西，肯定比用一把粗糙的尺子准得多。
再比如说，采样频率也很重要。
采样频率就像是你拍照的快门速度，速度越快，就能捕捉到更多的细节。
模拟量与数字量的转换
如图12.1所示为4位T型电阻网络数模转换器电路，由T型电阻网络、模拟电子开关、运算放大器和基准电压等部分组成。T型电阻网络可应用戴维南定理和叠加定理逐步化简，从而求得输出电压为：
RU
"o"■"(d电'd212"d尸・d0R)
如果输入的是n位二进制数，且R■3R,贝上f
u■■UR(d*n・■d*nw■…■d■Ri■d■RO)
解数模转换器的输出电压uo为：°
uHIUR(d0■d*2■d*1■d*0)
o243210
式中d■Q，d■Q，d■Q，UBIEV，随着计数脉冲C的变化，输出电压332211R
uo的值如表12.1所示。由表12.1可知输出电压uo的最大值为4.6875V，输出电压uo随计数脉冲C变化的波形如图12.7所示。°
第
12.1
（1）理解数模与模数转换的基本原理。
（2）了解常用数模与模数转换集成芯片的使用方法。
12.2
本章重点：
（1）数模转换器的工作原理。
（2）模数转换器的工作原理。
பைடு நூலகம்本章难点：
（1）逐次逼近型模数转换器的构成。
（2）逐次逼近型模数转换器的工作原理。
本章考点：
（1）T型电阻网络数模转换器的分析。
（2）数模转换器输出电压的计算。
12.2.2
模数转换器是将输入的模拟信号转换成一组多位的二进制数字输出的电路，结构类型很多。常用的逐次逼近型模数转换器的分辨率较高、转换误差较低、转换速度较快，一般由顺序脉冲发生器、逐次逼近寄存器、数模转换器和电压比较器等几部分组成，如图12.3所示。
图12.3逐次逼近型模数转换器的原理框图
逐次逼近型模数转换器的工作原理类似于用天平称量物体的质量。转换开始前先将所有寄存器清零。开始转换以后，时钟脉冲首先将寄存器最高位置成1，使输出数字为100…0。这个数码被数模转换器转换成相应的模拟电压u,送到比较器中与u.
ADC方法及其应用解析
ADC方法及其应用解析ADC（Analog-to-Digital Converter）即模拟到数字转换器，是一种将模拟信号转换成数字信号的设备或电路。
它是广泛应用于电子设备中的关键部件，能够将模拟量转换成数字量，提供适合数字处理的输入。
ADC的基本原理是将连续变化的模拟信号转换成一系列离散值的数字信号。
具体流程如下：1. 采样（Sampling）：将连续信号按照一定的时间间隔采集一系列模拟样本点，形成离散的信号序列。
2. 量化（Quantization）：将采样到的连续信号值映射到特定的离散值，这个离散值称为量化值。
量化值的精度决定了ADC的分辨率。
3. 编码（Encoding）：将量化后的模拟信号值通过编码器转换成对应的二进制数字，形成数字信号。
4. 输出（Output）：将编码后的数字信号输出给数字处理器或存储器，进行进一步的数字处理。
1.模拟信号采集：ADC广泛应用于各种采集系统中，如声音、图像、温度、压力、速度等模拟信号的采集。
通过ADC将模拟信号转换成数字信号后，可以方便地进行数字处理、传输和存储。
2.传感器读取：许多传感器输出的都是模拟信号，如光电传感器、压力传感器、温度传感器等。
通过ADC将传感器输出的模拟信号转换成数字信号后，可以更方便地进行信号处理和判断。
3.音频处理：音频设备中的模拟声音信号需要经过ADC转换成数字信号，再通过数字信号处理器（DSP）进行各类音频处理，如滤波、均衡、混响、压缩等操作，最后再通过DAC转换成模拟信号输出。
4.通信系统：通信系统中，数字信号在传输前必须通过ADC转换成模拟信号，例如ADSL调制解调器将数字信号转换成模拟信号进行传输，接收端再通过ADC将模拟信号转换成数字信号进行解码和处理。
5.医疗设备：医疗设备中的生理参数监测仪器，如心电图仪、血压计、血氧仪等，需要将模拟信号采集并通过ADC转换成数字信号，以便后续的医学诊断和分析。
6.自动控制系统：自动控制系统中的模拟量传感器一般通过ADC转换成数字量信号，供控制器进行逻辑判断和控制处理。
模拟量转化为数字量的步骤
模拟量转化为数字量的步骤模拟量转化为数字量是在工程和科学领域中常见的任务。
模拟量是连续变化的，可以取无限个值；而数字量是离散的，只能取有限个值。
将模拟量转化为数字量是为了方便处理和传输数据。
以下是模拟量转化为数字量的步骤：1. 采样：首先需要对模拟量进行采样，即在一段时间内以一定的频率取样。
采样频率的选择要满足采样定理，即采样频率要大于被采样信号的最高频率成分的两倍。
采样的目的是将连续的模拟量转化为离散的数据点。
2. 量化：采样得到的数据是连续的模拟值，需要将其转化为离散的数字值。
这个过程称为量化。
量化的目的是将连续的模拟值映射到离散的数字值上。
量化的精度决定了数字值的分辨率，一般用位数来表示，例如8位、12位、16位等。
3. 编码：量化得到的数字值是由一系列二进制位组成的。
编码的目的是将数字值转化为能够表示的二进制码。
常见的编码方式有二进制补码、格雷码等。
编码后的数字值可以用于表示模拟量的大小。
4. 数字信号处理：经过采样、量化和编码后，得到了离散的数字信号。
根据具体的应用需求，可以对数字信号进行处理。
常见的数字信号处理包括滤波、增益控制、数据压缩等。
5. 数字量输出：经过数字信号处理后，可以将数字信号输出为数字量。
输出的数字量可以是数字显示、数字存储、数字通信等形式。
数字量的输出可以方便地进行数据处理和传输。
总结：将模拟量转化为数字量是通过采样、量化、编码等步骤实现的。
这个过程可以方便地处理和传输数据。
模拟量转化为数字量在工程和科学领域中具有广泛的应用，例如数据采集、传感器测量、自动控制等。
数字量和模拟量的相互转换
逐次比较型AD由一个比较器和DA转换器通过逐次比较 逻辑构成，从MSB开始，顺序地对每一位将输入电压 与内置DA转换器输出进行比较，经n次比较而输出 数 字值。其电路规模属于中等。其优点是速度较高、功 耗低，在低分辩率（<12位）时价格便宜，但高精度 （>12位）时价格很高。
所以，电路的输出电压u0与输入的四位二进制代码 成正比：
K
U REF 24 R
依此类推，n位权电阻网络DAC的求和运算放大 器输入端电流、输出电压表达式分别为：
I 2UnR1ERF（2n1dn1 2n2 dn2 21 d1 20 d0）
u0 IRF U2nRERF（2n1dn1 2n2 dn2 21d1 20 d0）
A/D转换器主要方法
4）Σ-Δ(Sigma?/FONT>delta)调制型（如AD7705） Σ-Δ型AD由积分器、比较器、1位DA转换器和数字滤 波器等组成。原理上近似于积分型，将输入电压转换 成时间(脉冲宽度)信号，用数字滤波器处理后得到数字 值。电路的数字部分基本上容易单片化，因此容易做 到高分辨率。主要用于音频和测量。
AD转换器的主要技术指标
5）满刻度误差(Full Scale Error) 满度输出时对 应的输入信号与理想输入信号值之差。
6）线性度(Linearity) 实际转换器的转移函数与理 想直线的最大偏移，不包括以上三种误差。
其他指标还有：绝对精度(Absolute Accuracy) ，相对精度(Relative Accuracy)，微分非线性，单调性和无错码，总谐波失真（Total Harmonic Distotortion缩写THD）和积分非线性。
逐次逼近法的工作原理
数模转换器基本原理及常见结构
ADC作用：将模拟量转换为数字量。 主要应用：(低速)数字万用表，电子秤等； (中速)工业控制，实验设备等；(高速)数字通 信、导弹测远等；(超高速)数字音频、视频信 号变换、气象数据分析处理。
ADC输入是模拟量，输出是数字量； ADC输出的数字量可视为输入电压(电 流)与基准电压(电流)相比所占的比例。
110
6V
7V≤V优in＜点8V ：转换0快000（000 仅一个时1钟11 周期）。7V
不足：n较大时，比较器、分压电阻数量 太大，难以保证其准确性及一致性。
二、逐次逼近式ADC
Vf Vi
Next
DAC
D0
比较器
Dn-1
_ Vp
比较
逐次逼近 寄存器
SAR
时钟
输出 寄存器
VR D0
Dn-1
开始前清零!
有了ma、b及实测输出x，用y=max+b即可 得到消除了增益和失调误差标准输出。
三、高分辨率ADC与微处理器的接口
当ADC位数大于CPU数据宽度的接口方 法（通常ADC提供两次读出数据控制）。
数据线 为三态
数据线 非三态
§8.4.4 ADC的应用电路
温度
V0
压力
V1
位移
V2
速度
V3
液位
V4
功率
最小数量单位称量化单位(1△=1LSB)。
编码：将量化结果用数字代码表示出来。 常见有自然二进制编码、二进制补码编码。
因取样值为输入信号某些时刻的瞬时值， 它们不可能都正好是量化单位的整数倍，即在
量化时不可避免地会引入量化误差(ε)。
量化误差：有限位ADC产生的输出数据的 等效模拟值与实际输入模拟量之间的差值。
模拟量转换成数字量的红外传输系统
模拟量转换成数字量的红外传输系统红外传输系统采用了模拟量转换成数字量的方法，以模拟量转换成数字量为基础，规范红外传输系统的设计。
红外传输系统的通用性强，在生活中得到了广泛的应用，表明了红外传输系统的实践价值。
本文主要探讨基于模拟量转换成数字量的红外传输系统的相关内容。
标签：模拟量；数字量；红外传输系统隨着电子电器技术的发展，红外传输系统得到了有效的应用。
红外传输系统可以用在图像监测、人脸识别、防盗等多项领域内，红外传输系统的性能稳定，其在工作中运用了模拟量转换数字量的方法，促使红外传输系统具有一定的优势。
红外传输系统依靠模拟量转换数字量，完善了系统的运行，更重要的是确保红外传输系统的安全。
1 模拟量转换数字量的红外传输系统设计原理模拟量转换数字量的红外传输系统设计时的结构如下图1所示，该系统中需要以GPRS技术为支持，优化红外传输的运行过程[1]。
模拟量转换数字量的红外传输技术原理中，根据软件和硬件的支持把系统规划为不同的模块，如数据采集模块、数据传输模块、报警模块等，红外传输系统的整个电路中，比较关键的是传感器、报警器、数据处理电路以及管理软件等。
红外传输系统的用户端负责采集信息，并且完成信息的处理、传送，按照功能设定的步骤完成图像的检测。
红外传输系统经常会用在以图像监测为基础的报警系统中，当红外传输系统检测到非接触的人体辐射红外线之后，就会快速的转化成电压信号，此类信号经过放大整形之后传送给报警电路，完成报警提示。
2 模拟量转换数字量的红外传输系统基本配置红外传输系统基本配置中，设置了两个信号，分别是语音信号与温度信号。
语音信号为双极性信号，确保单片机在红外传输系统中能够精确采集语音信号，语音信号经过放大器后输出放大幅度的信号，提供数字通信的条件[2]。
为了实现语音信号和温度信号的稳定传输，在红外传输系统基本配置中，要求温度信号和语音信号共同使用时分复用传输的通道，发射端采用编码加校正位的方法分辨语音信号和温度信号。
模拟量和数字量在传感器中的区别
模拟量和数字量在传感器中的区别传感器是现代科技中一种重要的物理设备，它能够将非电信号转化为电信号，将被测信号转化为数字信号并输出。
其中，模拟量和数字量是传感器中两种常见的信号类型，本文将就它们的区别进行探讨。
一、模拟量和数字量的概念模拟量是指具有连续变化属性的物理量。
例如，光线的亮暗度、温度的升降、电压的变化都属于模拟量。
而数字量则是指由“０”和“１”两种离散状态组成的物理量。
例如，数字时钟上的时间显示、计算机二进制编码等都属于数字量。
二、模拟量和数字量在传感器中的应用在传感器的应用中，对于不同的信号类型，我们需要选择不同种类的传感器来进行转换。
传感器中常见的模拟量信号有电阻式、电容式、电感式、电压式等。
例如，电子温度计使用铂电阻作为敏感元件，其阻值随温度变化而变化，通过传感器的模拟转换，得到相应的电压变化信号。
而数字量转换则需要使用数字信号传感器。
数字传感器通过内部的 AD 转换器将模拟量转换为数字信号，用二进制位表示信号的大小。
例如，数码相机中的 CCD 感光传感器，通过将光信号转化为模拟信号，再通过 ADC 转化成数字信号，最终生成照片。
三、模拟量和数字量信号的优缺点相较于数字量，模拟量信号有以下优势：1. 具有连续性，在精度上较高；2. 自然界大部分物理量为模拟信号，易于获取。
但同时，它也存在以下缺点：1. 需要模拟转换电路及滤波电路，造成成本高，易受影响；2. 不方便传输和处理，易受干扰。
相对而言，数字信号则具有以下优势：1. 信号可靠、稳定，误差小；2. 传输损耗小，易于扩展和处理；3. 具有丰富的数字信号处理技术支持。
但也存在以下缺点：1. 精度受到采样频率和位数的限制；2. 受电噪声、信号串扰等干扰较大；3. 转换的电子元件成本较高。
四、总结模拟量和数字量转换是传感器的基本转换方式，两者适用的领域不尽相同。
在实际的应用中，我们需要从信号类型、成本、精度等多个方面进行考虑，综合考量优缺点，选择适宜的传感器，实现信号的精确转换。
模拟量和数字量的转换
RF
A
2R
+ 模拟 开关
2R
A+
+
UO
–
0
d0 Q0
d1 Q1 数码寄存器
d2 Q2
d3 Q3
+UR
存放四位 二进制数
参考电压
由数个相同的电路环节构成，每个电路环节 有两个电阻和一个模拟开关。
计算时注意事项
• （1）在图1.1中，00’，11’，22’，33’ 左边部分电路的等效电阻均为R。
2. 转换过程
例：UR= -8V，UI = 5.52V
顺序
1
d3 d2 d1 d0
1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0
U0(V)
4V
比较判断
“1”留否
留
U0 U0 U0
> <
<
UI
2
3
6V
5V
UI UI
去 留 留
4
1
0
1
1
5. 5V
3 2
U0 UI
1 0
D/A转换器输出U0为正值
U
0
-
Ui
UA 四位D/A转换器
△
& &
d0
d3
d2
电压 － ＋ 比较器 ＋
∞
d3
d2
d1
逐次逼近 寄存器
Q F3 S R
Q F2 S R
≥1
Q F1 S R
≥1
Q F0 S R
≥1
读出“与门” & d1
&
4到20毫安转化为数字量公式
4到20毫安转化为数字量公式数字量是指只有两个离散状态的量，例如开关的状态（开、关；0、1）。
4到20毫安是一种模拟量，它表示一个连续的范围内的电流值。
要将4到20毫安转化为数字量，需要使用模/数转换器（ADC）来将模拟信号转化为数字信号。
ADC将连续的模拟信号离散化为离散的数字信号。
它通过一系列离散量化水平来近似模拟信号的值。
对于一个范围为4到20毫安的模拟信号，可以使用一个12位ADC来将其转化为数字量。
12位ADC将范围分成2^12个离散的量化水平，即4096个水平。
因此，4到20毫安的模拟信号转化为数字量的计算公式如下：数字量= （模拟信号值-最小模拟信号值） * （最大数字量-最小数字量） / （最大模拟信号值-最小模拟信号值） +最小数字量其中，最小模拟信号值为4毫安，最大模拟信号值为20毫安，最小数字量为0，最大数字量为4095（2^12 - 1）。
例如，将一个模拟信号值为12毫安的信号转化为数字量：数字量= (12 - 4) * (4095 - 0) / (20 - 4) + 0= 8 * 4095 / 16≈ 2047.5由于数字量是离散的，因此需要将2047.5进行取整。
最常用的方式是四舍五入，即将2047.5取为2048。
因此，模拟信号值为12毫安时，对应的数字量为2048。
拓展：除了使用ADC来进行模拟信号到数字量的转换，还有其他的方法可以实现这种转换。
比如，使用比较器和阈值电路来进行模拟信号的阈值判断，将大于阈值的信号转化为高电平（1），小于阈值的信号转化为低电平（0）。
这种方式被广泛应用于传感器信号的处理中，常用于将模拟量传感器的信号转化为数字量信号，以便于数字系统的处理和分析。
罗克韦尔模拟量换算
罗克韦尔模拟量换算摘要：1.引言2.罗克韦尔模拟量换算的背景和概念3.罗克韦尔模拟量换算的方法和步骤4.罗克韦尔模拟量换算的实例分析5.结论正文：罗克韦尔模拟量换算是一种在自动化控制领域中广泛应用的技术。
在进行模拟量换算时，需要将传感器采集到的模拟信号转换为数字信号，以便于计算机进行处理和分析。
罗克韦尔公司提供了一套完整的模拟量换算解决方案，可以帮助用户方便地进行模拟量换算。
2.罗克韦尔模拟量换算的背景和概念在自动化控制系统中，传感器是用来检测物理量（如温度、压力、速度等）的重要设备。
传感器输出的信号是模拟信号，而计算机处理的是数字信号。
因此，在计算机与传感器之间需要进行模拟量换算，将模拟信号转换为数字信号。
罗克韦尔公司提供的模拟量换算解决方案可以实现这个目的。
3.罗克韦尔模拟量换算的方法和步骤罗克韦尔模拟量换算主要包括以下几个步骤：(1) 传感器信号的采集：通过传感器采集到模拟信号，如电压、电流等。
(2) 模拟量换算：将采集到的模拟信号转换为数字信号。
这可以通过模拟量输入模块（AI）实现。
AI 模块将模拟信号转换为数字信号，并将数字信号发送给计算机。
(3) 数字信号处理：计算机接收到数字信号后，可以对其进行处理和分析。
例如，可以对数字信号进行滤波、积分、微分等操作。
(4) 控制策略：根据数字信号的处理结果，计算机可以生成控制策略，如PID 控制等。
(5) 控制输出：计算机将控制策略发送给执行器（如伺服电机、变频器等），实现对设备的控制。
4.罗克韦尔模拟量换算的实例分析以一个简单的温度控制系统为例，说明罗克韦尔模拟量换算的过程：(1) 传感器信号的采集：温度传感器（如热电偶）将温度变化转换为电压信号。
(2) 模拟量换算：模拟量输入模块（AI）将热电偶输出的电压信号转换为数字信号，并发送给计算机。
(3) 数字信号处理：计算机对数字信号进行处理，如滤波、求平均值等。
处理后的数字信号表示当前的温度值。
plc200中模拟量转换成数字量命令
plc200中模拟量转换成数字量命令
PLC200是一种常见的工业自动化控制器，用于监测和控制生产过程中的各种参数。
其中，模拟量转换成数字量是其常见的命令之一，用于将采集到的模拟信号转换为数字信号，以便进行处理和控制。
模拟量转换成数字量的命令主要涉及以下几个步骤。
首先，PLC200会从传感器中采集模拟信号，例如温度、压力、液位等。
这些信号通常是连续变化的，可以用模拟量来表示。
接下来，PLC200会将采集到的模拟信号进行采样和量化处理。
采样是指以一定的时间间隔对模拟信号进行离散化处理，将其转换为一系列离散的采样值。
量化是指对每个采样值进行数值化处理，将其转换为数字信号。
PLC200会根据预设的阈值或逻辑判断条件，将量化后的数字信号转换为相应的数字量输出。
例如，当温度超过某个设定值时，PLC200可以输出一个开关信号，控制相关设备的启停。
这样，就实现了模拟量到数字量的转换。
在实际应用中，模拟量转换成数字量的命令常用于工业自动化控制领域。
例如，在生产线上，通过对温度传感器采集的模拟信号进行转换，可以实现对加热设备的自动控制。
通过对液位传感器采集的模拟信号进行转换，可以实现对液体注入设备的精确控制。
PLC200中的模拟量转换成数字量命令是一种重要的控制指令，可以
将采集到的连续模拟信号转换为离散的数字信号，实现自动化控制。
这在工业生产过程中起到了关键作用，提高了生产效率和产品质量。
模拟量和数字量的转换例题
置数控制逻辑电路逐次逼近寄存器D/A 转换器 ++-A Ux 数字量输出Uod 0d 1d n-1例1：四位逐次逼近ADC已知：U X =5.52VDAC 的U R =8V , R F =R试分析转换过程。
1）清零：d 3 d 2 d 1 d 0=00002）将最高位置“1”；即d 3 d 2 d 1 d 0=1000 ；3）DAC 将逐次逼近寄存器输出的数字量1000转换为模拟量U O ；4）U O <U X ，置数控制逻辑电路使d 3=1保留；U O =8/16（1·23+ 0· 22+ 0· 21+ 0· 20 ）=4Vd 3 d 2 d 1 d 0=10005）将d2置“1”；即d3 d2 d1 d0=1100 ；6）DAC将逐次逼近寄存器输出的数字量1100转换为模拟量U O；U O=8/16（1·23+ 1· 22+ 0· 21+ 0· 20 ）=6V7）U O >U X，置数控制逻辑电路使d2=1去掉，使d2=0；d3 d2d1 d0=10008）将d1置“1”；即d3 d2 d1 d0=1010 ；9）DAC将逐次逼近寄存器输出的数字量1010转换为模拟量U O；U O=8/16（1·23+ 0· 22+ 1· 21+ 0· 20 ）=5V10）U O <U X，置数控制逻辑电路使d1=1保留；d3 d2 d1d0=101011）将d0置“1”；即d3 d2 d1 d0=1011；12）DAC将逐次逼近寄存器输出的数字量1011转换为模拟量U O；U O=8/16（1·23+ 0· 22+ 1· 21+ 1· 20 ）=5.5V10）U O <U X，置数控制逻辑电路使d0=1保留；d3 d2 d1d0=1011ADCU X=5.52V d3 d2 d1d0=1011转换误差=0.02V，输出位数越多，误差越小。
模拟量0-30v转成0-5v电路
模拟量0-30v转成0-5v电路模拟量是指连续变化的电信号，可以有无穷多个可能的取值。
而数字量是指只有有限个离散的取值。
在很多应用中，需要将模拟量信号转换为数字量信号进行处理，这就需要使用模拟量转数字量的电路。
本文将介绍一种将0-30V的模拟量信号转换为0-5V的数字量信号的电路设计。
我们需要了解模拟量信号和数字量信号的差异。
模拟量信号可以在一个范围内连续变化，而数字量信号只能取离散的数值。
因此，在将模拟量信号转换为数字量信号时，需要将连续的模拟量信号离散化。
在本电路设计中，我们希望将0-30V的模拟量信号转换为0-5V的数字量信号。
首先，我们需要使用一个电压分压电路将输入的30V模拟量信号降压至5V。
电压分压电路由两个电阻组成，根据分压原理可以计算出合适的电阻值。
假设我们选取两个电阻为R1和R2，那么电阻值的比例关系为R1/R2=5/30。
根据这个比例关系，我们可以选择合适的电阻值。
接下来，我们需要使用一个比较器将降压后的模拟量信号转换为数字量信号。
比较器的作用是将输入的模拟量信号与一个参考电压进行比较，当输入信号大于参考电压时，输出高电平；当输入信号小于参考电压时，输出低电平。
在本电路设计中，我们选择5V作为参考电压。
当输入信号大于5V时，输出高电平；当输入信号小于5V时，输出低电平。
为了使电路具有更好的稳定性和精确度，我们还可以使用一个运放放大器对比较器的输出信号进行放大。
运放放大器可以将比较器的输出信号放大至0-5V范围内。
我们需要使用一个数字电平转换器将放大后的信号转换为数字量信号。
数字电平转换器的作用是将连续变化的模拟量信号转换为离散的数字量信号。
在本电路设计中，我们选择使用一个模拟开关电路来实现数字电平转换。
当放大后的信号大于一定阈值时，模拟开关电路将输出高电平；当放大后的信号小于一定阈值时，模拟开关电路将输出低电平。
通过调节阈值，我们可以将放大后的信号转换为0-5V的数字量信号。
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模拟量转换成数字量的方法及应用
1．在线监测采集器模拟量输入基本采用（4－20mA）方式接入，模拟量实际大小经换算后输出相应的数值。
举例说明：如果一台在线COD检测设备仪器；其量程小值为0，最大值200；那么相对应的模拟量分别为4mA-20mA；当COD为测定值为0时，那么模拟量输出为4mA,当COD测定值为200时，模拟量输出应为20mA；假若模拟量输出为10mA,那么COD测定值是多少？
由线性方程的直线方程公式：y=KX+b
分别计算K值：K=（200-0）/（20-4）=12.5
令y=0，X=4 可计算出b=-Kx= -50
那么得出函数关系式为：y=12.5X-50
那么现在当COD模拟量输出为10mA时，可以计算出实际值为：
Y=12.5*10-50=75
就可以算出当COD模拟量输出为10mA时，相对应数值则为75。
以上例子为理论值计算。
2．下列为实际我们用作测试电流计算值和实际应用参考。
我们使用一个电流互感器作为测试对象：电流互感器测定电流最小值为0，最大值为50，最小值为0时对应输出模拟量4mA，最大值为50时对应输出模拟量为20mA.
由以上数据我们可以做出函数方程为：y=3.125X-12.5
现在通电进行实测试验用电流测得电流为6.40mA,在线仪表实测数据为7.568。
通过理论值计算可以计算出当输出电流为6.4mA时，计算理论值为7.5.理论值与实测值误差值为：0.068,误差率为0.068/50=0.00136. 由此验证此公式是具有可行性。