模拟量输入信号隔离器的类别
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模拟量输入信号隔离器的类别
模拟量输入隔离器的品种比较多，从输入通道数来分有单路和双路，以及一路输入、二路输出信号分配功能的品种。供电方式来分又有：回路供电型和独立供电型。
回路供电型
回路供电型信号隔离器俗称无源信号隔离器，其输入输出均为二线，接线十分方便，它把dcs、plc或显示表提供电源经隔离给二线制变送器配电，同时，二线制变送器产生4-20mA信号隔离输入到DCS、PLC或显示表。它特别适合于现场为二线制变送器，需要隔离输入到DCS、PLC系统或显示仪表，而输入设备的输入卡具有内部供电功能的场合，如图1。
图1
但是无源信号隔离器有不足之处：
1、无源信号隔离器相当于一个负载，经过隔离器在隔离两端之间有一个不大于6V的压降，因此它给二线制变送器配电工作电压会降低，
一般要求变送器12V供电能工作。
例：供电24V，RL=250Ω，当20mA时，供给二线制变送器配电电压UO≈24V-0.02×RL-6≥13V，这样一般要求二线制变送器要在12V电压正常工作。
2、无源信号隔离器传输精度相对独立供电的隔离器要差一点，为0.4%F.S.，选用时要特别注意。
独立供电型
这是最为常用的配二线制变送器的信号隔离器SWP9034A，它需要对隔离器独立供电，如图2。其特点是：
1、信号隔离器传输精度高，达到0.1％ F.S.。
2、信号隔离器SWP9034A接线方式灵活，可以接二线制变送器、三线制变送器或电流源信号，使用灵活方便。
3、电源、输入、输出之间完全隔离，保证高抗干扰性能。
图2
一进二出信号分配隔离器
在应用中，我们还会经常遇到将一个变送器信号接入两个或两个以上接收装置的情况，若采用串联环路，则环路中任一处开路都会造成整
个环路上的仪表无信号，而且负载电阻之和很容易超过变送器的负载能力还必须保证两个负载信号之间参考点不一样，如图3。
图3
因此一般不采用这种方法，通常采用的方法是：在环路中串接一个电阻，再将负载并联在电阻上取电压信号，如串联一个250Ω电阻将4-20mA电流信号转换成1-5V电压信号。这种方式虽然能避免开路及负载能力等问题，但却存在以下不足，见图4：
1、通过串联电阻取电压信号方法是以假定接收设备的输入阻抗无穷大为前提的，所以接收设备的输入阻抗必然对信号的测量产生误差，而且，并联设备数目越多，误差越大。
2、导线越长，线阻的电压降越大，对实际电压信号的影响也越大，因此，信号传输距离不能太长。
3、由于RFI/EMI的信号容易与电压信号叠加，所以该连接易受无线射频/电磁干扰。
图4
解决以上问题的最理想方案是使用信号分配器SWP9034A（这种信号隔离器同时具备配电隔离器和信号分配器的功能）。把一路输入转换成隔离二路输出，精度高、隔离能力强，如图5。
图5
1、通过信号隔离器SWP9034A输出的两路信号既可相同也可不同，变送器和各个接收设备间完全隔离。
2、任一接收设备出现的故障不会影响整个环路及另一个接收设备。
模拟量信号干扰分析及11种解决秘诀 关键词：PLC 模拟量信号干扰 1、概述 随着科学技术的发展，PLC在工业控制中的应用越来越广泛。PLC控制系统的可靠性直接影响到工业企业的安全生产和经济运行，系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。自动化系统中所使用的各种类型PLC，有的是集中安装在控制室，有的是安装在生产现场和各种电机设备上，它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。要提高PLC控制系统可靠性，设计人员只有预先了解各种干扰才能有效保证系统可靠运行。 2、电磁干扰源及对系统的干扰 影响PLC控制系统的干扰源于一般影响工业控制设备的干扰源一样，大都产生在电流或电压剧烈变化的部位，这些电荷剧烈移动的部位就是噪声源，即干扰源。 干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声的干扰模式和噪声的波形性质的不同划分。其中：按噪声产生的原因不同，分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等；按噪声的波形、性质不同，分为持续噪声、偶发噪声等；按声音干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰。共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。共模干扰是信号对地面的电位差，主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态（同方向）电压送加所形成。共模电压有时较大，特别是采用隔离性能差的电器供电室，变送器输出信号的共模电压普遍较高，有的可高达130V 以上。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压，直接影响测控信号，造成元器件损坏（这就是一些系统I/O 模件损坏率较高的原因），这种共模干扰可为直流、亦可为交流。差模干扰是指用于信号两极间得干扰电压，主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，这种让直接叠加在信号上，直接影响测量与控制精度。 3、PLC 控制系统中电磁干扰的主要来源有哪些呢？ (1) 来自空间的辐射干扰： 空间的辐射电磁场（EMI）主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的，通常称为辐射干扰，其分布极为复杂。若PLC 系统置于所射频场内，就回收到辐射干扰，其影响主要通过两条路径；一是直接对PLC 内部的辐射，由电路感应产生干扰；而是对PLC 通信内网络的辐射，由通信线路的感应引入干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小，特别是频率有关，一般通过设置屏蔽电缆和PLC 局部屏蔽及高压泄放元件进行保护。 (2) 来自系统外引线的干扰： 主要通过电源和信号线引入，通常称为传导干扰。这种干扰在我国工业现场较严重。 (3)来自电源的干扰：
【价格】开关量控制卡光隔离数字量输出卡)系列)图 PCI2316是一块64路光电隔离开关量输出板。 软件支持： 下列软件可将使您的开发更加方便、快捷。 ●差不多硬件治理函数库 ●使用例程（Dos、Win9x/NT/2000/XP） 1.1技术特点 ●64路（共地）开关量输出通道（光电隔离）。 ●数字输出与PC机完全隔离，隔离耐压>1000Vdc 。 ●PCI总线接口，接口芯片为PLX9052。 ●用户接口： 37芯D型插头、40芯插头； ●OC输出（集电极开路输出）。 OC输出指输出为无源下拉形式，即输出在高电平常表现为输出为高内阻状态。 低电平常输出对地线为低内阻状态（近似对地短路）。 ●输出建立时刻小于100微秒 ●最大输出电流：大于15mA/路（压降小于1V） ●能够直截了当驱动PCI2603大功率继电器端子板 1.2应用领域 ●工业操纵 1.3性能指标 ●通道数：64路输出（光电隔离） ●隔离电压：大于等于1000Vdc ●输出信号最高切换频率10kHz（方波） ◆其他指标 ●用户接口：37芯D型插头、40芯双排插头 ●工作温度：0℃～55℃ ●储存温度：-20～80℃ ●湿度：40～90% ●电源：+5V ●尺寸：169mm X 92mm
第二章安装本章将描述PCI2316的安装和配置，请认真阅读以下内容。 2.1 产品组成 包装内应包括以下物品： ●PCI2316接口板 ●光盘一张，上面包括产品37芯针壳，40芯压线头。 如有物品丢失或损坏，请赶忙与销售商联系。 2.2 PCI2316的布局 PCI2316的布局参见附录4。
2.3 用户连接器 (1) PCI2316板的后32通道开关量（DO32～DO63）通过37芯D型插座XS1与外部连接。 37芯D型插座的连线如下表所示：
模拟量信号控制伺服电机 试验1 1.接线方式 2.实验设备 R88D-KT02H R88M-K20030H-S2-Z CP1H-XA40DT-D 3.实验参数设定 Pn000=1 （伺服旋转方向选择0：CW方向-右转1：CCW方向-左转）Pn001=1 （伺服控制方式选择1：速度控制—模拟量控制） Pn300=0 （速度控制选择0：模拟量力矩控制） Pn301=0 （速度控制方向选择0：正方向1：反方向） Pn302=600 （速度控制精度 600r/min） Pn303=0 （模拟量速度控制方向切换方式0：CW方向切换） Pn312=1000 （加速时间 1000ms） Pn313=1000 （减速时间 1000ms） Pn314=250 （S曲线加减速时间 250ms）
4.实验过程 使用CP1H-XA40DT-D的模拟量输出功能，使用G5模拟量速度控制功能。 模拟量与速度对应关系如下图所示： 在实验过程中，发现当模拟量输入为0v时，电机以一个很缓慢的速度向CW方向旋转，即发生了“零漂”现象。 在闭环控制中，“零漂”现象对精度的控制有一定的影响，需要抑制住“零漂”现象。 什么叫“零漂”，及如何解决“零漂”现象？ 零点漂移可描述为：输入电压为零，输出电压偏离零值的变化。它又被简称为：零漂。 零点漂移是怎样形成的：运算放大器均是采用直接耦合的方式，我们知道直接耦合式放大电路的各级的Q点是相互影响的，由于各级的放大作用，第一级的微弱变化，会使输出极产生很大的变化。当输入短路时（由于一些原因使输入级的Q点发生微弱变化，比如：温度），输出将随时间缓慢变化，这样就形成了零点漂移。 解决“零漂”最有效的方式：随着三极管的导通工作，其温度会上升，导致扩散运动加剧Ic、Ie电流增大，随之Re两端电压增大，Vbe的电压就减小，Ib也随之减小，从而使Ic减小，形成了负反馈，这就是其抑制零漂的原理。 针对G5伺服驱动器而言，需要修改里面参数来起到抑制“零漂”的现象。 对应调整参数： 修改Pn422的数值，默认为0. 此参数的作用是模拟量偏置，以0.359mv为单位，+为CW方向，-为CCW方向。
安全栅与隔离器的区别 安全栅与隔离器的区别 隔离器 用于对现场仪表的各类信号调整、隔离，并转换成计算机、DCS、PLC等能接受的标准信号或用户指定的特殊信号。用于从电气上隔离远动设备和运行设备的一种器件，如继电器等。 安全栅 本质安全型防爆仪器仪表的关联设备，在正常情况下不影响测量系统的功能。它设置在安全场所的一侧，当本安防爆系统发生故障时，能将窜入危险场所的能量（电能）限制在安全值以，从而保证现场生产安全。 作为工业现场与控制室仪表之间的信号隔离变送器设备，信号隔离器和安全栅一直发挥着重要的作用，是工业控制系统中重要的组成部分。随着技术的进步，无论是现场的一次仪表，还是控制系统，都发生了变化，信号隔离器和安全栅也需要进一步发展适应更高的要求。飞创仪表总结多年来的实践经验，对产品进行了改进，对隔离器和安全栅的性能进行了提升，以满足市场的需求。新型的隔离器和安全栅在性能和技术指标上都较过去有了更大的进步。 一、模块化的设计保证对市场的快速响应 隔离器和安全栅一般由输入信号处理单元、隔离单元、输出信号处理单元、电源等4部份构成。根据信号的流向在输入或输出单元增加本质安全设计，从而构成隔离器和安全栅。 虽然实际应用中的隔离器和安全栅基本上都是由上述四个单元构成，但输入、输出的类型和数量的不同，组成了种类繁多的型号，为了满足市场的需求，越来越多的型号使得企业的生产负担加重，数量少品种多使得交货周期越来越长，也使得调试检验的成本增加。这些情况已经严重的阻碍了产品的市场推广。针对这种情况，宇通公司通过仔细的分析，采用模块化的设计方法，将隔离器和安全栅划分为七种功能模块，从而比较好的解决了上述问题。模块化的设计方法极大
函数信号发生器
函数信号发生器 1.概述 1.1 任务说明 1．设计、调试方波、三角波、正弦波发生器 2．输出波形：方波、三角波、正弦波 3．.频率范围三段：10～100Hz，100 Hz～1KHz，1 KHz～10 KHz 4．正弦波U≈3V，三角波U≈5V，方波U≈14V 1.2 信号发生器发展现状 随着信息科技的发展，在通信、广播、电视系统中，都需要射频（高频）发射，这里的射频波就是载波，把音频（低频）、视频信号或脉冲信号运载出去，这就需要能产生高频信号的振荡器。 在电子工程中，常常用到正弦信号，作为信号源的振荡电路，主要的要求是频率准确度高、频率稳定性好、波形失真小和振幅稳定度高等。 在工业、农业、生物医学等领域内，如高频感应加热、熔炼、淬火，超声波焊接，超声诊断，核磁共振成像等，都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。可见，正弦波振荡电路在各个科学技术部门的应用是十分广泛的。 正弦波振荡电路广泛应用于无线电通讯、广播电视，工业上的高频感应炉、超声波发生器、正弦波信号发生器等。正弦波振荡电路用来产生一定频率和幅值的正弦交流信号。它的频率范围很广，可以从一赫以下到几百兆以上；输出功率可以从几毫瓦到几十千瓦；输出的交流电是从电源的直流电转换而来的。 1.3 信号发生器的分类 信号发生器用途广泛、种类繁多，它分为通用信号发生器和专用信号发生器两大类。专用仪器是为某种专用目的而设计制作的，能够提供特殊的测量信号，如调频立体声信号发生器、电视信号发生器等。通用信号发生器应用面广，灵活性好，可以分为以下几类： 1、按发生器输出信号波形分类 按照输出信号波形的不同，信号发生器大致分为正弦信号发生器、函数信号发生器、脉冲信号发生器和随机信号发生器。应用最广泛的是正弦信号发生器。正弦信号是使用最广泛的测试信号。这是因为产生正弦信号的方法比较简单，而且用正弦信号测量比较方便。函数信号发生器也比较常用，这是因为它不仅可以输出多种波形，而且信号频率范围较宽。脉冲信号发生器主要用来测量脉冲数字电路的工作性能和模拟电路的瞬态响应。随机信号发生器即噪声信号发生器，用来产生实际电路和系统中的模拟噪声信号，借以测量电路的噪声特性。 2、按工作频率分类 按照工作频率的不同，信号发生器分为超低频、低频、视频、高频、甚高频、超高频信号发生器。 3、按调制方式分类 按调制方式的不同，信号发生器分为调幅、调频、调相、脉冲调制等类型。
PLC对模拟量信号的处理过程及方法模拟量信号是自动化过程控制系统中最基本的过程信号(压力、温度、流量等)输入形式。系统中的过程信号通过变送器，将这些检测信号转换为统一的电压、电流信号，并将这些信号实时的传送至控制器(PLC)。 PLC通过计算转换，将这些模拟量信号转换为内部的数值信号。从而实现系统的监控及控制。从现场的物理信号到PLC内部处理的数值信号，有以下几个步骤：
从以上PLC模拟量的信号输入流程可以看到，在自动化过程控制系统中，模拟量信号的输入是非常复杂的。但是，在现目前的工业现场，对模拟量信号的处理已基本都采用电流信号方式进行传输，
相比于电压信号方式，电流信号抗干扰能力更强，传输距离更远，信号稳定。 这里就PLC对模拟量信号的转换过程进行一个简单的分解介绍。 PLC对模拟量信号的转换 西门子S7-200SMART PLC模拟量模块对模拟量信号的转换范围 台达DVP系列模拟量模块对模拟量信号的转换范围从以上 可以看到： 1、模拟量信号接入PLC后，PLC将模拟量信号转换为了整型数据，不是浮点数(如西门子-27,648 到 27,648); 2、不同品牌的PLC对模拟量转换范围是有差异的(如西门子-27,648 到 27,648;台达-32,384 到 32,384); 3、PLC同一个模块对不同类型的模拟量信号的转换范围是一致的
(如西门子对±10 V、±5 V、±2.5 V 或 0 到 20mA的模拟量信号的转换范围均为-27,648 到 27,648); 故从以上几点我们可以知道，接入PLC的模拟量信号还需要进行再转换处理，才可以得到与实际物理量相匹配的数据;在进行数据转换处理的时候，还应该与使用的PLC模块的处理数据范围相对应。PLC数据转换处理过程 1、模拟量信号与PLC转换数据之间的转换 从以上内容知道，从PLC直接读取到的模拟量信号为整型数据，整型数据无法直观的反馈出实际的物理量大小，故为了能够直观的反馈出现场的过程信号情况，还应该将这些整型数据转换为反馈直观真实的浮点数信号。这里以台达PLC模拟量输入模块的数据处理过程为例说明。
PLC对模拟量信号是怎么进行处理的 模拟量信号是自动化过程控制系统中最基本的过程信号(压力、温度、流量等)输入形式。系统中的过程信号通过变送器，将这些检测信号转换为统一的电压、电流信号，并将这些信号实时的传送至控制器(PLC)。 PLC通过计算转换，将这些模拟量信号转换为内部的数值信号。从而实现系统的监控及控制。从现场的物理信号到PLC内部处理的数值信号，有以下几个步骤：
从以上PLC模拟量的信号输入流程可以看到，在自动化过程控制系统中，模拟量信号的输入是非常复杂的。但是，在现目前的工业现场，对模拟量信号的处理已基本都采用电流信号方式进行传输，相比于电
压信号方式，电流信号抗干扰能力更强，传输距离更远，信号稳定。这里就PLC对模拟量信号的转换过程进行一个简单的分解介绍。 1PLC对模拟量信号的转换 西门子S7-200SMART PLC模拟量模块对模拟量信号的转换范围 台达DVP系列模拟量模块对模拟量信号的转换范围 从以上可以看到： 1、模拟量信号接入PLC后，PLC将模拟量信号转换为了整型数据，不是浮点数(如西门子-27,648 到 27,648); 2、不同品牌的PLC对模拟量转换范围是有差异的(如西门子-27,648 到 27,648;台达-32,384 到 32,384); 3、PLC同一个模块对不同类型的模拟量信号的转换范围是一致的(如西门子对±10 V、±5 V、±2.5 V 或 0 到 20mA的模拟量信号的转
换范围均为-27,648 到 27,648); 故从以上几点我们可以知道，接入PLC的模拟量信号还需要进行再转换处理，才可以得到与实际物理量相匹配的数据;在进行数据转换处理的时候，还应该与使用的PLC模块的处理数据范围相对应。 2PLC数据转换处理过程 1、模拟量信号与PLC转换数据之间的转换 从以上内容知道，从PLC直接读取到的模拟量信号为整型数据，整型数据无法直观的反馈出实际的物理量大小，故为了能够直观的反馈出现场的过程信号情况，还应该将这些整型数据转换为反馈直观真实的浮点数信号。这里以台达PLC模拟量输入模块的数据处理过程为例说明。
模拟量输入信号隔离器的类别
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模拟量输入信号隔离器的类别 模拟量输入隔离器的品种比较多，从输入通道数来分有单路和双路，以及一路输入、二路输出信号分配功能的品种。供电方式来分又有：回路供电型和独立供电型。 回路供电型 回路供电型信号隔离器俗称无源信号隔离器，其输入输出均为二线，接线十分方便，它把dcs、plc或显示表提供电源经隔离给二线制变送器配电，同时，二线制变送器产生4-20mA信号隔离输入到DCS、PLC或显示表。它特别适合于现场为二线制变送器，需要隔离输入到DCS、PLC系统或显示仪表，而输入设备的输入卡具有内部供电功能的场合，如图1。 图1 但是无源信号隔离器有不足之处： 1、无源信号隔离器相当于一个负载，经过隔离器在隔离两端之间有一个不大于6V的压降，因此它给二线制变送器配电工作电压会降低，
一般要求变送器12V供电能工作。 例：供电24V，RL=250Ω，当20mA时，供给二线制变送器配电电压UO≈24V-0.02×RL-6≥13V，这样一般要求二线制变送器要在12V电压正常工作。 2、无源信号隔离器传输精度相对独立供电的隔离器要差一点，为0.4%F.S.，选用时要特别注意。 独立供电型 这是最为常用的配二线制变送器的信号隔离器SWP9034A，它需要对隔离器独立供电，如图2。其特点是： 1、信号隔离器传输精度高，达到0.1％ F.S.。 2、信号隔离器SWP9034A接线方式灵活，可以接二线制变送器、三线制变送器或电流源信号，使用灵活方便。 3、电源、输入、输出之间完全隔离，保证高抗干扰性能。 图2 一进二出信号分配隔离器 在应用中，我们还会经常遇到将一个变送器信号接入两个或两个以上接收装置的情况，若采用串联环路，则环路中任一处开路都会造成整
电子电路综合设计 总结报告 设计选题 ——信号发生器的设计实现 姓名：*** 学号：*** 班级：*** 指导老师：*** 2012
摘要 本综合实验利用555芯片、CD4518、MF10和LM324等集成电路来产生各种信号的数据，利用555芯片与电阻、电容组成无稳态多谐振荡电路，其产生脉冲信号由CD4518做分频实现方波信号，再经低通滤波成为正弦信号，再有积分电路变为锯齿波。此所形成的信号发生器，信号产生的种类、频率、幅值均为可调，信号的种类、频率可通过按键来改变，幅度可以通过电位器来调节。信号的最高频率应该达到500Hz以上，可用的频率应三个以上，T,2T,3T或T,2T,4T均可。信号的种类应三种以上，必须产生正弦波、方波，幅度可在1~5V之间调节。在此过程中，综合的运用多科学相关知识进行了初步工程设计。
设计选题： 信号发生器的设计实现 设计任务要求： 信号发生器形成的信号产生的种类、频率、幅值均为可调，信号的种类、频率可通过按键来改变，幅度可以通过电位器来调节。信号的最高频率应该达到500Hz以上，可用的频率应三个以上，T,2T,3T 或T,2T,4T均可。信号的种类应三种以上，必须产生正弦波、方波，幅度可在1~5V之间调节。 正文 方案设计与论证 做本设计时考虑了三种设计方案，具体如下： 方案一 实现首先由单片机通过I/O输出波形的数字信号，之后DA变换器接受数字信号后将其变换为模拟信号，再由运算放大器将DA输出的信号进行放大。利用单片机的I/O接收按键信号，实现波形变换、频率转换功能。
基本设计原理框图（图1） 时钟电路 系统的时钟采用内部时钟产生的方式。单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，该高增益反相放大器的输入端为芯片引脚XTAL1，输出端为引脚XTAL2。这两个引脚跨接石英晶体振荡器和微调电容，就构成一个稳定的自激振荡器。晶振频率为11.0592MHz，两个配合晶振的电容为33pF。 复位电路 复位电路通常采用上电自动复位的方式。上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的。 程序下载电路 STC89C51系列单片机支持ISP程序下载，为此，需要为系统设计ISP下载电路。系统采用MAX232来实现单片机的I/O口电平与RS232接口电平之间的转换，从而使系统与计算机串行接口直接通信，实现程序下载。 方案一的特点： 方案一实现系统既涉及到单片机及DA、运放的硬件系统设计，
模拟量控制驱动器 AME 25 SD - 断电复位功能（断电复位向下）AME 25 SU - 断电复位功能（断电复位向上） 参数表 驱动器 型号电源电压代码 AME 25 SD （弹簧向下） 24 V~082H3038 AME 25 SU （弹簧向上）24 V~082H3041 配件 型号订货号 适配器，适用于?VFS 2 阀门 DN 15-50 （介质温度高于 150 °C） 065Z7548 适配器，适用于新阀体 VRB/VRG/VF/VL (2009) DN 15-50 065Z0311* 阀杆加热器（适用于阀门 DN 15-50）065B2171 阀位反馈信号模块，适用于 AME 25 SD 和 AME 25 SU 082H3069 *?需单独订购。 说明 订购AME 25 SD?或?SU?电动驱动器需加适配器 （订货号为?065Z0311需另行订购）与新一代 的?VRB、VRG、VF、VL?阀体，以及最大直径 DN 50?的?VFS 2?阀体配合使用。 驱动器可自动根据阀门阀杆的行程来自动调节行 程，从而缩短调试时间。 该驱动器拥有一些特殊功能： ? 具有过载保护功能，以免驱动器和阀体过载； ? 具有显示状态的?LED?指示灯、阀位反馈和行程 自检功能；? ? 重量轻、耐用性高； ? 断电复位功能版本：? - SD（弹簧向下复位）? - SD（弹簧向上复位）。 主要数据： ? 标称电压：? ?- 24 VAC， 50 Hz/60 Hz? ? 控制输入信号：? ?- 0(4)…20 mA - 0(2) … 10 V ? 扭矩：450 N ? 行程：15 mm ? 转速：15 s/mm ? 最高介质温度：150 °C ? 行程自检 ? 反馈信号
第三章 信号发生器 思考题与习题 3.1 信号发生器的常用分类方法有哪些？按照输出波形信号发生器可以分为哪些类？ 答：（1）按频率范围分类； （2）按输出波形分类； （3）按信号发生器的性能分类。 其中按照输出波形信号发生器可以分为正弦信号发生器和非正弦信号发生器。非正弦信号发生器又可包括脉冲信号发生器、函数信号发生器、扫频信号发生器、数字序列信号发生器、图形信号发生器、噪声信号发生器等。 3.2 正弦信号发生器的主要技术指标有哪些？简述每个技术指标的含义？ 答：正弦信号发生器的主要技术指标有： （1）频率范围 指信号发生器所产生信号的频率范围； （2）频率准确度 频率准确度是指信号发生器度盘（或数字显示）数值与实际输出信号频率间的偏差； （3）频率稳定度 频率稳定度是指其它外界条件恒定不变的情况下，在规定时间内，信号发生器输出频率相对于预调值变化的大小 （4）失真度与频谱纯度 通常用信号失真度来评价低频信号发生器输出信号波形接近正弦波的程度，对于高频信号发生器的失真度，常用频谱纯度来评价； （5）输出阻抗 （6）输出电平 输出电平指的是输出信号幅度的有效范围； （7）调制特性 是否能产生其他调制信号。 3.3 已知可变频率振荡器频率f 1＝2.4996~ 4.5000MHz ，固定频率振荡器频率f 2=2.5MHz ，若以f 1和f 2构成一差频式信号发生器，试求其频率覆盖系数，若直接以f 1构成一信号发生器，其频率覆盖系数又为多少？ 解：因为差频式信号发生器f 0= f 1－f 2 所以输出频率范围为：400Hz ～2.0000MHz 频率覆盖系数301055000Hz 400MHz 0000.2?= ＝＝k 如果直接以f 1构成一信号发生器，则其频率覆盖系数 8.1.4996MHz 2MHz 5000.40 ≈='k 3.4 简述高频信号发生器主要组成结构，并说明各组成部分的作用？ 答：高频信号发生器主要组成结构图如下图所示：
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/0916639486.html, PLC对模拟量的控制 作者：黄静毕波 来源：《电脑知识与技术》2009年第31期 摘要:在工业生产领域中,特别是连续型生产过程中常常需要对电流,电压,温度,压力等物理 量进行控制。用PLC来控制模拟量可以充分利用PLC强大的数字与逻辑处理功能,在控制模拟量的同时,还可以进行开关量的控制。该文着重介绍了如何用PLC对模拟量进行控制。 关键词:PLC;模拟量;数字量;转换 中图分类号:TP335文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)31-pppp-0c PLC Analog Volume Control HUANG Jing, BI Bo (Vocational & Technical College, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, China) Abstract: In industrial control field, especially continuous production, we often need gather and control some analog signal, just as current, voltage, temperature, pressure and so on. Control analog quantity by PLC can take full advantage of its powerful date and logic process function, and at the same time it also can control switching value. This article mainly introduces how to process analog signal using PLC. Key words: PLC; analog quantity; digital quantity; conversion 为了适应现代工业发展的需要,要求作为工业控制电子设备的PLC能对这些量进行控制。为此,各PLC厂家都在这方面进行了大量的开发。目前,不仅大中型机可以进行模拟量控制,小型机也可以。 我们都知道模拟量是指一些连续变化的物理量。而PLC是由继电器控制电路引进微处理器技术后发展而来,可以方便、可靠地进行开关量的控制。PLC进行模拟量控制,需要将模拟量转换成数字量,数字量的本质也就是开关量。经转换后的模拟量,对有较强信息处理的PLC并不难。由于PLC是基于计算机技术的控制器,有很强的数字处理与逻辑处理功能,所以,只要有合适的算法,一般来说多数控制要求总是可以实现的。用PLC进行模拟量控制有一个明显的好处:在进行模拟量控制的同时,可进行开关量的控制,这是其他控制器所不能与之相比的。本文主要探讨的就是PLC对模拟量的处理过程。
信号发生器选型方案 2010-05-26 17:33 摘要：本文主要从信号发生器的概念、分类、波形特征、技术指标等方面论述信号发生器的相关知识和选型常识。 信号发生器诞生开始，就在电子测试、电子设计、模拟仿真工作中，扮演着一个很重要的角色，极大加快了电子测试与设计工作中的效率，在电子技术和信号仿真应用中已发挥了巨大的作用。 一、信号发生器的基本概念 信号发生器，顾名思义就是能够产生各种测量信号的来源，也称为信号发生器、信号振荡器等。它主要作为激励信号或仿真信号，广泛应用在航空航天、国防电子、电力电子、电子设计、生物医疗、环保、机械运动、新型材料等各个领域。 二、信号发生器分类 信号发生器发展到今天，它的涵盖范围已非常广。我们可以按照频率范围对它进行分类：超低频（0.1m～1kHz）、音频（20Hz～20kHz）、视频（20kHz～10MHz）、射频及高频（200k～3000MHz）、微波（≥3000MHz）、光波信号发生器等；按工作原理可以分为： LC 源、锁相源、合成源等。 通常分类是按照产生信号产生的波形特征来划分：音频信号发生器（AG）、函数信号发生器（FG）、功率函数发生器（PFG）、脉冲信号发生器（PG）、任意函数发生器（AFG）、任意波形发生器（AWG）、标准高频信号发生器（SG）、射频信号发生器（RG）、电视信号发生器（TVSG）、噪声信号发生器（Noise）、调制信号发生器（MSG）、数字信号发生器 (DG) 等，这种分类几乎覆盖了航空航天、电子、电力等领域的每一个角落。 由于篇幅有限，本文重点讲述以下常用的几种信号发生器，例：PG 、FG 、AFG 等。 三、常见信号波形和特性 信号发生器与示波器一样，它们的技术指标都离不开信号的波形特征，不同的是信号发生器产生波形，而示波器是采集并再现波形。对于常见信号波形有：正弦波、方波、锯齿波、三角波、脉冲波、调制信号波形等。信号的波形特征主要描述在以下几个方面： 3.1 常见信号波形特征 3.2 波形特性（见图1） 幅度（Amplitude):衡量波形电压强度指标，交流信号中幅度随时间连续不断地变化。 频率（Frequency):描述波形的周期在一秒内重复的次数，单位为赫兹（Hz）。 相位(Phase)：指波形的某一个周期起始点相应于参考波形或某一时间点的位置。 3.3 脉冲特性（见图2） 上升/下降时间(Rise/Fall time):即信号边沿转换时间，通常与脉冲波和方波信号有关。 脉宽(Pulse Width): 脉冲信号在高电压的持续时间。一般测量时，以满电压的50%作为测 四、任意波形发生器（AFG）相关技术指标 一般来说，任意波形发生器（AFG）可提供 12 种标准函数波形、脉冲波形、调制波形、扫频和突发信号等，同时可快速编辑任意波形，在中档信号发生器中极具代表性，是一种革命性的数字产品。它的基本技术指标与其他的信号发生器指标相同，但也有特殊的要求。下面就任意波形发生器（AFG）相关性能指标进行了说明： 带宽(Fw)：带宽是所有测量交流仪器必须考虑的技术指标，指仪器输出或能测量的信号幅度衰减 -3dB 处的最高频率。
【价格】开关量控制卡光隔离数字量输出卡) 系列)图 PCI2316是一块64路光电隔离开关量输出板。 软件支持： 下列软件可将使您的开发更加方便、快捷。 差不多硬件治理函数库 使用例程（Dos、Win9x/NT/2000/XP） 技术特点 64路（共地）开关量输出通道（光电隔离）。 数字输出与PC机完全隔离，隔离耐压>1000Vdc 。 PCI总线接口，接口芯片为PLX9052。 用户接口：37芯D型插头、40芯插头； OC输出（集电极开路输出）。 OC输出指输出为无源下拉形式，即输出在高电平常表现为输出为高内阻状态。 低电平常输出对地线为低内阻状态（近似对地短路）。 输出建立时刻小于100微秒 最大输出电流：大于15mA/路（压降小于1V） 能够直截了当驱动PCI2603大功率继电器端子板 应用领域 工业操纵 性能指标 通道数：64路输出（光电隔离） 隔离电压：大于等于1000Vdc 输出信号最高切换频率10kHz（方波）
其他指标 用户接口：37芯D型插头、40芯双排插头 工作温度：0℃～55℃ 储存温度：-20～80℃ 湿度：40～90% 电源：+5V 尺寸：169mm X 92mm 第二章安装 本章将描述PCI2316的安装和配置，请认真阅读以下内容。 2.1 产品组成 包装内应包括以下物品： PCI2316接口板 光盘一张，上面包括产品37芯针壳，40芯压线头。 如有物品丢失或损坏，请赶忙与销售商联系。 2.2 PCI2316的布局 PCI2316的布局参见附录4。
2.3 用户连接器 (1) PCI2316板的后32通道开关量（DO32～DO63）通过37芯D型插座XS1与外部连接。 37芯D型插座的连线如下表所示： 37芯 管脚号管脚定义管脚号管脚定义 1 DO3 2 20 DO33 2 DO34 21 DO35 3 DO36 22 DO37 4 DO38 23 DO39 5 DOGND1 24 DO40 6 DO41 25 DO42 7 DO43 26 DO44 8 DO45 27 DO46 9 DO47 28 DOGND1 10 DO48 29 DO49 11 DO50 30 DO51 12 DO52 31 DO53 13 DO54 32 DO55 14 DO56 33 DOGND1 15 DO57 34 DO58 16 DO59 35 DO60 17 DO61 36 DO62 18 DO63 37 DOGND1 19 DOV1 讲明：
产品 最大频率 Minimu m Frequen cy Maximu m Output Power Minimu m Output Power Phase Noise at 1 GHz (20 kHz offset) 开关转换速度 Modulatio n & General Purpose Software Cellular & Wireless Connectivity Software Audio/Video Broadcasting Software Detection, Positioning , Tracking & Navigation Software E8257D PSG 模拟信号发生器，高达67GHz 典型配置价 格:US$ 33,921 如何购买 添加到比较列 ? 20 GHz ? 31.8 GHz ? 40 GHz ? 50 GHz ? 67 GHz ? External source modules to 500 GHz ? 250 kHz ? 10 MHz +28 dBm -130 dBm -143 dBc/Hz < 8 ms ? AM, FM, PM ? Pulse ? Scan ? Not available ? Not available ? Not available
产品 最大频率 Minimu m Frequen cy Maximu m Output Power Minimu m Output Power Phase Noise at 1 GHz (20 kHz offset) 开关转换速度 Modulatio n & General Purpose Software Cellular & Wireless Connectivity Software Audio/Video Broadcasting Software Detection, Positioning , Tracking & Navigation Software 表 E8267D PSG 矢量信号发生器，高达44 GHz 典型配置价 格:US$ 109,083 如何购买 促销活动 ? 20 GHz ? 31.8 GHz ? 44 GHz ? External source modules to 500 GHz ? 250 kHz +18 dBm -130 dBm -143 dBc/Hz < 8 ms ? AM, FM, PM ? Analog I/Q Input ? ASK ? Custom I/Q Map ? Digital I/Q Input ? FSK, MSK ? I/Q Waveform ? Jitter Injection ? MATLAB ? Multitone, NPR ? 1xEV-DO ? 802.11 WLAN ? 802.16 WiMAX ? Bluetooth ? cdma2000 ? cdmaOne ? EDGE Evolution ? GPRS/EGPRS ? GSM/EDGE ? HSPA, HSPA+ ? LTE ? NADC, PDC ? PHS, DECT ? TD-SCDMA ? TETRA, APCO ? UWB ? ATSC ? CMMB ? DOCSIS DS ? DTMB ? DVB-C/S/S2 ? DVB-T/T2/H ? ISDB-T/Tsb/Tb/Tmm ? J.83 Annex A/B/C ? GPS ? Radar
PLC中无非就是三大量：开关量、模拟量、脉冲量。只在搞清楚三者之间的关系，你就能熟练的掌握PLC了。 1、开关量也称逻辑量，指仅有两个取值，0或1、ON或OFF。它是最常用的控制，对它进行控制是PLC的优势，也是PLC最基本的应用。关量控制的目的是，根据开关量的当前输入组合与历史的输入顺序，使PLC产生相应的开关量输出，以使系统能按一定的顺序工作。所以，有时也称其为顺序控制。而顺序控制又分为手动、半自动或自动。而采用的控制原则有分散、集中与混合控制三种。这是用三菱FX 系列PLC的开关量编写的一个“单按钮启停”程序。 2、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。PLC是由继电控制引入微处理技术后发展而来的，可方便及可靠地用于开关量控制。由于模拟量可转换成数字量，数字量只是多位的开关量，故经转换后的模拟量，PLC也完全可以可靠的进行处理控制。由于连续的生产过程常有模拟量，所以模拟量控制有时也称过程控制。模拟量多是非电量，而PLC只能处理数字量、电量。所有要实现它们之间的转换要有传感器，把模拟量转换成数电量。如果这一电量不是标准的，还要经过变送器，把非标准的电量变成标准的电信号，如4—20mA、1—5V、0—10V等等。同时还要有模拟量输入单元（A/D），把这些标准的电信号变换成数字信号；模拟量输出单元（D/A），以把PLC处理后的数字量变换成模拟量——标准的电信号。所以标准电信号、数字量之间的转换就要用到各种运算。这就需要搞清楚模拟量单元的分辨率以及标准的电信号。例如：PLC模拟单元的分辨率是1/32767，对应的标准电量是0—10V，所要检测的是温度值0—100℃。那么0—32767对应0—100℃的温度值。然后计算出1℃所对应的数字量是327.67。如果想把温度值精确到0.1℃，把327.67/10即可。模拟量控制包括：反馈控制、前馈控制、比例控制、模糊控制等。这些都是PLC内部数字量的计算过程。 3、脉冲量是其取值总是不断的在0（低电平）和1（高电平）之间交替变化的数字量。每秒钟脉冲交替变化的次数称为频率。PLC脉冲量的控制目的主要是位置控制、运动控制、轨迹控制等。例如：脉冲数在角度控制中的应用。步进电机驱动器的细分是每圈10000，要求步进电机旋转90度。那么所要动作的脉冲数值=10000/（360/90）=2500
SCA DA系统概述 SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统。SCADA系统的应用领域很广，它可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。在电力系统以及电气化铁道上又称远动系统。 SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。 由于各个应用领域对SCADA的要求不同，所以不同应用领域的SCADA系统发展也不完全相同。 在电力系统中，SCADA系统应用最为广泛，技术发展也最为成熟。它作为能量管理系统（EMS系统）的一个最主要的子系统，有着信息完整、提高效率、正确掌握系统运行状态、加快决策、能帮助快速诊断出系统故障状态等优势，现已经成为电力调度不可缺少的工具。它对提高电网运行的可靠性、安全性与经济效益，减轻调度员的负担，实现电力调度自动化与现代化，提高调度的效率和水平中方面有着不可替代的作用。 SCADA在铁道电气化远动系统上的应用较早，在保证电气化铁路的安全可靠供电，提高铁路运输的调度管理水平起到了很大的作用。在铁道电气化SCADA系统的发展过程中，随着计算机的发展，不同时期有不同的产品，同时我国也从国外引进了大量的S CADA产品与设备，这些都带动了铁道电气化远动系统向更高的目标发展。 数据采集与监视控制系统(SCA DA)中，各类型传感器信号隔离、放大、转换IC选型参考SCADA系统要实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能，就要把现场的压力、温度、湿度、流量、速度、液位、位移等传感器感应的信号进行采集、隔离转换处理。而不同的传感器由于工作方式、配电、输出信号类型等方面的差异，对隔离放大器产品的功能选择和匹配上也不相同。 现场各种类型传感器信号隔离放大、变换应用举例： 1、安全 为了确保人身和设备的安全，安装、检修、更换本系列产品时，请务必完全关闭设备运行并切断电源。以免因错误信号导致控制系统失控而造成事故，给人身和设备安全带来危害。 ISO系列隔离放大器现场安全保护典型应用方案图：
信号隔离器的作用和使用注意事项 信号隔离器在工业生产过程中实现监视和控制需要用到各种自动化仪表、控制系统和执行机构，它们之间的信号传输既有微弱到毫伏级、微安级的小信号，又有几十伏，甚至数千伏、数百安培的大信号；既有低频直流信号，也有高频脉冲信号等等，构成系统后往往发现在仪表和设备之间信号传输互相干扰，造成系统不稳定甚至误操作。出现这种情况除了每个仪表、设备本身的性能原因如抗电磁干扰影响外，还有一个十分重要的因素就是由于仪表和设备之间的信号参考点之间存在电势差，因而形成“接地环路”造成信号传输过程中失真。因此，要保证系统稳定和可靠的运行，“接地环路”问题是在系统信号处理过程中必须解决的问题。 解决“接地环路”的方法 根据理论和实践分析，有三种解决方案： 第一种方案：所有现场设备不接地，使所有过程环路只有一个接地点，不能形成回路，这种方法看似简单，但在实际应用中往往很难实现，因为某些设备要求必须接地才能保证测量精度或确保人生安全，某些设备可能因为长期遭到腐蚀和磨损后或气候影响而形成新的接地点。 第二种方案：使两接地点的电势相同，但由于接地点的电阻受地
质条件及气候变化等众多因素的影响，这种方案其实在实际中无法完全能做到。 第三种方案：在各个过程环路中使用信号隔离方法，断开过程环路，同时又不影响过程信号的正常传输，从而彻底解决接地环路问题。作为一种连接现场仪表和控制室设备的电子接口模块，信号隔离器通常安装在控制室机柜的导轨上，新手朋友对信号隔离器的使用，还有些陌生，对有哪些注意事项尚不十分了解，下面说说信号隔离器的使用注意事项有哪些呢？ 第一：信号隔离器使用前根据装箱单，以及产品标签，仔细核对和确认产品数量、型号和规格，并认真阅读信号隔离器的使用说明书； 第二：信号隔离器的使用环境应无导电粉尘，无腐蚀性气体、无强烈冲击和振动。 第三：信号隔离器为一体化结构，不可拆卸，同时应避免碰撞和跌落，请勿涂改和撕下产品上的任何标贴。 第四：信号隔离器不能代替模拟量检测端隔离式安全栅使用。 第五：信号隔离器集中安装时，通常安装间距≥10mm，否则应该选用具有低功耗特性的信号隔离器，如美国Madshen品牌：MDSC300系列。 第六：通常信号隔离器内部未设置防雷击电路，当产品的输入、输出馈线暴露于室外恶劣气候环境之中时，请注意采取防雷措施，如在信号线上加装防雷器。
对于移动通信网络，室内分布系统是非常重要的组成部分。运营商大量使用室内分布系统来解决高端客户聚集的密集城区覆盖问题，其性能的好坏将直接关系到运营商的客户体验及其收益。所以，未来TD-SCDMA要单独组网，必须提供能够满足运营商要求的室内覆盖解决方案，同时，TD-SCDMA的室内覆盖方案要考虑如何充分利用楼宇内现有的2G和其他3G制式的室内分布系统，帮助采用TD-SCDMA制式的运营商快速、经济地完成楼宇内的覆盖，及时抢占高端客户资源，提升运营商的品牌形象。 为了使TD-SCDMA系统室内分布在与其他系统CDMA、GSM、PHS室内分布竞争中不再处于不利地位，TD-SCDMA在室内覆盖时，一贯采取脱离智能天线而单独使用各路SWIPA(Switchand Power Amplifer)单元及常规的室内天线，仅仅通过楼层来实现用户间的定位和隔离，依赖联合检测算法及性能来满足干扰抑制及覆盖、容量问题。这样，TD- SCDMA室内分布便可与现有室内分布系统共用，信号源也具备不同的设备类型，如宏基站、微蜂窝、直放站和射频拉远等。但由于原CDMA、GSM工作在 825MHz～960MHz，而TD-SCDMA工作在2GHz，线缆等损耗明显不同，每栋楼宇会有不同的整改方案。 为了系统性地说明TD-SCDMA室内分布系统的设计及相关准则，下文拟从TD-SCDMA室内话务量的估算、信号源的选取、室内外信号泄漏分析，以及 TD-SCDMA与其他系统共用室内分布系统等几方面来阐述。 TD-SCDMA室内话务量的估算 如同室外网络一样，室内环境下也需要考虑用户的数量和支持的业务，由于运营商熟悉当地详细情况，用户数量和支持的业务一般由运营商提供。但如果运营商不能提供用户的数量和支持的业务时，可以根据以下经验、方法来估算 TD-SCDMA室内用户的规模。