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[align=center][b]什么是仪表的开关量,模拟量和数字量?[/b][/align] 开关量和模拟量是电子技术和电力系统中,接触最多的概念,不论是学习PLC,还是学习继电保护,都涉及到这两种输入输出方式。什么是开关量?什么是模拟量?看完这篇文章,你就会清楚的明白这个概念。[b]一.概念开关量[/b] 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;主要指开入量和开出量,是指一个装置所带的辅助触点,譬如电机的温控器所带的继电器的辅助触点(电机超温后变位)、阀门凸轮开关所带的辅助触点(阀门开关后变位),接触器所带的辅助触点(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,电源一般是由PLC或综保装置提供的,自己本身不带电源,所以叫无源开关量接点,也叫PLC的开关量。 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,多个开关量可以组成下面给出的数字量。[b]模拟量[/b] 模拟量是指一些连续变化的物理量,如电压、电流、压力、速度、流量等信号量,模拟信号是幅度随时间连续变化的信号,通常电压信号为0~10V,电流信号为4~20mA,可以用PLC的模拟量模块进行数据采集,其经过抽样和量化后可以转换为数字量。[align=left][b]数字量[/b][/align] 通常所说的数字量是“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。对于开关量来说,触点闭合可以认为是“1”,触点断开是“0”,作为数字量采集信号。模拟量可以设置临界值量化,小于临界值为“0”,大于等于临界值为“1”。[b]二.区别[/b]1.数字量定义为:在时间和数值上都是断续变化的离散信号。2.模拟量定义为:在时间和数值上都是连续变化的信号。如:电量测量数值(电流、电压)。3.开关量:反映的是状态信号(如开关开、合)。[b]三.举例说明[img=,628,352]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/04/202104080516341832_8093_1626275_3.jpg!w628x352.jpg[/img][/b][align=left] 上图是一个典型能输出开关量信号的器件。压力高时C和B两个触点闭合接通,输出压力高信号,压力低时C和A两个触点闭合接通输出压力低信号。这样的压力表被称为电接点压力表。[/align] 有了这样的信号就能实现把就地的高、低压力信号,远传到远处的电气控制柜去参与自动远程控制了,其中C和B是一个开关量,C和A也是一个开关量。所以一个开关触点就是一个开关量,它的特性是同一时刻要么接通要么断开。接通就是1,代表有有信号,断开就是0,代表没有信号。这就是所谓的开关量信号。 这样的电接点压力表虽然能把压力信号传到远处,但它传输的只是有无压力这样的信号,无法知道实时压力值到底是多少。[img=,632,297]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/04/202104080522253559_379_1626275_3.jpg!w632x297.jpg[/img] 上图中的器件叫压力变送器。压力变送器的内部就是一块电路板,电路板连接着一个压力传感器F。 它的工作原理是压力传感器F把检测到的压力传到电路板的C,检测信号进入电路板后,通过电路板的转换与计算,把这个压力信号转换成一个电流信号由A和B这两个点输出。图中右边就是转换过程的示意图,它可以把一个0-10kpa的压力信号转换成一个4-20mA的电流信号,由A和B这两个点输出。这时我们就说A和B这两个点输出的就是一个模拟量信号。模拟量信号的特点是它的值是在一个数值范围内是连续可变的。[b]四.问答[/b]问:为什么都把模拟量信号转换成4-20mA的电流信号,而不是0-20mA的电流信号或0-10V的电压信号?答:(1)0-10V的电压信号容易受到外界的电磁干扰,特别是电缆长度很长时,导线的电压降干扰更明显。 (2)用0-20mA的电流信号的话,就无法判断在电流信号是0mA时,到底是电缆断线引起的故障0mA,还是压力本身就是0kpa而输出的正常的0mA。
影像测量仪(又名影像式精密测绘仪)是在测量投影仪的基础上进行的一次质的飞跃,它将工业计量方式从传统的光学投影对位提升到了依托于数位影像时代而产生的计算机屏幕测量。值得一提的是,目前市面上有一种既带数显屏又接计算机的过渡性产品。从严格意义来说,这种仅把电脑用作瞄准工具的设备不是影像测量仪,只能叫做“影像式测量投影仪”或“影像对位式投影仪”。换句话说:影像测量仪是依托于计算机屏幕测量技术和强大的空间几何运算软件而存在的。影像测量仪又分数字化影像测量仪(又名CNC影像仪)与手摇式影像测量仪两种,它们之间的区别主要表现在如下几个方面:一:数字化CNC技术实现了点哪走哪:手摇影像测量仪在测量点A、B两点之间距离的操作是:先摇X、Y方向手柄走位对准A点,在用手操作电脑并点击鼠标确定;然后摇手到B点,重复以上动作确定B点。每次点击鼠标该点的光学尺位移数值读入计算机,当所有点的数值都被读入后计算机自动进行计算并得到测量结果,一切功能与操作都是分离进行的;数字化CNC影像测量仪则不同,它建立在微米级精确数控的硬件与人性化操作软件的基础上,将各种功能彻底集成,从而成为一台真正义上的现代精密仪器。具备无级变速、柔和运动、点哪走哪、电子锁定、同步读数等基本能力;鼠标移动找到你所想要测定的A、B两点后,电脑就已帮你计算测量出结果,并显示图形供校验,图影同步,既使是初学者测量两点之间距离也只需数秒钟。二:数字化技术实现了工件随意放置:手摇式影像测量仪在进行基准测量时,需要摇动工作平台,然后通过认为判断所要求的点。而数字化影像测量仪可以利用软件技术完成空间坐标系旋转和多坐标系之间的复杂换算,被测工件可随意放置,随意建立坐标原点和基准方向并得到测量值,同时在屏幕上呈现出标记,直观地看出坐标方向和测量点,使最为常见的基准距离测量变得十分简便而直观。三: 数字化技术能进行CNC快速测量:手摇式影像测量仪在进行同一工件的批量测量时,需要人工逐一手摇走位,有时一天得摇上数以万计的圈数,仍然只能完成数十个复杂工件的有限测量,工作效率低下。数字化影像测量仪可以通过样品实测、图纸计算、CNC数据导入等方式建立CNC坐标数据,由仪器自动走向一个一个的目标点,完成各种测量操作,从而节省人力,提高效率。数十倍于手摇式影像测量仪的工作能力下,操作人员轻松而高效.如有疑问请登陆www.yr17.net
随着生产和科学技术的发展,对电测技术提出了更高的要求,一般的电工指示仪表、已不能满足某些测量的需要。数字式仪表、晶体管电压表等电子测量仪器具有高精确度、高灵敏度、高速度以及易于实现自动化等优点,因此得到了迅速的发展和广泛的应用。数字式仪表是利用半导体脉冲数字电路自动地将被测量数值用数字形式直接显示出来的一种电子仪表。 和电工指示仪表相比,数字仪表有以下的优点: (1)准确度高,如六位数字电压表测直流电压的误差可低于10—s数量级。 (2)灵敏高度,如积分式数字电压表的分辨率可达1微伏。 (3)测量速度快,一秒内可测多次,有些数字电压表可达每秒几万次。 (4)输入阻抗高、仪表功耗小。如数字电压表的基本量程的输入阻抗提高达2500兆欧。而消耗功率只有4×10 瓦,这是一般指示仪表根本达不到的。 (5)读数方便,没有读数误差这是由于测量结果直接用数字给出,所以不会由于使用者读数时站立角度不同而产生视差。数字仪表的缺点是:由于采用了大量的电子元件和其它部件,所以结构比较复杂,成本也较高。但是由于大规模集成电路的发展,现已有可能制造出价格低廉的数字式仪表。不同数字仪表的工作原理和测试功能是各不相同的,但都是由模拟一数字变换系统(简称模/数变换或A/D变换)和计数系统两部分组成。模拟一数字变换系统的作用是将被测的模拟量,如电压、电阻等变换为数字量,即将被测信号变换成与之成比例的脉冲参量,而计数系统的作用是对转换成的数字量进行计数和显示。由于数字仪表具有以上特点,它主要应用于:精密测量;对大批生产的精密指示仪表进行刻度与校验;对大量生产的元件进行分选;远距离测量;生产过程自动检测系统和控制等方面。常用的数字仪表有计数器、数字频率表、数字电压表、数字相位表和数字功率表等。