在工業(yè)自動化與控制系統(tǒng)中傳遞,模擬量與開關(guān)信號之間的轉(zhuǎn)換是一項基礎(chǔ)且至關(guān)重要的技術(shù)讓人糾結。模擬量,如溫度實事求是、壓力自動化方案、流量等物理量的連續(xù)變化值行動力,通常通過傳感器以電信號(如電壓結構、電流)的形式表示,這些信號在幅度上是連續(xù)可變的落到實處。而開關(guān)信號則是一種離散信號效果,僅表示兩種狀態(tài):開(ON)或關(guān)(OFF),通常用于控制電路的通斷營造一處。
一服務水平、轉(zhuǎn)換原理
模擬量到開關(guān)信號的轉(zhuǎn)換,本質(zhì)上是對模擬信號進行閾值判斷的過程保供。當(dāng)模擬信號的幅值達到或超過預(yù)設(shè)的閾值時能力建設,觸發(fā)開關(guān)動作,輸出相應(yīng)的開關(guān)信號技術創新。這一轉(zhuǎn)換過程可以通過硬件電路或軟件算法實現(xiàn)醒悟。
硬件實現(xiàn)主要依賴于比較器電路。比較器是一種能夠比較兩個輸入電壓(或電流)大小生產體系,并根據(jù)比較結(jié)果輸出高電平或低電平的電路新模式。在模擬量到開關(guān)信號的轉(zhuǎn)換中,將模擬信號作為比較器的一個輸入高質量,而另一個輸入則為預(yù)設(shè)的參考電壓(即閾值)應用情況。當(dāng)模擬信號超過(或低于,取決于電路設(shè)計)參考電壓時,比較器輸出狀態(tài)翻轉(zhuǎn)也逐步提升,從而實現(xiàn)模擬量到開關(guān)信號的轉(zhuǎn)換。
在數(shù)字控制系統(tǒng)中,如PLC(可編程邏輯控制器)或DCS(分布式控制系統(tǒng))中組織了,模擬量到開關(guān)信號的轉(zhuǎn)換則通過軟件算法實現(xiàn)有望。系統(tǒng)首先通過A/D轉(zhuǎn)換器(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,然后在控制程序中設(shè)置閾值提供深度撮合服務,對數(shù)字量進行判斷深刻內涵。若數(shù)字量達到或超過閾值,則通過軟件邏輯控制輸出相應(yīng)的開關(guān)信號最為突出。
二逐步改善、常用方法
2.1 單一閾值轉(zhuǎn)換
最簡單直接的轉(zhuǎn)換方式是設(shè)置單一的閾值。當(dāng)模擬信號的幅值達到該閾值時,開關(guān)信號狀態(tài)發(fā)生變化落實落細。這種方法適用于對單一條件進行監(jiān)控的場景,如溫度報警系統(tǒng)組成部分。
2.2 窗口比較轉(zhuǎn)換
在某些應(yīng)用中深入闡釋,需要同時考慮模擬信號的上限和下限。此時可采用窗口比較法高效化,即設(shè)置兩個閾值:上限閾值和下限閾值大大提高。當(dāng)模擬信號的幅值位于這兩個閾值之間時,輸出一種開關(guān)狀態(tài);超出此范圍時完成的事情,輸出另一種開關(guān)狀態(tài)調整推進。這種方法常用于液位控制、速度監(jiān)控等場景研究成果。
2.3 遲滯比較轉(zhuǎn)換
遲滯比較轉(zhuǎn)換在單一閾值轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)上引入了遲滯效應(yīng)發展契機,即當(dāng)模擬信號從低于閾值變?yōu)楦哂陂撝禃r,和從高于閾值變回低于閾值時機製性梗阻,所使用的閾值不同齊全。