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计算机控制系统中模拟量输出

2015-4-3 06:51| 发布者: admin| 查看: 1223| 评论: 0

摘要:   在计算机控制系统中,有些被控对象或执行机构需要模拟量信号输入,这就要求计算机把计算好的数字控制量转换为模拟量信号输出出去。从数字量到模拟量的转换,一般采用集成D/A转换器实现。设计D/A转换电路时,应综 ...

  在计算机控制系统中,有些被控对象或执行机构需要模拟量信号输入,这就要求计算机把计算好的数字控制量转换为模拟量信号输出出去。从数字量到模拟量的转换,一般采用集成D/A转换器实现。设计D/A转换电路时,应综合考虑转换精度、转换速度、接口设计的方便性以及价格等因素,选择合适的D/A转换器。由于D/A转换器的种类繁多,不同种类的D/A转换器的具体使用方法也不尽相同。
  1.多通道D/A转换系统设计
  实现多路的模拟量信号输出,一般有以下两种方案。
  第一种方案是为每一个通道设置一个独立的D/A转换器。这种方案的优点是转换速度快、精度高、工作可靠,即使某一通道出现故障也不会影响其他通道的工作,相应软件的编制也比较简单。但是,如果模拟量信号输出通道较多,就会使系统造价增加很多,尤其是采用高精度的D/A转换器时,这一问题尤为严重。
  第二种方案是多通道复用一个D/A转换器,并辅以多路模拟开关和采样保持放大器来实现,如图1所示。此方案适用于输出通道不多且对速度要求不高的场合。
  
           图1 多路复用方式D/A转换原理
  2.模拟量输出的光电隔离
  在工业现场应用中,为了消除公共地线带来的干扰,提高系统的安全性和可靠性,应采用光电隔离措施来隔离计算机控制系统与现场被控设备。模拟量信号输出的光电隔离,一般在计算机与D/A转换器之间的数字接口部分进行,其原理见图2。注意对模拟开关的通道选择控制部分也应采取光电隔离措施。
     
         图2 带光电隔离的多通道复用方式D/A转换原理

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