模拟量转换
1、输入为0-5V、0-10mA、0-10V:
仪表的量程为Vmin — Vmax,采集到的采集值为X,对应的仪表输出值为V,则:
V=(Vmax-Vmin)*X/4096+Vmin
2、输入为1-5V、4-20mA:
仪表的量程为Vmin — Vmax,采集到的采集值为X,对应的仪表输出值为V,则:
V=(Vmax-Vmin)*(X-819)/3277+Vmin
说明:
传感器信号共有两种型式 电压型和电流型 电流性的范围是4-20ma 而电压型传感器的范围有两种1-5V 和0-10V 大家知道电压和电流的对应关系就是I=V/R 所以4-20mA的电流信号与1-5V的电压信号是对应的 而对于模拟量模块来说 其AD变换是对电压型信号进行的变换 电流型传感器到AD端还是要转化为电压信号的 这里只要加上一个取样电阻(250欧姆)就可以了
关于819-4096 AD采样的结果就是将电压值对应到二进制数 而常用的AD是12位的 所以其对应的最大值是2^12=4096 也就是5V(20mA)对应的数字 而AD转换是线性的 所以对应的1V(4mA)的数字是4096/5=819.2 这就是4096和819的来历。
至于3277假设模拟量的标准电信号是A0—Am(如:4—20mA),A/D转换后数值为D0—Dm(如:6400—32000),设模拟量的标准电信号是A,A/D转换后的相应数值为D,由于是线性关系,函数关系A=f(D)可以表示为数学方程:
A=(D-D0)×(Am-A0)/(Dm-D0)+A0。即A=D/1600。
根据该方程式,可以方便地根据D值计算出A值。将该方程式逆变换,得出函数关系D=f(A)可以表示为数学方程:
D=(A-A0)×(Dm-D0)/(Am-A0)+D0。即D=1600A。
具体举一个实例,以S7-200和4—20mA为例,经A/D转换后,我们得到的数值是6400—32000,即A0=4,Am=20,D0=6400,Dm=32000,代入公式,得出:
A=(D-6400)×(20-4)/(32000-6400)+4
假设该模拟量与AIW0对应,则当AIW0的值为12800时,相应的模拟电信号是6400×16/25600+4=8mA
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