Bạn đang tìm hiểu xem tín hiệu Analog là gì, nó là tín hiệu như thế nào? Tín hiệu truyền hình Analog là gì? Thiết bị công nghiệp tín hiệu ngõ ra thường ở dạng Analog 4-20mA, 0-10v,…? Như vậy tín hiệu Analog có đặc điểm chung là gì hãy cùng chúng tôi tìm hiểu qua bài viết dưới đây bạn nhé!
Contents
Tín hiệu là gì ?
Trước tiên chúng ta cần phải nắm được khái niệm cơ bản của một tín hiệu là gì ? Tín hiệu là một đại lượng vật lý chứa đựng một lượng thông tin hay một lượng dữ liệu. Chúng có khả năng truyền tải đi xa đến các thiết bị nhận nhằm ra lệnh hoặc yêu cầu thực hiện một công việc nào đó mà nguồn truyền cần làm. Thông thường các tín hiệu sẽ được đi với dạng hàm số có đồ thị phân bố cụ thể.
Phân loại tín hiệu như thế nào ?
Sẽ có nhiều cách để chúng ta phân loại tín hiệu, tuy nhiên dựa vào thuộc tính thì ta có thể phân chia chúng ra thành các loại nhỏ như:
Tín hiệu rời rạc – tín hiệu liên tục
Tín hiệu rời rạc về mặt thời gian là tín hiệu chỉ có thể xác định trên một tập rời rạc của thời gian (thường là một tập những thời điểm rời rạc). Dưới dạng toán học, tín hiệu rời rạc mang giá trị thực (hoặc phức) có thể được xem là một hàm liên kết tương ứng từ tập số tự nhiên đến tập số thực (hoặc phức).
Tín hiệu liên tục về mặt thời gian là tín hiệu mang giá trị thực (hoặc phức) xác định với mọi thời điểm trong một khoảng thời gian nào đó , trường hợp phổ biến nhất là một khoảng thời gian vô hạn.
Tín hiệu số – tín hiệu tương tự (tín hiệu analog)
Tín hiệu số: hay còn gọi là tín hiệu Digital là một dạng tín hiệu rời rạc theo biên độ của chúng. Loại tín hiệu này chỉ được thể hiện ở hai mức 0 và 1 tương ứng với giá trị điện thế 0 và 5V. Đây là một trong những tín hiệu được ứng dụng khá rộng rãi trong các thiết bị truyền tín hiệu hiện nay như dây mạng, usb, các cổng kết nối,…
Tín hiệu tương tự (tín hiệu analog): là một loại tín hiệu liên tục theo thời gian. Chúng có đồ thị thể hiện được biên độ, pha và tần số dòng điện thay liên tục theo thời gian. Tín hiệu tương tự sẽ thường có đồ thị hàm số dạng hình sin. Và đây cũng là một dạng tín hiệu được dùng phổ biến trên thị trường hiện nay như trong các ứng dụng liên quan đến sóng âm thanh, xung não, sóng ánh sáng,…
Chính vì hai loại tín hiệu này được dùng khá nhiều hiện nay, nên mình sẽ đưa ra bảng so sánh. Thông qua đó các bạn có thể dễ dàng phân biệt chúng để ứng dụng vào các công việc hàng ngày được dễ dàng hơn.
Tín hiệu năng lượng – công suất
Đây là hai dạng tín hiệu chúng ta ít nghe nói nhất vì chúng hầu như ít được sử dụng. Nhưng theo wikipedia định nghĩa về chúng thì chúng ta có thể hiểu là:
- Tín hiệu năng lượng là một loại tín hiệu có mức năng lượng xác định. Thường có tín hiệu là dạng xung tam giác.
- Tín hiệu công suất là dạng tín hiệu có mức công suất trung bình xác định. Và có biên độ dạng hình sin.
Tín hiệu analog là gì ?
Mình xin nói thêm về tín hiệu tương tự hay còn gọi là tín hiệu analog. Trên hầu hết các thiết bị công nghiệp hiện đại hay các dụng cụ hỗ trợ trong các nhà máy, khu công nghiệp hiện nay. Tín hiệu analog được dùng khá rộng rãi và là phương thức truyền tải tín hiệu hiệu quả nhất tính đến thời điểm hiện tại. Chúng ta có thể bắt gặp tín hiệu analog trong các thiết bị như thiết bị đo lường dòng điện, các loại cảm biến áp suất, cảm biến mực nước, cảm biến siêu âm,….
Tín hiệu analog là một dạng tín hiệu liên tục có đồ thị biểu diễn là một đường liên tục (ví dụ sin, cos hoặc đường cong lên xuống bất kỳ). Tín hiệu analog là tín hiệu tương tự, tức là tín hiệu sẽ tương tự về bản chất nhưng sẽ khác nhau về cường độ tín hiệu lúc sau so với lúc trước. So với dạng tín hiệu Digital hay tín hiệu số thì chúng sẽ rời rạc và có mức điện thế là 5V và 0V với 5V cho giá trị 1 và 0V cho giá trị là 0. Tuy nhiên trong mô số thiết bị hiện đại ngày nay thì mức cao chỉ là 1V thay vì là 5V để tiết kiệm năng lượng.
Và hơn thế nữa vì tín hiệu analog là một cách thức truyền tín hiệu hiệu quả nên chúng ta có thể dùng các thiết bị chuyên dùng nhằm chuyển tín hiệu dạng khác sang tín hiệu analog. Điều này giúp ta có thể dễ dàng chuyển đổi các tín hiệu kiểu cũ sang dạng tín hiệu analog để kết nối và truyền dữ liệu cho các thiết bị điều khiển. Hầu hết các dạng tín hiệu analog chuẩn hiện nay sẽ thường dùng loại dòng điện 4-20ma, 0-20ma hay tín hiệu điện áp 0-5V, 0-10V.
Chuyển đổi tín hiệu Analog sang Digital
Ngày nay, chuẩn tín hiệu Analog được dùng phổ biến trong hầu hết các thiết bị đo và điều khiển. Trong một số trường hợp chúng ta lại chỉ muốn tín hiệu ngõ ra là tín hiệu Digital trên tín hiệu ngõ ra tương tự 4-20mA hoặc 0-10V đó. Việc này khá đơn giản nếu chúng ta dùng tới PLC và các khối lênh Logic bên trong PLC. Tuy nhiên, một ứng dụng đơn giản lại dùng tới PLC thì lại quá phí tài nguyên của PLC nên chúng ta có giải pháp là dùng bộ chuyển đổi tín hiệu Analog sang Digital.
Giải pháp đặt ra là dùng một bộ chuyển đổi tín hiệu Analog sang Digital Z109REG2-1 để biến đổi tín hiệu Analog 4-20mA / 0-10V từ các cảm biến thành giá trị Digital theo mong muốn để báo động bằng còi hoặc đóng ngắt động cơ.
Chuyển đổi tín hiệu Digital sang analog
Các tín hiệu từ Encorder , đồng hồ đo lưu lượng truyền tín hiệu về dạng Digital – xung với tần số cao nhưng các thiết bị đọc chỉ có thể đọc được tín hiệu Analog chuẩn. Lúc này chúng ta phải dung thiết bị chuyển đổi Digital sang Analog. Để sử dụng đúng chức năng chuyển đổi chúng ta cần phải xác định rõ loại tín hiệu Digital cần chuyển sang Analog.
PLC nhận được tín hiệu Digital nhưng với tần số cao thì không thể đọc được chính vì thế bộ chuyển đổi Digital sang analog được xem là giải pháp tối ưu nhất.
Bộ khuếch đại tín hiệu Analog
Bên cạnh những ưu điểm của tín hiệu analog được sử dụng trong công nghiệp chúng ta lại gặp phải các rắc rối khi sử dụng tín hiệu analog 4-20mA hoặc 0-10V. Đó là việc suy giảm tín hiệu 4-20mA hoặc 0-10V trong việc truyền tín hiệu và điều khiển. Giải pháp đặt ra là phải truyền tín hiệu bị suy giảm đó thành tín hiệu đúng trước khi vào PLC. Bộ khuếch đại tín hiệu Analog 4-20mA / 0-10V nhận tín hiệu từ cảm biến đo có tín hiệu ngõ ra analog bị suy giảm, sau đó khuếch đại tín hiệu lên đúng với tín hiệu ngõ ra ban đầu của cảm biến.
Ngoài khả năng khuếch đại tín hiệu analog 4-20mA / 0-10V thì bộ Z109REG2-1 còn tích hợp chức năng chống nhiễu tín hiệu Analog giữa tín hiệu đầu vào, tín hiệu ngõ ra và nguồn cấp.
Trên đây là những thông tin liên quan đến tín hiệu analog do Luật Trẻ Em đã tổng hợp và chia sẻ đến các bạn. Hy vọng rằng với những chia sẻ trên đây sẽ giúp bạn có thêm nhiều thông tin hơn về tín hiệu analog nhé!
Đăng bởi: Trường Tiểu học Thủ Lệ
Chuyên mục: Tổng hợp
