Nếu làm trong ngành điện tử hoặc ngành lập trình vi điều khiển thì bạn đều có thể dễ dàng thấy được tín hiệu Analog. Vậy tín hiệu Analog là gì mà nó lại phổ biến trong hai ngành này. Và Analog với Digital có gì khác nhau, hãy cùng chúng tôi tìm hiểu.
Tín hiệu Analog là gì?
Hiện nay chắc hẳn rất nhiều người thắc mắc không hiểu tín hiệu Analog là gì? Analog là một tín hiệu liên tục, đồ thị biểu diễn của tín hiệu analog cũng là một đường liên tục. Ngoài ra, Analog còn có nghĩa là tương tự, tức là tín hiệu sẽ tương tự như bản chất của nó, nhưng sẽ khác nhau về cường độ tín hiệu của lúc sau với lúc trước.
Bên cạnh đó, tín hiệu digital là tín hiệu số, nó bao gồm hai mức đó là cao và thấp, không liên tục nhau. Trong máy tính cũng như điện tử thì điện thế cao sẽ đại diện cho mức 1, mức thông thường là 5 hoặc 0 vôn, còn mức thấp nhất là 0 để tiết kiệm điện. Nhưng trong bộ vi xử lý hiện nay, mức cao chỉ 1V, mức thấp là 0V để tiết kiệm điện.
Phân loại tín hiệu Analog
Tín hiệu Analog âm thanh có độ chính xác cao và truyền nhanh tuy nhiên nó lại có nhiều chuẩn khác nhau. Trong công nghiệp tín hiệu analog gồm:
- Tín hiệu Analog 4-20mA
- Tín hiệu Analog 0-10v
Ngoài ra còn có các bộ chia tín hiệu Analog khác như: 0-20mA, 2-10V, 0-5V, 1-5V, 0.5-4.5V.
Và trong các loại tín hiệu trên thì tín hiệu 4-20mA sử dụng phổ biến nhất.
Phân biệt tín hiệu Analog và Digital
Sự khác nhau giữa tín hiệu Analog và Digital là gì?
Sau khi tìm hiểu tín hiệu Analog là gì? chúng ta cùng phân tích và so sánh nó với tín hiệu Digital nhé.
Rất nhiều người hay bị nhầm lẫn giữa tín hiệu Analog với Digital bởi bản chất của hai loại tín hiệu này tương tự nhau. Tuy nhiên, hai loại tín hiệu này hoàn toàn khác nhau bởi tín hiệu Digital không có tính lặp lại liên tục còn tín hiệu Analog thì có tính lặp lại dù tần số hoặc biên độ có thể khác nhau.
Cách chuyển đổi tín hiệu Analog sang Digital
Ngày nay, tín hiệu Analog được dùng phổ biến ở hầu hết các thiết bị đo cũng như các thiết bị điều khiển. Nhưng trong một số trường hợp người dùng chỉ muốn tín hiệu ngõ ra là tín hiệu Digital trên tín hiệu ngõ ra tương tự là 0 -10V hoặc 4-20mA. Bạn có thể xử lý tín hiệu Analog bằng PLC và các khối lệnh logic ở bên trong PLC. Nhưng với một ứng dụng đơn giản như vậy mà lại dùng PLC thì rất hao phí tài nguyên do đó giải pháp là dùng bộ chuyển đổi tín hiệu Analog sang Digital Z109REG2-1. Nó giúp người dùng biến đổi tín hiệu Analog 4-20mA / 0-10V chuyển thành giá trị Digital như mong muốn để có thể báo động bằng còi hoặc là đóng ngắt được động cơ.
Còn đối với các tín hiệu từ Encoder, đồng hồ đo lưu lượng sẽ truyền tín hiệu về dạng Digital và xung với tần số cao. Nhưng các thiết bị đọc chỉ có thể đọc được tín hiệu Analog dạng chuẩn người dùng cần phải dùng thiết bị chuyển đổi Digital sang Analog thì mới có thể sử dụng đúng các chức năng chuyển đổi. Và cũng cần phải xác định được loại tín hiệu Digital cần phải chuyển sang Analog.
Nếu như PLC nhận được tín hiệu Digital nhưng lại với tần số cao thì nó cũng sẽ không thể đọc được, vì vậy bộ chuyển đổi Digital sang Analog được xem là giải pháp tốt và tối ưu nhất.
Cách xử lý tín hiệu Analog trong PLC Mitsubishi
PLC Mitsubishi là thiết bị điện tử, hoạt động dựa trên nguyên lý nhị phân và chỉ có thể xử lý được các tín hiệu ở dạng 0/1. Nhưng khi được ghép nhiều bit vào với nhau, giá trị số lưu trữ sẽ tăng lên. Vì vậy bạn cần phải có Module biến đổi tín hiệu thành những giá trị số chứa trong chuỗi bit giúp PLC hiểu được.
Và để đọc và ghi được các tín hiệu tương tự này thì PLC có các Module Analog đầu vào và Analog đầu ra.
Bộ khuếch đại tín hiệu Analog
Bộ khuếch đại tín hiệu analog là gì? Bên cạnh những ưu điểm tuyệt vời khi dùng trong công nghiệp thì người dùng lại gặp nhiều rắc rối khi sử dụng tín hiệu bộ phát tín hiệu Analog 4-20mA hoặc 0-10V. Lúc này, điều cần phải làm đó là truyền tín hiệu đã bị suy giảm thành các tín hiệu đúng trước khi đưa chúng vào PLC. Bộ khuếch đại tín hiệu Analog 4-20mA/0-10V sẽ nhận được các tín hiệu từ cảm biến đo và tín hiệu ngõ ra của Analog bị suy giảm mạnh, sau đó nó khuếch đại tín hiệu thì sẽ bằng đúng với tín hiệu ngõ ra ban đầu của bộ cảm biến.
Ngoài ra, bên cạnh khả năng khuếch đại tín hiệu analog 4-20mA / 0-10V bộ Z109REG2-1 còn được tích hợp thêm các chức năng chống nhiễu tín hiệu Analog ở giữa tín hiệu ngõ ra, tín hiệu đầu và nguồn cấp.
Ứng dụng tín hiệu Analog là gì?
Hiện nay tín hiệu Analog được ứng dụng nhiều trong việc điều khiển các thiết bị phụ tải và phụ thuộc rất nhiều vào điện áp cao. Nếu như điện áp thay đổi liên tục cao hay thấp thì đều cần phải theo dõi hết quá trình này. Và với những trường hợp này việc quan trọng nhất cần quan tâm chính là phải điều khiển thiết bị phụ tải. Nếu khi gặp sự cố quá áp 50V thì phải báo còi, đèn và hiển thị thông báo lên bảng led lớn. Lúc đó, tín hiệu điện áp như VAC phải được chuyển đổi về dạng Analog và truyền tải cho các thiết bị điều khiển và hiển thị.
Với các tín hiệu nhiệt độ được đo từ cảm biến nhiệt độ ví dụ như k, PT100,… Những đầu dò nhiệt này để đưa được về tủ trung tâm hoặc bộ điều khiển trung tâm thường có khoảng cách rất xa. Vì vậy, sử dụng dây bù nhiệt cần phải lựa chọn kỹ lưỡng, chất lượng và tốn nhiều chi phí của người dùng. Ngoài ra, việc sử dụng dây bù nhiệt ở khoảng cách xa hoặc ở các khu vực có khí hậu thay đổi phức tạp thì chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ về tín hiệu Analog sẽ tiết kiệm được nhiều chi phí hơn cũng như khả năng chống nhiễu cũng tốt hơn rất nhiều.
Bên trên là một số thông tin về tín hiệu Analog, mong rằng những điều trên đã giúp bạn đọc hiểu rõ tín hiệu Analog là gì và nắm được những điểm khác biệt giữa tín hiệu Analog với Digital.
