如何將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號?——A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)
對于計算機來說,只能識別數(shù)字信號。但是很多外部設(shè)備的輸入輸出都是模擬信號,如溫度、速度、流量、壓力等信號。因此我們需要將這些模擬信號轉(zhuǎn)換成計算機可識別的數(shù)字信號,這就需要用到A/D轉(zhuǎn)換器。 數(shù)字信號和
對于計算機來說,只能識別數(shù)字信號。但是很多外部設(shè)備的輸入輸出都是模擬信號,如溫度、速度、流量、壓力等信號。因此我們需要將這些模擬信號轉(zhuǎn)換成計算機可識別的數(shù)字信號,這就需要用到A/D轉(zhuǎn)換器。
數(shù)字信號和模擬信號的區(qū)別
首先,我們需要了解數(shù)字信號和模擬信號的區(qū)別。模擬信號是用連續(xù)變化的物理量表示的信息,其信號的幅度、頻率或相位隨時間作連續(xù)變化。而數(shù)字信號則是指幅度的取值是離散的,幅值表示被限制在有限個數(shù)值之內(nèi)。二進制碼就是一種數(shù)字信號。模擬信號采用電磁波的形式表現(xiàn),而數(shù)字信號則是用一系列斷續(xù)變化的電壓脈沖或光脈沖來表示。
A/D轉(zhuǎn)換器的原理
A/D轉(zhuǎn)換器,即模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的裝置。它的作用是將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,使得計算機能夠讀取和處理。A/D轉(zhuǎn)換器通常由測量系統(tǒng)和轉(zhuǎn)換模塊組成。測量系統(tǒng)用傳感器先對模擬電流或者模擬電壓進行采樣,得到與此電流電壓相對應(yīng)的離散脈沖序列。然后用轉(zhuǎn)換模塊將離散脈沖變?yōu)殡x散的數(shù)字信號。最后將數(shù)字信號發(fā)送給計算機進行處理。
A/D轉(zhuǎn)換的方法
A/D轉(zhuǎn)換的方法有多種,包括計數(shù)法、雙積分法和逐次逼近法等。其中計數(shù)法是最簡單的一種方法。其原理是將模擬信號轉(zhuǎn)換成頻率或周期,再利用計數(shù)器對頻率或周期進行計數(shù),最后將計數(shù)結(jié)果轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。雙積分法是一種比較精確的方法,它通過對模擬信號進行兩次積分,并將積分結(jié)果與參考電壓進行比較,從而實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換。逐次逼近法則是一種比較常用的方法,它通過不斷逼近所需精度來實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換。
綜上所述,A/D轉(zhuǎn)換器是一種將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的設(shè)備。其原理是通過采樣和轉(zhuǎn)換模塊將模擬信號轉(zhuǎn)換成離散的數(shù)字信號,使得計算機能夠讀取和處理。同時,A/D轉(zhuǎn)換的方法有多種,每一種方法都有其優(yōu)缺點,需要根據(jù)具體情況選擇合適的方法。