西門子CPU模塊 1214C DC/DC/DC 工作原理
西門子S7-300/400的模擬量輸入的分辨率用位來表示,如下圖所示:
注意:該精度不適用于溫度數(shù)值,所轉(zhuǎn)換的溫度數(shù)值是在模擬量模版中轉(zhuǎn)換的結(jié)果。
如圖所示:當(dāng)分辨率是10位的時(shí)候,模擬量的數(shù)值是以32的倍數(shù)變化;當(dāng)分辨率是15位的時(shí)候,模擬量的數(shù)值是以1的倍數(shù)變化,其它的依次類推。
例如:一個(gè)4~20mA的壓力傳感器的量程是0-100kPa,當(dāng)選擇分辨率為10位的模塊時(shí),每次變化數(shù)字量為:32*100/27648=0.1157,這時(shí)的誤差范圍就在0.1kPa以上了,想要達(dá)到0.1kPa的精度是不可能的;當(dāng)選擇分辨率為11位的模塊時(shí),每次變化數(shù)字量為:16*100/27648=0.0579,這時(shí)的誤差范圍就在0.1kPa以下了,就可以達(dá)到0.1kPa的精度。
首先說明的是:精度≠分辨率
分辨率是整個(gè)量程分成N個(gè)等份,如上圖對(duì)應(yīng)各自的分辨率就是32767/256=128(即2的7次方)、32767/512=64(即2的6次方)、32767/1024=32(即2的5次方)等。
精度是測量值和實(shí)際值的偏差,模擬量轉(zhuǎn)換的精度除了取決于A/D轉(zhuǎn)換的分辨率,還受到轉(zhuǎn)換芯片的外圍電路的影響,在實(shí)際應(yīng)用中,輸入的模擬量信號(hào)會(huì)有波動(dòng)、噪聲和干擾,內(nèi)部電路也會(huì)產(chǎn)生噪聲、漂移,這些都會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)換的精度造成影響,這些因素造成的誤差要大于芯片A/D的轉(zhuǎn)換誤差,高精度必須要高分辨率,但高分辨率并不等于高精度。
有的模擬量輸入模塊的分辨率是可以在硬件組態(tài)中進(jìn)行設(shè)置的,比如6ES7 331-7KF02-0AB0,硬件描述中分辨率最高可達(dá)到14位,但是對(duì)于不同的積分時(shí)間或干擾頻率抑制值,其分辨率是不一樣的,對(duì)于本例的模塊具體對(duì)應(yīng)關(guān)系(每個(gè)模塊的詳細(xì)參數(shù)可以參考模塊的技術(shù)手冊)為:
由圖中數(shù)據(jù)可以看出:積分時(shí)間越長精度越高,干擾抑制頻率值越低精度越高。