Hầu hết trong ngành điện tử nói chung và lập trình vi điểu khiển nói riêng đều có thể dễ dàng bắt gặp sự có mặt của loại tín hiệu Analog. Vậy Analog là gì và so sánh giữa tín hiệu Analog với Digital có gì nổi bật, hãy cùng theo dõi nhé!
Analog là gì?
Analog là một tín hiệu liên tục và có đồ thị biểu diễn tín hiệu analog chính là một đường liên tục. Không chỉ vậy, Analog nghĩa là tương tự, tức là có thể hiểu tín hiệu sẽ tương tự giống như bản chất, tuy nhiên sẽ khác nhau về cường độ tín hiệu của lúc sau so với lúc trước.
Analog là gì?
Bên cạnh đó, tín hiệu digital là tín hiệu số và nó chỉ bao gồm có hai mức cao và thấp, có nghĩa là không liên tục. Do đó, trong điện tử cũng như máy tính thì điện thế cao sẽ đại diện cho mức 1, thấp nhất là mức 0 và thông thường là 5 vôn hoặc 0 vôn. Thế nhưng trong bộ vi xử lý hiện nay thì mức cao cũng chỉ bằng 1 vôn, mức thấp là 0 vôn điều này nhằm giúp tiết kiệm điện.
So sánh tín hiệu Analog và Digital
Sự khác nhau giữa tín hiệu analog và Digital
Tín hiệu Digital ON-OFF trong công nghiệp
Người dùng sẽ rất dễ nhầm lẫn giữa loại tín hiệu Analog với Digital bởi bản chất của tín hiệu Analog chính là một tín hiệu tương tự. Tuy nhiên, chúng ta cần phải hiểu rõ về hai tín hiệu này là hoàn toàn khác nhau bởi đối với tín hiệu Digital sẽ không có tính lặp lại liên tục còn đối với tín hiệu analog thì lại luôn luôn có tính lặp lại mặc dù tần số hay biên độ có thể khác nhau.
Chuyển đổi tín hiệu Analog sang Digital
Tín hiệu Analog và Digital
Ngày nay, về chuẩn tín hiệu Analog thường được dùng phổ biến nhất ở trong hầu hết tất cả các thiết bị đo và điều khiển. Tuy nhiên, trong một số trường hợp thì người dùng lại chỉ muốn tín hiệu ngõ ra là tín hiệu Digital ở trên tín hiệu ngõ ra tương tự với 4-20mA hoặc 0-10V đó. Điều này khá đơn giản nếu như sử dụng tới PLC và các khối lệnh Logic ở bên trong PLC. Tuy nhiên, với một ứng dụng đơn giản như vậy lại dùng tới PLC thì lại quá hao phí tài nguyên của PLC do đó chúng ta sẽ có giải pháp chính là dùng bộ chuyển đổi tín hiệu Analog đổi sang Digital.
Giải pháp được đặt ra chính là dùng một bộ chuyển đổi tín hiệu Analog sang Digital Z109REG2-1 để giúp biến đổi tín hiệu Analog 4-20mA / 0-10V từ các cảm biến này chuyển thành giá trị Digital theo mong muốn để có thể báo động bằng còi hay đóng ngắt được động cơ.
Đối với các tín hiệu từ Encorder, thì đồng hồ đo lưu lượng sẽ được truyền tín hiệu về dạng Digital và xung với tần số cao tuy nhiên các thiết bị đọc sẽ chỉ có thể đọc được tín hiệu Analog dạng chuẩn. Lúc này, người dùng cần phải dùng thiết bị chuyển đổi Digital sang Analog để có thể sử dụng đúng các chức năng chuyển đổi, sau đó cần phải xác định được rõ loại tín hiệu Digital cần phải chuyển sang Analog.
Nếu PLC nhận được tín hiệu Digital nhưng lại với tần số cao thì chắc chắn không thể đọc được, do đó bộ chuyển đổi Digital sang analog sẽ được xem là giải pháp tốt và tối ưu nhất.
Bộ khuếch đại tín hiệu Analog
Được sử dụng trong các thiết bị đo
Bên cạnh những ưu điểm tuyệt vời của tín hiệu analog được dùng trong công nghiệp thì người dùng lại gặp phải những rắc rối khi sử dụng tín hiệu analog là 4-20mA hoặc 0-10V. Đây chính là việc suy giảm tín hiệu 4-20mA hay 0-10V trong việc truyền tín hiệu và điều khiển. Lúc này, giải pháp được đặt ra là phải truyền tín hiệu đã bị suy giảm đó thành các tín hiệu đúng trước khi đưa vào PLC. Hơn nữa, bộ khuếch đại tín hiệu Analog 4-20mA/0-10V sẽ nhận tín hiệu từ cảm biến đo và có tín hiệu ngõ ra analog bị suy giảm mạnh, sau đó khuếch đại tín hiệu sẽ lên đúng với tín hiệu ngõ ra ban đầu của bộ cảm biến.
Ngoài ra, không chỉ có khả năng khuếch đại tín hiệu analog 4-20mA / 0-10V mà bộ Z109REG2-1 còn được tích hợp các chức năng chống nhiễu tín hiệu Analog ở giữa tín hiệu đầu vào với tín hiệu ngõ ra và nguồn cấp.
Ứng dụng của tín hiệu Analog
Tín hiệu Digital ứng dụng trong điều khiển bơm
Được ứng dụng trong việc điều khiển các thiết bị phụ tải và phụ thuộc vào điện áp cao. Nếu như điện áp thay đổi cao hay thấp thì đều phải theo dõi hết quá trình. Với những trường hợp này thì việc quan trọng nhất cần quan tâm đến chính là điều khiển thiết bị phụ tải. Nếu khi sự cố quá áp 50V thì đồng nghĩa với việc báo còi và đèn, cùng với đó sẽ hiển thị thông số lên bảng led lớn. Lúc này, tín hiệu điện áp như VAC sẽ được chuyển đổi về dạng analog và giúp truyền tải cho các thiết bị hiển thị và điều khiển.
Với các tín hiệu nhiệt độ đo được từ cảm biến nhiệt độ ví dụ như PT100, K,…với các đầu dò nhiệt này để giúp đưa về tủ trung tâm hoặc bộ điều khiển trung tâm thường có khoảng cách rất xa. Do đó, việc sử dụng dây bù nhiệt cần phải được lựa chọn chất lượng, đòi hỏi tốn kém rất nhiều chi phí của người dùng. Với việc sử dụng dây bù nhiệt ở khoảng cách xa đặc biệt là với những khu vực có khí hậu thay đổi rất phức tạp thì chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ về dạng tín hiệu analog sẽ có thể tiết kiệm được rất nhiều chi phí nhất cũng như khả năng chống nhiễu sẽ được hạn chế hơn rất nhiều….
Như vậy, trên đây là một số thông tin về Analog là gì và việc so sánh tín hiệu Analog với Digital. Hy vọng sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ hơn để có thể tự rút ra kinh nghiệm cho bản thân. Cảm ơn bạn đã quan tâm!
Nguồn: https://chuthapdoquangninh.org.vn/
Xem thêm:
- Ethernet là gì? Tìm hiểu về hoạt động và các tính năng của ethernet
- Protocol là gì? Khái niệm giao thức mạng truyền thông
- QOS là gì? Khái niệm và cách điều chỉnh băng thông qua QOS
- Vlan là gì? Hướng dẫn cấu hình một VLAN trên Switch
- Access point là gì? Ưu điểm của access point
