数字量与模拟量
数字量转换模拟量公式
数字量转换模拟量公式摘要：1.数字量转换模拟量概述2.数字量与模拟量的关系3.数字量转换模拟量的公式4.公式应用实例5.总结与建议正文：在前文《数字量转换模拟量公式》中，我们了解了数字量和模拟量的基本概念，以及它们在实际应用中的重要性。
为了帮助大家更好地理解和掌握数字量转换模拟量的方法，本文将详细介绍数字量与模拟量之间的关系，并提供一个实用的转换公式。
首先，我们来回顾一下数字量和模拟量的定义。
数字量是指可以用整数或浮点数表示的量，通常用于计算机处理和存储信息。
而模拟量是指连续变化的物理量，例如温度、压力等，它们可以通过传感器或其他测量设备转换为数字信号。
数字量与模拟量之间的关系密切，数字量往往是模拟量通过一定方式转换得到的。
在实际应用中，我们需要将模拟量转换为数字量进行处理，或者将数字量转换回模拟量以满足设备或系统的需求。
这就涉及到数字量转换模拟量的关键步骤——公式应用。
为了方便理解和计算，我们可以将数字量转换模拟量的过程表示为一个公式：模拟量= 数字量× 转换系数+ 偏置其中，转换系数和偏置是根据实际应用场景和设备要求来确定的。
例如，在某些传感器中，数字量的每个单位可能对应着模拟量的某个固定范围，这时转换系数就是传感器灵敏度，而偏置则是传感器零点。
接下来，我们通过一个实例来说明如何使用这个公式进行数字量到模拟量的转换。
假设某个温度传感器输出的数字量为1234，传感器灵敏度为10，零点为-50，求温度传感器的实际温度。
根据公式，我们可以得到：实际温度= 1234 × 10 + (-50) = 12840 - 50 = 12790因此，该温度传感器的实际温度为12790。
最后，总结一下数字量转换模拟量的方法和注意事项：1.了解数字量和模拟量的基本概念，明确它们之间的关系。
2.确定合适的转换系数和偏置，以便进行准确的数字量转换。
3.熟练掌握公式应用，灵活应对不同场景和设备要求。
4.在实际应用中，注意传感器和设备的调试与校准，确保数字量转换结果的准确性。
开关量数字量模拟量
开关量数字量模拟量This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020开关量：开关量只有两种状态，0、1，包括开入量和开出量，反映的是状态。
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）。
1、开关量：为通断信号，无源信号，电阻测试法为电阻0或无穷大；也可以是有源信号，专业叫法是阶跃信号，就是0或1，可以理解成脉冲量版主说的好，多个开关量可以组成数字量2、数字量：有0和1组成的信号类型，通常是经过编码后的有规律的信号。
和模拟量的关系是量化后的模拟量。
3、模拟量：连续的电压，电流等信号量，模拟信号是幅度随时间连续变化的信号，其经过抽样和量化后就是数字量。
4、脉冲量：在瞬间电压或电流由某一值跃变到另一值的信号量。
在量化后，其连续规律的变化就是数字量，如果其由0变成某一固定值并保持不变，其就是开关量开关量主要指开入量和开出量，是指一个装置所带的辅助点，譬如变压器的温控器所带的继电器的辅助点（变压器超温后变位）、阀门凸轮开关所带的辅助点（阀门开关后变位），接触器所带的辅助点（接触器动作后变位）、热继电器（热继电器动作后变位），这些点一般都传给PLC或综保装置，电源一般是由PLC或综保装置提供的，自己本身不带电源，所以叫无源接点，也叫PLC或综保装置的开入量。
数字量定义为：在时间和数值上都是断续变化的离散信号。
模拟量定义为：在时间和数值上都是连续变化的信号。
最基本的数字量就是0和1，最基本来说即指反映到开关上就是指一个开关的打开（0）或闭合（1）状态，开关量是无源的，即它需要装置输出电源对它进行检测（这也就是装置的开入量，如综保装置的非电量输入即是一个外部提供的开入量）；也可以用0和1进行编码，编成各种通讯码。
数字量转换模拟量公式
数字量转换模拟量公式（原创实用版）目录1.数字量与模拟量的概念2.数字量转换为模拟量的原因3.数字量转换模拟量公式4.公式的应用实例5.注意事项正文1.数字量与模拟量的概念数字量和模拟量是电子工程和信号处理领域中的两个重要概念。
数字量通常是指离散的、以数字形式表示的信号，例如二进制数字信号。
而模拟量则是指连续的、以模拟电压或电流形式表示的信号，例如音频和视频信号。
2.数字量转换为模拟量的原因在某些应用场景中，需要将数字量转换为模拟量，以便信号能够更好地被传输或处理。
例如，在音频处理中，数字音频信号需要转换为模拟信号，以便通过扬声器播放出来。
3.数字量转换模拟量公式数字量转换为模拟量的公式通常为：模拟量 = (数字量 - 数字量最小值) / (数字量最大值 - 数字量最小值) * (模拟量最大值 - 模拟量最小值) + 模拟量最小值其中，数字量最小值为 0，数字量最大值为某个正整数 n，模拟量最大值为正无穷，模拟量最小值为负无穷。
4.公式的应用实例以音频处理为例，假设有一个数字音频信号，其数字量的范围为0-255，表示音频信号的幅度范围。
我们需要将这个数字音频信号转换为模拟音频信号，以便通过扬声器播放。
假设模拟音频信号的范围为 -10V 至 10V。
根据上述公式，可以计算出每个数字音频信号对应的模拟音频信号的幅度值。
例如，当数字音频信号为 255 时，对应的模拟音频信号的幅度值为：模拟量 = (255 - 0) / (255 - 0) * (10 - (-10)) + (-10) = 10V 类似地，当数字音频信号为 0 时，对应的模拟音频信号的幅度值为：模拟量 = (0 - 0) / (255 - 0) * (10 - (-10)) + (-10) = -10V5.注意事项在使用数字量转换模拟量公式时，需要注意以下几点：- 确保数字量的最小值和最大值与模拟量的最小值和最大值相对应。
- 公式中的除法操作需要保证数字量和模拟量的范围足够大，以避免除以零的错误。
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
模拟量与数字量的区别
模拟量I/O与数字量I/O有什么区别？
在工业自动化控制中，经常会遇到开关量，数字量，模拟量，离散量，脉冲量等各种概念，而人们在实际应用中，对于这些概念又很容易混淆。
现将各种概念罗列如下：
1.开关量：一般指的是触点的“开”与“关”的状态，一般在计算机设备中也
会用
0和1
对于模拟量都不可能有个完全精确的表示，因为他们都有一个采样周期，在该采样周期内，其物理量的数值都是不变的，而实际上的模拟量则是变化的。
这样就将模拟量离散化，成为了离散量。
5.脉冲量：脉冲量就是瞬间电压或电流由某一值跃变到另一值的信号量。
-来源网络，仅供个人学习参考
在量化后，其变化持续有规律就是数字量，如果其由0变成某一固定值并保持不变，其就是开关量。
综上所述，模拟量就是在某个过程中时间和数量连续变化的物理量，由于在实际的应用中，所有的仪器设备对于外界数据的采集都有一个采样周期，其采集的数据只有在下一个采样周期开始时才有变动，采样周期内其数值并不随模拟量的
35
-来源网络，仅供个人学习参考。
数字量和模拟量.
数字量和模拟量
数字信号的一些特点
推出 下页 总目录
1
一、数字量和模拟量
数 字 量：物理量的变化在时间上和数量上都是离散 的。它们数值的大小和每次的增减变化都是某一个 最小数量单位的整数倍，而小于这个最小数量单位 的数值没有任何物理意义。 例如：统计通过某一个桥梁的汽车数量，得到的就 是一个数字量，最小数量单位的“1”代表“一辆” 汽车，小于1的数值已经没有任何物理意义。 数字信号：表示数字量的信号。如矩形脉冲。
u t
数字电路：工作在数字信号下的电子电路。
2
模 拟 量：物理量的变化在时间上和数值上都是连续的。 模拟信号：表示模拟量的信号。如正弦信号。
u t
例如：热电偶工作时输出的电压或电流信号就是一 种模拟信号，
因为被测的温度不可能发生突跳，所以测得的电压 或电流无论在时间上还是在数量上都是连续的。
这个信号在连续变化过程中的任何一个取值都有具 体的物理意义，即表示一个相应的温度。 模拟电路：工作在模拟信号下的电子电路。上页Βιβλιοθήκη 3下页返回
二、数字信号的一些特点
数字信号通常都是以数码形式给出的。
不同的数码不仅可以用来表示数量的不同大小，而 且可以用来表示不同的事物或事物的不同状态。 数制：把多位数码中每一位的构成方法以及从低位 到高位的进位规则称为数制。
码制：在编制代码时遵循的规则。
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(完整版)开关量、数字量、模拟量
开关量：开关量只有两种状态，0、1，包括开入量和开出量，反映的是状态。
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）。
1、开关量：为通断信号，无源信号，电阻测试法为电阻0或无穷大；也可以是有源信号，专业叫法是阶跃信号，就是0或1，可以理解成脉冲量版主说的好，多个开关量可以组成数字量2、数字量：有0和1组成的信号类型，通常是经过编码后的有规律的信号。
和模拟量的关系是量化后的模拟量。
3、模拟量：连续的电压，电流等信号量，模拟信号是幅度随时间连续变化的信号，其经过抽样和量化后就是数字量。
4、脉冲量：在瞬间电压或电流由某一值跃变到另一值的信号量。
在量化后，其连续规律的变化就是数字量，如果其由0变成某一固定值并保持不变，其就是开关量开关量主要指开入量和开出量，是指一个装置所带的辅助点，譬如变压器的温控器所带的继电器的辅助点（变压器超温后变位）、阀门凸轮开关所带的辅助点（阀门开关后变位），接触器所带的辅助点（接触器动作后变位）、热继电器（热继电器动作后变位），这些点一般都传给PLC或综保装置，电源一般是由PLC或综保装置提供的，自己本身不带电源，所以叫无源接点，也叫PLC或综保装置的开入量。
数字量定义为：在时间和数值上都是断续变化的离散信号。
模拟量定义为：在时间和数值上都是连续变化的信号。
最基本的数字量就是0和1，最基本来说即指反映到开关上就是指一个开关的打开（0）或闭合（1）状态，开关量是无源的，即它需要装置输出电源对它进行检测（这也就是装置的开入量，如综保装置的非电量输入即是一个外部提供的开入量）；也可以用0和1进行编码，编成各种通讯码。
模拟量即指经PT、CT等传送过来的电压、电流、频率等电量信号；压力传感器经压力变送器、液位传感器经液位变送器、流量传感器经流量变送器、热电偶或热电偶经温度变送器等传送过来的4-20mA（电Ⅲ型仪表）信号等就是模拟量。
《数字量与模拟量的》课件
数字量与模拟量在信息传输中扮演着不可或缺的角色。让我们深入了解数字 量和模拟量的基础概念、特点以及它们在传感器中的应用实例。
基础概念
数字量是指采用离散取值表示信息的信号，例如开关的开和关状态。模拟量是指连续变化的信号，可以 取任意数值，如声音强度或温度。
区别与联系
数字量与模拟量的区别在于数字量具有离散性，而模拟量具有连续性。然而， 它们都是信息传输的方式，彼此之间存在联系。
应用实例
数字量的应用包括开关控制、数字通信等。模拟量常用于测量温度、压力和位置等连续变化的物理量。
总结
数字量与模拟量是信息传输中不可或缺的两种方式。根据需求选择合适的方 式可以确保信
数字量具有离散性、稳定性和可靠性。它们可以被准确地记录和传输，且在 干扰下具有较强的抗干扰能力。
模拟量的特点
模拟量具有连续性、准确性和受干扰性。它们可以提供更为精确的数据，在受到干扰时可能产生误差。
传感器中的数字量与模拟量
传感器可以通过数字量或模拟量来传输信息。数字量传感器通过开关状态或逻辑电平来表示信息，而模 拟量传感器会输出连续变化的电压或电流。
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模拟量
定义解释
模拟
模拟量
量就是指变量在一定范围连续变化的量也就就是在一定范围(定义域)内可以取任意值、数字量就是分立量不就是连续变化量只能取几个分立值二进制数字变量只能取两个值。
研究领域
一般模拟量
一般模拟量就是指现场的水井水位、水塔水位、泵出口压力与出口流量等模拟量,需要通过多路复用芯片完成多路数据的采集与模数转换器完成模拟量与数字量的转换,再将采集的数据给CPU处理。
模拟电子技术
模拟电子技术研究的就是连续信号称为模拟量、数字电子技术研究的就是断续信号称为数字量、根据这一点提出问题:大家非常熟悉也都会用的算盘它的数据就是连续的还就是断续的。
AD转换器
AD转换器(模数转换器)的作用就是从信号加工放大器输入的0~5V的直流电信号通常称为模拟量,可用无限长的数字来表示,如4、8213、…(V),计算机处理这些模拟量,只能处理有限长度的量,我们称之为数字量。
量测压
量测值电压值、有功功率、无功功率、温度与变压器抽头位置等均用量测值表示与状态量(也称逻辑量)对照也称为模拟量。
因日立仪器吸取试剂时并不就是按参数设置的体积吸取,而就是要多吸一部分(此部分称为模拟量),此种设计的目的就是为了防止试剂被稀释。
工作模式比较人们把连续变化的物理量称为模拟量、指针式万用表的指针偏转可随时间作连续变化,并与输入量保持一种对应关系,故称之为模拟式万用表(VOM)。
遥测
遥测——反映电力系统及设备的运行状态如有功功率、无功功率、电压、电流及频率等也称为模拟量、电量——这就是功率对时间的积分量主要用于统计与记帐。
数字量与模拟量的区别
数字量
在时间上与数量上都就是离散的物理量称为数字量。
把表示数字量的信号叫数字信号。
把工作在数字信号下的电子电路叫数字电路。
例如:
用电子电路记录从自动生产线上输出的零件数目时,每送出一个零件便给电子电路一个信号,使之记1,而平时没有零件送出时加给电子电路的信号就是0,所在为记数。
可见,零件数目这个信号无论在时间上还就是在数量上都就是不连续的,因此她就是一个
数字信号。
最小的数量单位就就是1个。
模拟量
在时间上或数值上都就是连续的物理量称为模拟量。
把表示模拟量的信号叫模拟信号。
把工作在模拟信号下的电子电路叫模拟电路。
例如:
热电偶在工作时输出的电压信号就属于模拟信号,因为在任何情况下被测温度都不可能发生突跳,所以测得的电压信号无论在时间上还就是在数量上都就是连续的。
而且,这个电压信号在连续变化过程中的任何一个取值都就是具体的物理意义,即表示一个相应的温度。
转换原理
1、数模转换器就是将数字信号转换为模拟信号的系统,一般用低通滤波即可以实现。
数字信号先进行解码,即把数字码转换成与之对应的电平,形成阶梯状信号,然后进行低通滤波。
根据信号与系统的理论,数字阶梯状信号可以瞧作理想冲激采样信号与矩形脉冲信号的卷积,那么由卷积定理,数字信号的频谱就就是冲激采样信号的频谱与矩形脉冲频
谱(即Sa函数)的乘积。
这样,用Sa函数的倒数作为频谱特性补偿,由数字信号便可恢复为采样信号。
由采样定理,采样信号的频谱经理想低通滤波便得到原来模拟信号的频谱。
一般实现时,不就是直接依据这些原理,因为尖锐的采样信号很难获得,因此,这两
次滤波(Sa函数与理想低通)可以合并(级联),并且由于这各系统的滤波特性就是物理不可实现的,所以在真实的系统中只能近似完成。
2、模数转换器就是将模拟信号转换成数字信号的系统,就是一个滤波、采样保持与编码的过程。
模拟信号经带限滤波,采样保持电路,变为阶梯形状信号,然后通过编码器, 使得阶梯状信号中的各个电平变为二进制码。
众所周知,在控制系统中有两个常见的术语,“模拟量”与:开关量“不论输入还就是输出,一个参数要么就是模拟量,要么就是开关量。
模拟量:控制系统两的大小就是一个在一定范围内变化的连续值。
比如温度,从0—100度,压力从0-10Mpa,液位从1—5米,电动阀门从开度0----100%,等等,这些都就是模拟量。
开关量:该物理量只有两种状态,入开关的导通与断开的状态,继电器的闭合与打开,电磁阀的通与断,等等。
对控制系统来说,由于CPU就是二进制的,数据的每位只有“0“与“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位才能表示一个模拟量。
最常见的模拟量就是12位的,即精度为2—12,最高精度约为万分之二点五。
当然,在实际的控制系统中,
迷您两的精度还要受模拟/数字转换器与仪表的精度限制,通常不可能达到那么高。
开关量仅有两种相反的工作状态,例如高电平与低电平,继电器线圈的通电与断电,触点的接通与断开,PLC可以直接输入与输出开关量信号,有的PLC(例如西门子S7系列)将开关量称之为数字量。
模拟量就是连续变化的物理量,例如电压、温度,压力与转速等PLC,不能直接处理模拟量,需要用模拟量输入模块中的A/D转换器,将模拟量转换为与输入信号成正比的数字量。
PLC中的数字量(例如:PID控制器的输出)需要用模拟量输出模块中的D/A转换器将她们转换为与相应数字成比例电压或电流,供外部执行机构(例如电动调节阀或变频器)使用。
那么什么就是开关量,什么就是模拟量？
开关量不就是通电,就就是断电,或称为0或1,0代表通电,1代表断电。
例如:按钮,开关,时间继电器,过电流压力继电器,这类属于输入,输出的有接触器,继电器,电磁阀等。
模拟量就是一种连续变化的量,例如:输入的有:传感器(好多种)输出的有:伺服电动机,电磁阀,距离,速度,等控制信号。
换句话说:开关量就是真实的物体,而模拟量就是一个虚拟物体,比如在电脑上画画等等。
数字量就是0与1,就就是输入输出I/O只有一个,而模拟量就是变化量,比如压力,电压,温度的监控,它就是一个过程,通常需要字或字节的出入输出。
开关量包括开入量与开出量,就是数字信号,只有0与1两种状态,开入量来自保护装置外部的接点,供保护装置使用,开出量就是保护装置向外部提供的接点,供给外部设备的,如开关跳闸等。