hakkında şirket haberleri Veri Toplama için Analog IO'da Uzmanlaşma Kılavuzu

Bilgisayarların sıcaklığı, basıncı ya da diğer analog sinyalleri nasıl algıladığını ya da motorları, valfleri ve diğer tahrik cihazlarını nasıl kontrol ettiklerini hiç merak ettiniz mi?Cevap analog giriş/çıkış teknolojisinde yatıyorBu makale, hem yeni başlayanlar hem de deneyimli mühendisler için değerli bilgiler sunan analog I/O'nun temel kavramlarını, teknik ilkelerini ve uygulamalarını açıklayacaktır.

Doğada, sıcaklık, basınç ve akış hızı gibi fiziksel büyüklükler sürekli değişen analog sinyaller olarak vardır.Analog I/O arayüzleri çevirmen olarak hizmet verir, analog sinyalleri dijitale dönüştürür (A/D dönüşümü) ve tersine (D/A dönüşümü).

• Analog giriş cihazları (A/D dönüştürücüler):Dış analog sinyalleri bilgisayar işlemi için dijital verilere dönüştürmek.
• Analog çıkış cihazları (D/A dönüştürücüler):Bilgisayarlardan gelen dijital çıkışları dış cihazları kontrol etmek için analog sinyallere dönüştürür.
• Kombine analog I/O cihazları:Hem A/D hem de D/A dönüşüm yeteneklerini entegre etmek.

A/D dönüşümü, iki temel işlem yoluyla sürekli analog sinyallerin ayrık dijital değerlere dönüştürülmesini içerir:

• Kuantasyon:Analog sinyali sonlu seviyelere ayırır.
• Örnekleme:Analog sinyali düzenli aralıklarla yakalar.

Bu işlem, A/D dönüşümünü tersine çevirir, dijital değerleri dış cihazları çalıştırmak için analog voltajlara veya akımlara dönüştürür.

Gürültü bağışıklığını ve güvenliğini artırmak için, analog I/O cihazları izole edicilik kullanır:

• Otobüs yalıtımı:Bilgisayar devrelerini dış giriş/çıkıştan ayırmak için optik eşleştiriciler kullanır, böylece elektrikli müdahale önlenir.
• Kanal-kanal yalıtımı:Farklı toprak potansiyeline sahip cihazlar için çok önemli olan bireysel I/O kanalları arasındaki izolyasyonu ekler.

Doğru analog I/O cihazını seçmek için aşağıdaki parametrelerin değerlendirilmesini gerektirir:

• Tek uçlu girişler:Tek bir sinyal hattı kullanarak yere göre voltajı ölçün.
• Farklı girişler:İki sinyal hattı arasındaki voltajı ölçün, ortak mod gürültüsünü reddedin.

Dijital temsilin ayrıntılılığını tanımlar. Örneğin:

• 16 bit çözünürlük sinyalleri 65.536 seviyeye ayırır.
• 12 bit çözünürlük 4.096 seviye sunar.

Sensör/aktüatör özelliklerine uymalı:

• Tek kutuplu:Sadece pozitif sinyalleri (örneğin, 010V) işliyor.
• Bipolar:Pozitif/negatif sinyalleri (örneğin, ±10V) barındırır.

Sinyal doğruluğu için kritik:

• Nyquist teoremi, sinyal frekansının ≥2x'inde örnekleme yapmayı gerektirir.
• Pratik uygulamalar genellikle takma isimlemeyi önlemek için 10x fazla örnekleme kullanır.

• Saat kaynakları:İç (doğru), dış (senkronize) veya yazılım tabanlı (daha az doğru).
• Çıkartma modları:Yazılım komutları, dış sinyalleri veya eşiğe dayalı etkinleştirme.

Veri işleme verimliliğini arttırır:

• FIFO:İlk giren, ilk çıkış.
• Yüzük tamponu:Olay tetiklenmiş veri yakalama için dairesel depolama.

Hızlı veri transferleri için CPU overhead olmadan doğrudan bellek erişimini (DMA) sağlar.

Analog I/O teknolojisi modern otomasyonun omurgasını oluşturuyor, fiziksel fenomenleri dijital kontrol ile birleştirmektedir.Bilimsel aletler, ve ötesinde.

• LSB:En önemsiz şey.
• MSB:En Önemli Nokta
• FSR:Tam ölçek aralığı