模拟量转换公式解析

模拟量转换公式解析

模拟量转换公式是基于线性关系的数学方程,用于实现模拟量标准电信号与A/D转换后数值的相互转换。具体解析如下:

模拟量转换基于线性关系,设模拟量标准电信号范围为A0—Am(如4—20mA),A/D转换后数值范围为D0—Dm(如6400—32000)。

电信号转数值(D=f(A)):公式为 D=(A-A0)×(Dm-D0)/(Am-A0)+D0。以S7-200为例,A0=4mA,Am=20mA,D0=6400,Dm=32000。若模拟电信号A=8mA,代入公式得:D=(8-4)×(32000-6400)/(20-4)+6400=12800,即A/D转换结果为12800。

数值转电信号(A=f(D)):公式为 A=(D-D0)×(Am-A0)/(Dm-D0)+A0。仍以S7-200为例,若D=12800,代入公式得:A=(12800-6400)×(20-4)/(32000-6400)+4=8mA,即数值12800对应的电信号为8mA。

温度传感器:若温度范围-10—60℃对应4—20mA,A0=4,Am=20,D0=6400,Dm=32000。温度T与数值AIW0的关系为:T=70×(AIW0-6400)/25600-10。例如AIW0=12800时,T=70×(12800-6400)/25600-10=0℃,可直接显示温度值。

压力变送器:满量程5MPa对应20mA(AIW0=32000),0MPa对应4mA(AIW0=6400)。压力值V(单位KPa)与AIW0的关系为:V=(AIW0-6400)×(5000-100)/(32000-6400)+100。例如AIW0=12800时,V=(12800-6400)×4900/25600+100=1325KPa。

罗克韦尔(AB)PLC等系统中,通用公式为:Ov=[(Osh-Osl)×(Iv-Isl)/(Ish-Isl)]+Osl。其中,Iv为输入值,Ov为输出值;Isl/Ish为输入最小/最大值,Osl/Osh为输出最小/最大值。例如,输入范围4—20mA对应输出0—100℃,若Iv=12mA,Isl=4,Ish=20,Osl=0,Osh=100,则:Ov=[(100-0)×(12-4)/(20-4)]+0=50℃,即12mA对应50℃。