過程通道和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)之二(已修改)
2025-05-26 15:17 本頁面
【正文】 第三章 過程通道和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)之二 楊根科 上海交通大學自動化系 2021年 3月 內(nèi)容提要 ? 概述 ? 模擬量輸入通道 ? D/A與 A/D轉(zhuǎn)換技術(shù) ? 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) ? 模擬量輸出通道 ? 過程通道的抗干擾措施 ? 小結(jié) 回顧 : 概述 ? 過程通道：計算機和生產(chǎn)過程之間設置的信息傳送和轉(zhuǎn)換的連接通道。（ AI、 AO、 DI、 DO） 微機控制系統(tǒng)組成框圖 回顧 : 模擬量輸入通道 ? 模擬量輸入通道的一般組成 一般由信號處理、多路轉(zhuǎn)換器、放大器、采樣 /保持器和 A/D轉(zhuǎn)換器組成 3 D/A與 A/D轉(zhuǎn)換技術(shù) 1/22 ? D/A轉(zhuǎn)換器（ Digital to Analog Converter，DAC）是一種能把數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量的電子器件 ? A/D轉(zhuǎn)換器（ Analog to Digital Converter， ADC）則相反，它能把模擬量轉(zhuǎn)換成相應的數(shù)字量。 3 D/A轉(zhuǎn)換技術(shù) 2/22 ? D/A轉(zhuǎn)換器的組成 ◆ 基準電壓（電流） ◆ 模擬二進制數(shù)的位切換開關(guān) ◆ 產(chǎn)生二進制權(quán)電流（電壓）的精密電阻網(wǎng)絡 ◆ 提供電流（電壓）相加輸出的運算放大器(0~10mA,4~20mA 或者 TTL, CMOS,… ) 3 D/A轉(zhuǎn)換技術(shù) 3/22 ? D/A轉(zhuǎn)換器的原理 ◆ 轉(zhuǎn)換原理可以歸納為 “ 按權(quán)展開，然后相加 ” 。因此， D/A轉(zhuǎn)換器內(nèi)部必須要有一個解碼網(wǎng)絡，以實現(xiàn)按權(quán)值分別進行 D/A轉(zhuǎn)換。 ◆ 解碼網(wǎng)絡通常有兩種：二進制加權(quán)電阻網(wǎng)絡和 T型電阻網(wǎng)絡。 3 D/A轉(zhuǎn)換技術(shù)（ 4/22） ◆ 4位權(quán)電阻網(wǎng)絡 D/A轉(zhuǎn)換器原理圖 +UES 1S 2S 3S 4fR112??a222??a332??a442??aR02R12R22R32?2I4I8I16I3 D/A轉(zhuǎn)換技術(shù)（ 5/22） ◆ E為基準電壓 ◆ 為 晶體管位切換開關(guān)，受二進制各位狀態(tài)控制 — 相應位為 “ 0”，開關(guān)接地 — 相應位為 “ 1”，開關(guān)接 E ◆ 為權(quán)電阻網(wǎng)絡，其阻值與各位權(quán)相對應，權(quán)越大，電阻越大 (電流越小 )，以保證一定權(quán)的數(shù)字信號產(chǎn)生相應的模擬電流 ◆
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