常见模拟量信号的检测方法
PLC调试中常见的模拟量输入输出校准问题及解决方案
PLC调试中常见的模拟量输入输出校准问题及解决方案在工业自动化控制系统中，可编程逻辑控制器（PLC）是一个重要的设备，负责监测和控制各种过程。
模拟量输入输出模块是PLC中至关重要的部分，用于读取和输出模拟量信号。
然而，在PLC调试过程中，经常会遇到模拟量输入输出校准问题。
本文将介绍几个常见的模拟量输入输出校准问题，并提供相应的解决方案。
一、零点漂移问题在PLC调试过程中，模拟量输入输出模块的零点漂移是一个常见的问题。
零点漂移是指模拟量输入输出模块在没有输入信号或输出为零时，输出值不为零的情况。
这可能导致系统误差，影响整个控制过程的准确性。
解决方案：1. 确保输入信号源处于零点状态。
检查传感器、变送器等设备的零点校准，确保输入信号源输出的模拟量为零。
2. 检查输入信号线路。
排除信号线路故障，例如断线、接触不良等情况。
可以使用万用表或示波器检测信号线路的连通性，并重新连接或更换有问题的线路。
二、量程偏移问题模拟量输入输出模块的量程偏移是指模块的输入输出范围与实际应用范围不一致的情况。
这可能导致模块无法准确读取或输出信号，从而影响控制系统的运行。
解决方案：1. 确定量程设置。
检查PLC程序中模拟量输入输出模块的量程设置是否正确。
根据实际应用要求，调整输入输出模块的量程范围，使其与实际信号范围相匹配。
2. 检查量程设置参数是否正确。
对于某些模拟量输入输出模块，需要手动设置量程参数，例如最小值、最大值等。
确保这些参数与实际应用需求一致，并进行相应的设置。
三、传感器误差问题传感器是模拟量输入输出模块的重要组成部分，常用于测量温度、压力、流量等物理量。
然而，传感器的误差可能导致模块读取的信号不准确，从而影响整个控制系统的性能。
解决方案：1. 校准传感器。
使用专业的仪器设备，对传感器进行定期的校准操作。
校准过程可以根据设备制造商提供的校准方法进行，以确保传感器输出的模拟量是准确的。
2. 检查传感器的接线。
排除传感器接线松动、接点氧化等问题，确保传感器与模拟量输入输出模块的连接可靠稳定。
高手常用的10种PLC模拟量输入滤波方法
10种PLC模拟量输入滤波方法一、限幅滤波法/程序判断滤波法方法：根据经验判断，确定两次采样允许的最大偏差值（设为A）每次检测到新值时判断：如果本次值与上次值之差<=A，则本次值有效如果本次值与上次值之差>A，则本次值无效，放弃本次值，用上次值代替本次值优点：能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰缺点无法抑制那种周期性的干扰，平滑度差二、中位值滤波法方法：连续采样N次（N取奇数）把N次采样值按大小排列取中间值为本次有效值优点：能有效克服因偶然因素引起的波动干扰，对温度、液位的变化缓慢的被测参数有良好的滤波效果缺点：对流量、速度等快速变化的参数不宜三、算术平均滤波法方法：连续取N个采样值进行算术平均运算N值较大时：信号平滑度较高，但灵敏度较低N值较小时：信号平滑度较低，但灵敏度较高N值的选取：一般流量，N=12；压力：N=4优点：适用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波，这样信号的特点是有一个平均值，信号在某一数值范围附近上下波动缺点：对于测量速度较慢或要求数据计算速度较快的实时控制不适用比较浪费RAM四、递推平均滤波法/滑动平均滤波法方法：把连续取N个采样值看成一个队列队列的长度固定为N每次采样到一个新数据放入队尾，并扔掉原来队首的一次数据(先进先出原则)把队列中的N个数据进行算术平均运算，就可获得新的滤波结果N值的选取：流量，N=12；压力：N=4；液面，N=4~12；温度，N=1~4优点：对周期性干扰有良好的抑制作用，平滑度高，适用于高频振荡的系统缺点：灵敏度低，对偶然出现的脉冲性干扰的抑制作用较差不易消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差不适用于脉冲干扰比较严重的场合，比较浪费RAM五、中位值平均滤波法/防脉冲干扰平均滤波法方法：相当于“中位值滤波法”+“算术平均滤波法”，连续采样N个数据，去掉一个最大值和一个最小值，然后计算N-2个数据的算术平均值，N值的选取：3~14优点：融合了两种滤波法的优点，对于偶然出现的脉冲性干扰，可消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差缺点：测量速度较慢，和算术平均滤波法一样，比较浪费RAM六、幅平均滤波法方法：相当于“限幅滤波法”+“递推平均滤波法”每次采样到的新数据先进行限幅处理，再送入队列进行递推平均滤波处理优点：融合了两种滤波法的优点，对于偶然出现的脉冲性干扰，可消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差缺点：比较浪费RAM七、一阶滞后滤波法方法：取a=0~1本次滤波结果=（1-a）*本次采样值+a*上次滤波结果优点：对周期性干扰具有良好的抑制作用适用于波动频率较高的场合缺点：相位滞后，灵敏度低，滞后程度取决于a值大小不能消除滤波频率高于采样频率的1/2的干扰信号八、加权递推平均滤波法方法：是对递推平均滤波法的改进，即不同时刻的数据加以不同的权通常是，越接近现时刻的数据，权取得越大。
常见模拟量信号的检测方法
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3.2 电压类信号的检测
从测量的观点看，测量的主要参量是电压，因为在标准电阻两端若测出电压值，那么就可通过计算求得电流与功率，此外，包括测量仪器在内的电子设备，它们的许多工作特性均可视为电压的派生量，如调幅度、非线性失真系数等，可以说，电压测量是其它许多电参量，也包括非电参量的基础。
1.定义
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时间间隔的基本测量模式如图所示，两个独立的输入通道（B和C）可分别设置触发电平和触发极性（触发沿）。输入通道B为起始通道，用来开通主门，而来自输入通道C的信号为计数器的终止信号，计数脉冲（时标）通过主门计数。
2.基本方法
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这种测量模式有两种工作方式：当跨接于两个输入端的选择开关S断开时，两个通道是完全独立的，来自两个信号源的信号分别作为起始触发和结束触发控制主门的开闭，来控制计数器工作；当S闭合时，两个输入端并联，仅一个信号加到计数器，但可独立地选择触发电平和触发极性的设置，以完成起始和结束控制的功能。
第三章 常见模拟量信号的检测方法
概 述
3.1
时间信号的检测
3.5
电压类信号的检测
3.2
频率信号的检测
3.6
电流类信号的检测
3.3
电阻信号的检测
3.7
相位型信号的检测
3.4
电容信号的检测
3.8
本章重点
3. 电阻型信号的检测
2. 频率及周期型信号的检测
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1. 电压类信号的检测
202X
重点：
3.1 概述
2.频率测量基本电路
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PLC在机电设备故障诊断中的应用
PLC在机电设备故障诊断中的应用摘要:利用PLC和计算机构成的诊断系统,实现了故障系统的智能化,充分利用PLC硬件资源和外围线路的链接,对设备进行故障诊断,快捷方便。
关键词:PLC 故障诊断诊断方式随着PLC技术水平不断提高,自动化的集成度也在不断提高。
开滦集团东欢坨选煤厂生产集中控制系统,PLC在此集中控制系统中起到了至关重要的作用,选煤厂集中控制系统的优点主要表现在故障报警方面,PLC能够在设备开始运行或发生故障时,迅速发出相应指令,并弹出报警信号,给检修人员提供可靠的故障信息,从而减少处理故障的时间。
1 PLC诊断故障的基本原理(1)东欢坨选煤厂机电设备故障信号主要取自开关量信号,PLC通过开关量的通和断对设备进行故障诊断。
PLC对开关量的识别是通过输入模块来实现的。
PLC控制设备运行时,设备中的温度、压力、急停、跑偏、速度、过热以及各种按钮和行程开关的传感器与PLC输入模块相连接,输入模块的每个输入端子定义一个地址,PLC的内部电路可以感知开关量信号的有无,PLC根据读取地址的状态,来识别各种故障,又通过组态软件,工业监控系统与地址的链接,快速的弹出报警信息,提示检修人员设备的故障点。
从而对设备的故障进行处理,非常方便快捷。
这种诊断方法,故障定位准确,还可以通过梯形图程序在线观测,每个故障点都可以进入设备的控制系统中,从而实现对各种设备的保护。
(2)模拟量信号的故障诊断。
模拟量信号的应用同样很广泛,用来对设备进行监测,并能通过看取数据判断设备的运行状态,在开滦东欢坨选煤厂的PID系统,所用的液位计、密度计、压力表以及各种补水阀门均使用的模拟量信号。
对于模拟量信号的故障诊断,PLC对模拟量信号的识别是通过PLC的模拟量输入输出模块来完成的。
模拟量输入输出模块采用A/D转换原理,输入端接收来自传感器或信号发生器的模拟信号,输出端输出的模拟信号作用于PLC的控制对象。
PLC 诊断模拟量故障的过程,实质就是将在相应A/D通道读到的监测信号的模拟量的实际值与系统允许的极限值相比较的过程。
继电保护保护装置上的“开关量”和“模拟量”的概述
继电保护保护装置上的“模拟量”和“开关量”概述在继电保护装置中有两个常见的术语，“模拟量”和“开关量”。
不论输入还是输出，一个参数要么是“模拟量”，要么是“开关量”。
下面详细讲述含义：开关量：开关量顾名思义就是只有开和关两种状态的工程量了，也叫变量，也就是说这种变量要么是0、要么是1，对应而言就是要么他就是开、要么他就是关，反映的是状态。
开关量分为输入开关量和输出开关量，在变电站、发电厂的设备中例如一个电动机或者是电动门，输入开关量就是这些设备的开关状态的反馈，输出开关量就是开关这些设备的指令；就像控制继电器的开关一样。
一般指开关量（如温度开关、压力开关、液位开关等）。
该物理量只有两种状态，如开关的导通和断开的状态，继电器的闭合和打开，电磁阀的通和断，等等。
数字量：数字量由多个开关量组成。
如三个开关量可以组成表示八个状态的数字量。
模拟量：模拟量简单的说就是一些变化的量，模拟量的有他的量程的上下限，就像水位、压力、流量等，他们叫做模拟量，模拟量也有输入和输出之分，一般输入的模拟量用作反馈监视或者控制计算，输出模拟量一般用于控制输出，例如水位的给定值、负荷的给定值等，他主要用于控制设备的开度。
模拟量是连续的量，数字量是不连续的。
反映的是电量测量数值（如电流、电压）。
控制系统量的大小是一个在一定范围内变化的连续数值。
比如温度，从0至100度，压力从0至10Mpa，液位从1至5米，电动阀门的开度从0至100%，等等，这些量都是模拟量。
常见的模拟量输入/输出信号有：4-20mA、0-10mA、1-5V、0-5V、0-10V、其它电压或者毫伏级信号等对控制系统来说，由于CPU是二进制的，数据的每位只有“0”和“1”两种状态，因此，“开关量”只要用CPU内部的一位即可表示，比如，用“0”表示开，用“1”表示关。
而模拟量则根据精度，通常需要8位到16为才能表示一个“模拟量”。
最常见的“模拟量”是12位的，即精度为2-12，最高精度约为万分之二点五。
常见模拟量信的检测方法
常见模拟量信的检测方法常见的模拟量信号检测方法有以下几种：1.电位差检测法：利用电位差测量原理，通过测量电路两个节点之间的电压差来间接测量模拟量信号的数值。
这种方法简单、可靠，广泛应用于工业自动化领域。
2.桥式检测法：利用变阻器、电容器等元件组成桥路，通过调节桥路的平衡来测量模拟量信号的数值。
桥式检测法具有高精度、高稳定性的特点，在精密测量领域得到广泛应用。
3.电流/电压变送器检测法：将模拟量信号转换为电流或电压信号，并通过相应的电流/电压变送器进行测量和传输。
这种方法适用于长距离传输、抗干扰性强的场合。
4.放大器检测法：通过采用不同类型的放大器，将模拟量信号放大后，进行测量和判断。
常见的放大器有运算放大器、差动放大器等。
这种方法具有灵活性高、适应性强的特点。
5.数字转模拟转换方法：采用数字到模拟转换器（DAC）将数字信号转换为模拟信号，并通过测量模拟信号的数值来判断模拟量信号的数值。
这种方法适用于数字信号处理系统中。
6.双积分检测法：通过对模拟量信号进行双积分运算，得到信号的振幅和相位信息，并通过测量来判断模拟量信号的数值。
这种方法适用于低频、小幅度信号的测量。
7.微波干涉检测法：利用微波信号经过干涉后产生的相位差来测量模拟量信号的值。
这种方法适用于高频、大幅度信号的测量。
8.光学检测法：利用光学传感器、光电二极管等光学元件进行测量和判断。
光学检测法具有非接触式、高精度等特点，在一些应用领域得到广泛应用。
这些模拟量信号检测方法在工业自动化、通信、医疗设备等领域都得到了广泛的应用。
不同方法适用于不同的信号特性和测量要求，选择合适的检测方法可以提高测量的准确性和稳定性。
测量类传感器输出的信号，听说过四个你就是行家了
测量类传感器输出的信号，听说过四个你就是行家了测量类传感器有很多种，我们经常听见的都测距、位移、模拟量等，这些传感器有个共同的特征，就是可以实时的给出被测物位置或者位移的信息。
那么测量类传感器都有哪些类型的输出？这些输出又有什么特点呢？今天小编就和大家一起来看看。
模拟量电压：模拟量电压信号输出的传感器通常输出电压为0-10V，也有0-5V的，模拟量电压输出的信号优点就在于数据处理转换起来比较方便，电压与距离信息如下图所示；还有就是模拟量电压的输出速度比较快。
通常分辨率为在整个范围内分为2的11次方到2的13次方，如果精度特别高的，分辨率会更好，数据位会更多。
模拟量电压的缺点就是其信号容易受到外界噪声的干扰（相对于电流型）。
需要专门的模拟量电压模块进行数据采集。
输出电流与距离的关系模拟量与PLC连接方法模拟量电流：模拟量电流用的最多的就是4-20mA，其输出原理及分辨率等都和模拟量电压一样。
优点如下：速度快，不容易受到外部噪声干扰。
缺点：数据处理转换起来相对于电压型麻烦一点。
需要专门的模拟量电流模块进行数据采集。
输出电流与距离的关系串口485：串口485的信号质量好，精确度高，传输距离远。
但是速度慢，而且对于使用者而言，需要使用收发报文的方式进行信号处理，相对来说较为麻烦一点，尤其对于接触不多的人比较难以理解。
需要专门的485通讯模块采集信号。
串口模块串口232：串口232信号信号质量好，精确度高，速度比485的快。
但是传输距离近，而且对于使用者也同样存在稍微难理解的问题，对于接触不多的工作人员比较难以掌握。
需要专门的232模块进行输出采集。
IO-LINK输出：这种是目前比较时髦的一种输出类型，很多传感器厂家都在生产IO-LINK模块，通常带IO-LINK输出信号的传感器先连接到这个IO-LINK的模块上，然后模块通过总线的形式与上位机通讯。
IO-LINK的优点在于：传输效率高，精确度好，可以随时对传感器进行设置，不仅可以监控传感器的输出状态，还可以监控传感器是否损坏（一般的直接接到PLC的传感器我们只能知道是否接收到其输出信号，但是传感器是否损坏我们是不知道的）。
变频器输出频率测量方法(强烈建议收藏)-民熔
变频器输出频率测量方法-民熔变频器的输出频率指的是实际运行时候的数值，往往与给定的频率信号还是有一点差异的，需要测量出来供我们参考以便于反馈调节，如果差值较大则要检测给定源和负载电机等装置。
那变频器实际的输出频率如何检测，方法有很多常见的是利用变频器模拟量输出信号和通信的方式给出。
1.模拟量方式：我们都知道变频器有模拟量输入和输出部分，其中模拟量输入用于频率给定的例如0-10v的直流电压信号和0-20ma的电流信号；模拟量输出则是检测变频器运行状态的如运行电压、运行电流、功率和我们要检测的频率值都能以模拟量的形式给出。
同样输出的形式有电压信号和电流信号，这个输出参数我们可以在变频器设置中进行选择，常见检测装置有：1）电流表电压表直接测量根据表的数值计算出实际运行的频率，2）就是数字显示器如转速表等把模拟量转换为数字量进行显示更加方便，3)就是AD模块与plc进行采集模拟量转换为数字量进行反馈控制。
其实它们的原理都一样，就是把模拟量转换为实际的频率值，如10v 的电压信号对应最大值50Hz，按照比例关系进行换算即可，如2.5v 对应的变频器输出频率就是12.5Hz。
2.通信方式:这个相对来说有点难度但接线相对简单数值采集比较方便不用进行转换。
现在的变频器基本都支持通信的方式进行控制，我们不仅可以用它控制变频器的运行如频率给定、正反转，还可以实时采集运行情况，所有的数据发送和接受都通过几根线缆完成，操作也是发送相应的命令即可。
常见的的通信方式有MODBUS这是经济型、通用型变频器都带有的，在一些中大型、高性能变频器上还带有PROFIBUS通信、PROFINET通信、ETHERCAT通讯等。
我们可以直接采用这些通信方式完成运行频率的采集。
具体的方法要根据变频器支持的通信格式和上位机来决定。
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常见PLC输入输出信号及检测方法课件
逻辑电平表可以准确地测量输出信号的电压值，判断其逻辑状态。示波器则可以用来观察输出信号的波形，判断其稳定性和正确性。
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总结词：模拟量输出信号是PLC输出信号中的另一种类型，主要用于控制连续变化的设备。
总结词：除了数字量和模拟量输出信号外，还有一些特殊的输出信号类型，如PWM（脉冲宽度调制）信号等。
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常见PLC输入信号及检测方法
数字量输入信号通常以开关状态表示，如高电平或低电平。
数字量输入信号通常用于检测设备的运行状态，如接触器的吸合/断开、开关的状态等。检测这类信号时，一般使用万用表测量输入端口电压，判断是否在高、低电平范围内。
模拟量输入信号表示连续变化的物理量，如电压、电流、温度、压力等。
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常见PLC输出信号及检测方法
总结词
数字量输出信号是PLC输出信号中的一种常见类型，主要用于控制开关量设备。
详细描述
数字量输出信号通常以高电平或低电平的形式输出，代表开或关的ห้องสมุดไป่ตู้态。常见的数字量输出信号检测方法包括使用电压表或万用表测量输出端口电压，观察是否与预期的开或关状态相符。
总结词
数字量输出信号的检测方法还包括使用逻辑电平表或示波器等专用工具进行检测。
要点一
要点二
详细描述
输入输出信号干扰的原因可能包括电磁干扰、电源波动、接地不良等。为了解决这一问题，需要采取一系列抗干扰措施，如加强线路的屏蔽和接地、使用滤波器减少电源波动、优化接地系统等。同时，也可以通过软件算法对干扰信号进行识别和处理，提高系统的抗干扰能力。
THANK YOU
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PLC输入输出信号的应用实例
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工业自动化控制是PLC应用最广泛的领域之一，通过输入输出信号控制各种设备和执行器，实现自动化生产线的控制和监测。
智能仪器复习提纲
第一章绪论什么是智能仪器：智能仪器是计算机与测试技术相结合的产物，是含有微计算机或微处理器的测量仪器。
由于它拥有对数据的存储、运算、逻辑判断和自动化操作等功能，具有一定的智能作用，因而被称为智能仪器。
智能仪器已开始从数据处理向知识处理发展。
1.1 智能仪器发展概况各个时期的发展：50年代：模拟式（指针式）仪器；60年代：数字式仪器；70年代：独立式智能仪器（简称称智能仪器）；80年代初：个人仪器（PC仪器）；80年代后期：虚拟仪器。
1.2智能仪器发展趋势1、微型化2、多功能化3、人工智能化4、网络化1.3 智能仪器的分类、组成和特点从发展应用的角度看，智能仪器分为微机内嵌式和微机扩展式两大类。
微机内嵌式：将微机作为核心部件嵌入到智能仪器中，仪器包含一个或多个微机，属于嵌入式系统。
智能仪器由硬件和软件两大部分组成。
硬件包括微处理器、存储器、输入通道、输出通道、人机接口电路、通信接口电路等部分。
微处理器是仪器的核心；存储器包括程序存储器和数据存储器用来存储程序和数据；输入通道主要包括传感器、信号调理电路和A/D转换器等，完成信号的滤波、放大、模数转换等；输出通道主要包括D/A转换器、放大驱动电路和模拟执行器等，将处理器处理后的数字信号转换为模拟信号；人机接口电路主要包括键盘和显示器，是操作者和仪器的通信桥梁，操作者可通过键盘仪器发出控制指令，仪器可通过显示器将处理结果显示出来；通信接口电路实现仪器与计算机或其它仪器的通信。
智能仪器的特点：1、操作自动化2、自测功能3、数据分析和处理功能4、友好的人机对话功能5、可程控操作能力1.4智能仪器设计要求、原则及步骤智能仪器设计的基本要求：功能及技术指标要求、可靠性要求、便于操作和维护、仪器工艺结构与造型设计要求智能仪器的设计原则：1、从整体到局部(自顶向下)的原则2、较高的性能价格比原则3、开放式设计原则智能仪器的设计步骤：1、确定设计任务2、拟定总体设计方案3、方案实施：（1）根据仪器总体方案，确定仪器的核心部件：单片机、信号处理器（DSP）、可编程控制器（PLC）或微计算机（MPC）等（2）设计和调试仪器。
检测线常见故障解答
常见故障解答大灯仪找光找不到或时间太长？答：故障原因分析①被检车辆的灯光太弱或光线偏差太大②大灯仪立柱的光敏找光电池表面太脏或失效③登录机输入的参数有误检查排除步骤：①如果是被检车辆的灯光太弱或者是被检车辆的灯光光线照射位置偏差太大，则灯光仪是很难找到灯光的，因为大灯仪一般均有一个门限值或3000cd、或5000cd。
②现在越来越多的大灯仪在立柱上均安装有光敏电池用来找光的，如果电池太脏或失效了，一般需要定期维护时擦拭干净。
③工位程序一般会根据登录信息中车型不同，给灯光仪发送不同的大、中、小车型命令；如果登录信息中把车型登错，找光的时间势必会改变；这里要求登录人员仔细认真的登录车辆信息。
1.1.1喇叭声级测试结果明显偏小？答：故障原因分析①引车员操作不当②需要重新标定声级参数③声级计本身有问题检查排除步骤：①可以单机测试声级计，打到保持档位，用人喊，看声级计液晶显示的值是否明显偏小（保证给声级计供电正常），如果偏小则表明声级计本身需要维修，请电话总公司售后服务部请求技术支持。
②多数情况下，可能是引车员操作不当所致；声级计测试的要求是引车员在点阵屏提示“按喇叭”后立即按下汽车喇叭并且维持3～4秒钟；工位程序将从整个过程中选取最大值；很多时候引车员是忘了按下喇叭或按下时间很短从而导致了测量值明显小。
③长时间检测后，外部或各种环境发生了改变，声级标定参数需要重新标定。
各种测试、诊断软件数字量、脉冲量和模拟量检查软件T812T812程序的使用T或（T812、T8）为同一软件，用于测试812 数据采集卡的硬件通道，包括对数字量输入和输出通道的测试以及模拟量输入信号的测试。
运行T程序：双击后（并左键单击启动按钮）出现如图Test-002所示：（图Test－002）各项功能检测窗口的使用与解释左上角窗口为数字量或脉冲量信号输入窗口，用于检测光电开关信号、脚踏开关信号、遥控器信号、车速信号等信号，有16个通道；右上角窗口为数字量或脉冲量信号输出窗口，用于检测举升器的上升、举升器下降、制动台电机的起停、悬架盖板的打开和关闭、夹紧器的动作、制动台星三角转换等信号，有16个通道；下面窗口为模拟量输入窗口, 用于检测诸如轴重、制动、侧滑、声级、踏板力、手刹力等模拟量信号，有16个通道。
第三章 常见模拟量信号的检测方法
图3.3为一种用数字电压表分档测量直流电 流的基本电路，该电路将输入电流分为 20A 、 200mA 、 20mA 、 2mA 四 个 量 程 ， 转 换 电 阻 用 0.01Ω 、 0.99Ω 、 9Ω 、 90Ω 四个电阻串连，将 四种量程的电流接入电路的不同点，使得每种 量 程 的 电 流 在 满 量 程 时 得 到 的 电 压 都 是 0.2V （尽量选取数字电压表电压量程的最低档，以 便做到尽可能小的电流测量的内阻），从而用 0.2V 的数字电压表配合不同的显示单位及小数 点位置指示被测电流的大小。这种方法是数字 多用表常用的测量方法。
3.4 相位型信号的检测
在检测系统中相位定义为同频的两路信号之间的相位 之差，严格来讲是指两路正弦信号的相位差，但如果是方 波、三角波等均匀波形时也可求其基波的相位差。 1)软件分析法 如图3. 5a所示，假如被测信号是不含直流分量的标 准的正弦波X1和X2，用同步采样的方法将两路信号量化， 对其进行分析，求得X1的两个同类过零点、求得X2的一个 同类过零点（这里同类过零点是指都是由正到负或都是由 负到正的过零点），由采样频率和采样点数通过X1的两个 同类过零点求得信号的周期 T ，通过X1的过零点与 X2的过 零点之间的时间差Δ T。
4）通用频率计（计数器）的一般电路
图 3.14 为一个通用频率计或计数器的基本电路示意图，该方案 可测频率也可测周期，也可做计数器，通过键盘选择，显示用 数码管显示。可预置数高速分频器由 I/O1 口控制；程控放大、 衰减电路由 I/O2 口控制；键盘及显示由微处理器的 I/O3 控制； 操作指令由键盘人工给定。输入信号经放大、衰减、滤波及整 形电路后先通过可预置数的高速分频器再进入微处理器的 T1 和 INT1 的并联口，在检测时微处理器用试探法初步判断信号频率 的高低，然后决定是用测频法还是用测周法求出频率或周期。
罗克韦尔模拟量1734标定
罗克韦尔模拟量1734标定罗克韦尔模拟量1734是一种常见的工业控制设备，广泛应用于各类工业场合。
本文将从其基本原理、标定方法和应用案例等方面，对罗克韦尔模拟量1734进行详细介绍。
一、基本原理：罗克韦尔模拟量1734是一种用于测量和控制工业过程中的模拟量信号的设备。
它基于模拟电子技术，能够将传感器采集到的模拟量信号转换为数字信号，并通过PLC或DCS系统进行处理和控制。
二、标定方法：标定是保证罗克韦尔模拟量1734准确性和可靠性的重要环节。
标定过程主要包括以下几个步骤：1. 准备工作：关闭设备电源并确保设备处于安全状态，检查连接线路是否正常。
2. 零点标定：将被测量的模拟量信号调整至零点位置，如零压力、零流量等，此时模拟量1734的输出应为零。
3. 满量程标定：将被测量的模拟量信号调整至满量程位置，如最大压力、最大流量等，此时模拟量1734的输出应为满量程。
4. 线性标定：在零点和满量程之间选取若干个中间点，分别调整被测量信号，记录模拟量1734的输出值，并进行线性拟合，以确定其输出与输入之间的线性关系。
5. 稳定性标定：在标定过程中，应检查模拟量1734的输出是否稳定，如存在波动或漂移等情况，需要进行相应的修正或调整。
6. 校验和记录：完成标定后，应进行校验以确保标定的准确性，并将标定结果记录在相关的标定记录表中，以备后续参考。
三、应用案例：罗克韦尔模拟量1734广泛应用于各类工业场合，以下是一些典型的应用案例：1. 压力控制：在石油化工、电力等工业领域，模拟量1734常用于测量和控制压力。
通过与压力传感器连接，将压力信号转换为数字信号，并通过PLC系统进行实时监测和控制，以确保系统的安全运行。
2. 温度监测：在制药、食品加工等行业中，模拟量1734常用于测量和监测温度。
通过与温度传感器连接，将温度信号转换为数字信号，并通过DCS系统进行温度控制和报警，以保持生产过程的稳定性和安全性。
3. 流量调节：在化工、水处理等领域，模拟量1734可用于测量和调节流量。
PLC调试中常见的模拟量输入输出问题及解决方法
PLC调试中常见的模拟量输入输出问题及解决方法在PLC（可编程逻辑控制器）调试过程中，模拟量输入输出问题是一种常见的挑战。
本文将探讨PLC调试中常见的模拟量输入输出问题，并提供一些解决方法。
1. 电源问题当PLC的电源供应不稳定或电源线路存在噪音时，模拟量输入输出的准确性可能会受到影响。
为了解决这个问题，可以考虑以下措施：- 确保PLC的电源电压稳定，使用稳定性高的电源设备。
- 使用滤波器或稳压器来减少电源噪音。
- 对电源线路进行绝缘和屏蔽，以减少外界干扰。
- 定期检查电源线路，确保连接良好。
2. 信号干扰模拟量信号容易受到电磁干扰或信号回路的交叉干扰。
以下方法可帮助解决信号干扰问题：- 使用防干扰的电缆或信号线，降低干扰的影响。
- 将模拟量输入线路与高压电源线路或高频电源线路保持一定的距离，以减少相互干扰。
- 如果信号线路较长，可以考虑使用信号放大器或信号隔离器来提高信号抗干扰能力。
3. 精度问题PLC模拟量输入输出模块的精度是保证系统运行准确的重要指标。
如果模块精度较低，可能导致输出信号不准确。
以下是几种解决方法：- 选择具有较高精度的模拟量输入输出模块。
- 校准模块，确保输入输出信号的准确度。
- 确保传感器的精度和测量范围与模块匹配，以避免精度损失。
- 定期检查模块的性能，确保其正常工作。
4. 信号转换问题在PLC系统中，有时需要将不同类型的信号进行转换，例如将电压信号转换为电流信号。
在进行信号转换过程中可能会出现问题。
以下是一些应对方法：- 理解信号转换的原理，确保正确连接转换装置。
- 检查转换装置的输入输出范围和转换精度，确保其满足系统要求。
- 验证信号转换后的准确性，可以通过比对与信号源的实际值来进行检查。
5. 信号采样频率信号采样频率是指PLC系统对模拟量输入信号的采样速率。
如果采样频率过低，可能无法准确捕捉到信号的快速变化。
以下方法可用于解决采样频率问题：- 确认PLC的采样频率是否满足系统需求。
模拟量信号
硬件组态和量程卡都设定为四线制传感器：具体接法：24v电源（一般都是24VDC，也有12VDC的，以你仪表为准） 的正端接传感器的正端，传感器的负端接模板的正端M+，模板的负端M-接24V 负端。有的2线制仪表这个两根线分别标的是“24VDC”和“信号”
首先判断你的模拟量输入模块是否支持二线制接法（例如SM331-定贷号为6ES7 331-7KF02-0AB0是支持二线制的，其他型号模块一般只支持四线制接法。
1、若你的模块支持二线制
模块有直接给两线制传感器供电的功能，接两线制电流信号只需把量程卡选择D方向 ， 在硬件配置中选择2DMU，以第一个通道为例，传感器的正端接模板2端子（M0＋），负端接模板3端子（M0－）即可。 此时模板对变送器供。
那用电源24V+--------“24VDC”，模拟量输入模块的M+--------“信号”，模拟量输入模块的M—端接电源0V。24V+ 接变送器的+ 变送器的- 接PLC的4-20mA+ 24V- 接PLC的4-20mA-
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。
3. 模拟量信号处理的常见方法有哪些？
3. 模拟量信号处理的常见方法有哪些？11 模拟量信号处理概述模拟量信号是连续变化的物理量，如电压、电流、温度、压力等。
对模拟量信号进行处理的目的是将其转换为有用的信息，以便进行测量、控制和数据处理。
111 常见的模拟量信号处理方法1111 滤波滤波是去除模拟量信号中的噪声和干扰的常用方法。
常见的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
低通滤波器用于去除高频噪声，保留低频信号；高通滤波器则相反，用于去除低频噪声，保留高频信号；带通滤波器允许特定频段的信号通过，而带阻滤波器则阻止特定频段的信号。
1112 放大当模拟量信号的幅度较小，无法满足后续处理或测量的要求时，需要进行放大。
放大器可以将信号的幅度按一定比例增大，同时应注意保持信号的准确性和线性度。
1113 模数转换（ADC）将模拟量信号转换为数字量信号是数字处理系统中的关键步骤。
ADC 器件根据特定的采样频率和分辨率将连续的模拟量转换为离散的数字值。
1114 信号调理信号调理包括对信号进行隔离、电平转换、线性化等操作，以适应后续处理设备的要求。
1115 校准为了提高测量的准确性，需要对模拟量信号处理系统进行校准。
校准可以通过与已知标准值进行比较来调整系统的参数。
112 模拟量信号处理方法的选择在实际应用中，应根据具体的需求和信号特点选择合适的处理方法。
例如，如果信号中存在高频噪声，应选择低通滤波；如果信号幅度过小，需要放大处理；对于需要数字处理的系统，必须进行 ADC 转换。
12 模拟量信号处理中的注意事项121 噪声和干扰的抑制在模拟量信号处理过程中，要采取有效的措施抑制噪声和干扰，如良好的接地、屏蔽、滤波等。
122 精度和分辨率的考虑根据应用的精度要求选择合适的 ADC 分辨率和其他处理设备的精度。
123 稳定性和可靠性确保模拟量信号处理系统在不同环境条件下的稳定性和可靠性，以保证长期准确的工作。
13 总结模拟量信号处理是一个复杂但重要的领域，通过合理选择和应用上述常见方法，并注意相关的注意事项，可以有效地获取准确、有用的信息，为各种测量、控制和数据处理系统提供可靠的输入。
4-20ma模拟量计算公式
4-20ma模拟量计算公式4-20mA模拟量计算公式是工业自动化控制领域中经常使用的一种计算公式。
在工业自动化控制系统中，4-20mA模拟量信号是一种常见的传感器输出信号，用于测量和控制各种过程变量，如温度、压力、流量等。
在4-20mA模拟量计算公式中，4mA通常代表着被测量的物理量的最小值，而20mA代表着最大值。
根据这个公式，我们可以根据已知的4-20mA模拟量信号值来计算出相应的物理量数值。
我们需要明确4-20mA模拟量信号与物理量之间的线性关系。
如果4-20mA模拟量信号与物理量之间存在线性关系，那么我们可以使用简单的线性插值方法来计算物理量的数值。
假设我们已知4-20mA模拟量信号的最小值为4mA，最大值为20mA，对应的物理量的最小值为Amin，最大值为Amax。
现在我们需要计算出一个给定的4-20mA模拟量信号值对应的物理量数值A。
我们可以使用线性插值方法来计算出一个给定的4-20mA模拟量信号值与最小值和最大值之间的比例关系。
假设给定的4-20mA模拟量信号值为I，那么其与最小值和最大值之间的比例关系可以表示为：比例关系 = (I - 4mA) / (20mA - 4mA)接下来，我们可以使用这个比例关系来计算出物理量数值A与最小值和最大值之间的对应关系。
这个对应关系可以表示为：A = Amin + 比例关系 * (Amax - Amin)通过这个公式，我们可以根据给定的4-20mA模拟量信号值来计算出相应的物理量数值A。
需要注意的是，这个公式只适用于线性关系的情况。
如果4-20mA模拟量信号与物理量之间不是线性关系，那么我们需要使用其他的计算方法来得到物理量的数值。
除了线性插值方法，还有一些其他的计算方法可以用于4-20mA模拟量信号的转换。
例如，我们可以使用查找表的方法，将一系列已知的4-20mA模拟量信号值和相应的物理量数值进行对应。
然后，根据给定的4-20mA模拟量信号值在查找表中找到对应的物理量数值。
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4.通用频率计（计数器）的一般电路
图3.14为一个通用频率计或计数器的基本电路示意图，该方 案可测频率也可测周期，也可做计数器，通过键盘选择，显示用 数码管显示。可预置数高速分频器由I/O1口控制；程控放大、衰 减电路由I/O2口控制；键盘及显示由微处理器的I/O3控制；操作 指令由键盘人工给定。输入信号经放大、衰减、滤波及整形电路 后先通过可预置数的高速分频器再进入微处理器的T1和INT1的并 联口，在检测时微处理器用试探法初步判断信号频率的高低，然 后决定是用测频法还是用测周法求出频率或周期。
3.周期测量基本电路
当被测信号频率较低时，如果还测其频率不但刷 新时间长而且测量精度也将变低，比如50HZ的频率在 1秒钟只能计50个数，按1秒的刷新一次的设置其测试 精度只有±1HZ。所以当被测信号的频率较低时我们 应该反过来测信号的周期。这样才能提高测量精度和 刷新频率。
无论要得到频率值还是周期值，都可以遵循高频 则测频率，低频则测周期的原则，这样做的结果是不 管被测信号在什么频段内都可以达到要求的测量精度。
值。
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3.6 频率及周期型信号的检测
1.频率及周期型信号的特点
由于频率和周期互成倒数关系，对于智能检测系统来 说，计算倒数之类问题不需要作为主要问题考虑，主要考 虑测量精度要高，电路尽可能要简单。使用电子计数器可 以直接按照f=N/T所表达的频率的定义进行测量，考虑到 电子计数器在计数时必然存在的±1误差，测量低频信号 时不宜采用直接测频的方法，否则±1误差带来的影响比 较显著甚至会很惊人。此时可以改为先测量信号的周期， 然后计算其倒数得到频率值，称之为测周的方法。测周的 方法同样不具有普遍的适用性，它可以用在测量较低频率 的信号，而不适用在测量较高频率信号的场合。
• 测量准确度高：由于电压测量的基准是直流标准电池，同时， 在直流测量中，各种分布性参量的影响极小，直流电压的测 量可获得极高的准确度。
• 抗干扰能力强：当测量仪器工作在高灵敏度时，干扰会引入 测量误差，故要有高的抗干扰能力。
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2.交流电压的测量
电压类信号又可分为直流电压和交流电压两类，比较简 便的方法是将直流电压和交流电压分别对待，对直流电压直 接处理，对交流电压，依据不同的响应变换为直流电压再进 行处理。 一个交流电压的大小，可以用它的峰值 ，平均值，有效值v及 波形因数、波峰因数来表征。 1. 峰值定义：任何一个交变电压在所观测的时间或一个周期内， 其电压所能达到的最大值。 2. 平均值定义：数学上的定义为：, T为该交流电压的周期。 3.有效值U定义：该交流电压在一个周期内通过某纯阻负载所 产生的热量与一个直流电压在同样条件下产生的热量相等时， 该直流电压的数值。
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3.4 相位型信号的检测
在检测系统中相位定义为同频的两路信号之间的相位 之差，严格来讲是指两路正弦信号的相位差，但如果是方 波、三角波等均匀波形时也可求其基波的相位差。
1. 软件分析法
如图3. 5a所示，假如被测信号是不含直流分量的标准的 正弦波X1和X2，用同步采样的方法将两路信号量化，对其进 行分析，求得X1的两个同类过零点、求得X2的一个同类过零 点（这里同类过零点是指都是由正到负或都是由负到正的过 零点），由采样频率和采样点数通过X1的两个同类过零点求 得信号的周期T，通过X1的过零点与X2的过零点之间的时间 差ΔT。
以有效值为例，可以采用热电变换和模拟计算电路两种方 法来实现其测量。热电变换就是根据有效值的定义，将交流 电压通过某纯阻负载所产生的热量通过热电偶变换为直流信 号。模拟计算可以采用图3.2的电路进行计算。
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3.3 电流信号的检测
1.传统的手动分档测量方法
测量电流的基本 原理是将被测电流通 过已知电阻（取样电 阻），在其两端产生 电压，这个电压与被 测电流成正比。
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3.1 概述
智能仪器中起控制作用的微处理器所处理的信号是二进 制的数字信号，但物理世界中大量的信号都是连续变化的模 拟量，智能仪器能够对它们进行处理的前提，先要能把模拟 信号变换为数字信号，完成这种变换的电路叫模-数变换器 （A/D变换器，简称ADC）。
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对于常见的各类A/D变换器，尽管工作的方式有很大的差 异，都能够完成将直流电压信号变换为数字信号的功能，因 此各类模拟量信号只要能够通过某种方式变换为电压信号， 就可以进而变换为数字信号送到智能仪器中进行处理。其一 般原理框图如图3.1所示：
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当被测信号的频率较高时，如f>20MHZ，有可能单 片机的速度不能支持计数器正常工作，此时可采用图 3.12电路，将被测信号经过一个针对高频信号设计的放 大、衰减、滤波及整形电路后，先进入一个高速分频器 （如10分频）后在进入单片机计数端，选择合适得分频 数可处理较高的频率信号。
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第三章 常见模拟量信号的检测方法
本章重点
3.1 概 述 3.2 电压类信号的检测 3.3 电流类信号的检测 3.4 相位型信号的检测
3.5 时间信号的检测 3.6 频率信号的检测 3.7 电阻信号的检测 3.8 电容信号的检测
重点： 1. 电压类信号的检测 2. 频率及周期型信号的检测 3. 电阻型信号的检测
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2.自动分档测量方法
在自动测试系统中一般 以电流信号的最大值确定所 需电阻，如最大值为100mA ，A/D的输入最大值为10V， 可选电阻为0.1KΩ，如果将 自动量程分为四个档位，可 用4个25欧的电阻串联，通过 模拟开关引出不同的信号， 电路如图3.4所示，图中运算 放大器起输入缓冲作用。这 种方法对于直流电流和交流 电流的测量都适用。
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2.频率测量基本电路
图3.11为基本的频率测量电路，适合于测量频率适中的 频率量，将被测信号Vf经过放大、衰减、滤波及整形电路 后变成一个标准的TTL信号，直接加在微处理器的计数端， 用被测脉冲作为时钟触发微处理器内部计数器进行计数， 微处理器内部另设一个定时器，在规定的时间根据计数数 目，求得被测信号的频率，设规定时间为T0，计数器的计 数值为N，则被测信号的频率为f，则： F=N/T0（Hz）。
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频率量和周期量是数字脉冲型信号，其幅值的大小 与被测值无关，但幅值过小达不到TTL电平时微处理器将 不能识别，幅值过大时又会损伤测量电路，所以该类信号 也要有前置放ห้องสมุดไป่ตู้及衰减电路，以使测量仪器具有较宽的适 应性，此外被测型号也可能带有一定的干扰信号，因此加 适当的低通滤波也是必需的。
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2. 过零比较器法
过零比较器的整形过程见图3.6b。这里要求 单片机内部定时器的计数频率与被测信号频率相 比足够高，例如相位测试分辨率为0.1º，定时器 的时钟频率应为被测信号频率的3600倍。
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3.5 时间型信号的检测
1.定义
时间型信号的检测又称为时间间隔的测量，它可以 包括一个周期信号波形上，同相位两点间的时间间隔； 也可以包括同一信号波形上两个不同点之间的时间间隔 ；还可以包括两个信号波形上，两点之间的时间间隔。
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3.7 电阻型信号的检测
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这种方法是借助数 据采集来完成的，其精 度受采样点数和采样频 率的限制，但在需要同 步采样的场合可以兼而 求得，如图3. 5b为一种 对相位信号进行检测的 采集电路，图中SHA为 采样保持放大器，AD为 A/D转换器，μP为微处 理器。
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2. 过零比较器法
设X1、X2为不含直流分量得正弦波或三角波，将X1 、X2分别经过两个过零比较器变为方波，利用两个方波 的上升沿或下降沿的时间差和其中一个方波的周期可求 得相位，算法如上。图3. 6a为用中断法通过过零比较器 输出的下降沿求相位的电路，所采用运算放大器无特殊 要求.
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3.2 电压类信号的检测
从测量的观点看，测量的主要参量是电压，因 为在标准电阻两端若测出电压值，那么就可通过计 算求得电流与功率，此外，包括测量仪器在内的电 子设备，它们的许多工作特性均可视为电压的派生 量，如调幅度、非线性失真系数等，可以说，电压 测量是其它许多电参量，也包括非电参量的基础。
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1.对电压测量的基本要求
• 频率范围宽：被测电压的频率可以是直流、超低频、低频、 高频或超高频，其频率范围为0HZ到几百MHZ，甚至达到 GHZ量级。
• 电压测量范围广：被测电压值可以小到微伏，甚至毫微伏级， 而大到几千伏，几十千伏。
• 输入阻抗高：电子测量仪器的输入阻抗就是被测电路的额外 负载，为了使仪器接入电路时，尽量减小它的影响，要求仪 器具有高的输入阻抗。
数器，但可独立地选择触发电平和触发极性的设置，以完成起
始和结束控制的功能。
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2.基本方法
工作波形如图3.8所示。 例如测量脉冲宽度，只需 要接入一个信号，将触发 电平设置为50%的脉冲幅 度，触发极性在起始触发 一路中设置为上升沿，在 结束触发一路中设置为下 降沿，则在上升沿、脉冲 幅度50%电平处开始计数 ，在下降沿、脉冲幅度 50%电平处结束计数，所 计时标数为脉冲宽度所经 历的时间。
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4.波形因数 交流电压的波形因素定义为该电压的有效值与平均值之比。
5.波峰因数 交流电压的波峰因数定义为该电压的峰值与有效值之比。
进行交流/直流变换，必须首先知道变换电路的输出与被 测交流电压大小的关系，根据上述交流电压的三种表征，分 别有峰值响应、平均值响应和有效值响应三种检波器电路， 对应能够得到交流电压的峰值、平均值、有效值的数值。
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图3.3为一种用数字电压表分档测量直流电流的基 本电路，该电路将输入电流分为20A、200mA、20mA 、2mA四个量程，转换电阻用0.01Ω、0.99Ω、9Ω、 90Ω四个电阻串连，将四种量程的电流接入电路的不同 点，使得每种量程的电流在满量程时得到的电压都是 0.2V（尽量选取数字电压表电压量程的最低档，以便做 到尽可能小的电流测量的内阻），从而用0.2V的数字电 压表配合不同的显示单位及小数点位置指示被测电流的 大小。这种方法是数字多用表常用的测量方法。