S 模拟量换算

对输入、输出模拟量的P L C编程的探讨及编程实例解析3134人阅读|4条评论发布于：2011-12-299:03:42 对于初学PLC编程的人来说，模拟量输入、输出模块的编程要比用位变量进行一般的程序控制难的多，因为它不仅仅是程序编程，而且还涉及到模拟量的转换公式推导与使用的问题。

不同的传感变送器，通过不同的模拟量输入输出模块进行转换，其转换公式是不一样的，如果选用的转换公式不对，编出的程序肯定是错误的。

比如有3个温度传感变送器：（1）、测温范围为0~200，变送器输出信号为4～20ma（2）、测温范围为0~200，变送器输出信号为0～5V（3）、测温范围为－100~500，变送器输出信号为4～20ma（1）和（2）二个温度传感变送器，测温范围一样，但输出信号不同，（1）和(3)传感变送器输出信号一样，但测温范围不同，这3个传感变送器既使选用相同的模拟量输入模块，其转换公式也是各不相同。

一、转换公式的推导下面选用S7-200的模拟量输入输出模块EM235的参数为依据对上述的3个温度传感器进行转换公式的推导：对于(1)和（3）传感变送器所用的模块，其模拟量输入设置为0～20ma电流信号,20ma 对应数子量=32000，4ma对应数字量=6400；对于（2）传感变送器用的模块，其模拟量输入设置为0～5V电压信号，5V对应数字量=32000，0V对应数字量=0；这3种传感変送器的转换公式该如何推导的呢？这要借助与数学知识帮助，请见下图：上面推导出的（2-1）、（2-2）、（2-3）三式就是对应（1）、（2）、（3）三种温度传感变送器经过模块转换成数字量后再换算为被测量的转换公式。

编程者依据正确的转换公式进行编程，就会获得满意的效果。

二、变送器与模块的连接通常输出4～20ma电流信号的传感变送器，对外输出只有+、-二根连线，它需要外接24V电源电压才能工作，如将它的+、-二根连线分别与24V电源的正负极相连，在被测量正常变化范围内，此回路将产生4～20ma电流，见下左图。

这个4-20 mA模拟量是标准变送器的输出，以及应该换算多少压力和流量。

以此类推，完全根据你的需要，当然应该对应你不同的发射机。

如果需要很大，可以增加后一个放大器的放大倍数，这样A/D转换时显示的数据就会很大，反之亦然。

例如，4 mA代表1 kg压力，根据变送器的线性度和放大器的放大倍数进行校对和补偿，即可在可容忍的误差范围内显示您的工况数据。

学好PLC不仅需要实践，更需要理论支撑，否则根本无从下手。

模拟量在PLC编程中占有重要地位，而在实际工作中遇到的最常见的问题是模拟量与工程量的换算问题。

在实际工程中，现场人员经常需要采集温度、压力、流量、频率等物理量信号，而程序中采集的是与物理量对应的模拟量信号。

如何将模拟量信号转换成相应的量(物理量)？换句话说，编写模拟程序的目的是什么？编制模拟量的目的是使模拟量有相应的数字量，最终将数字量转换为工程量(物理量)，即模拟量转换为工程量。

工程量的问题实际上是用数字量来处理的，模拟量可以说是中间过渡。

那么今天，肖志就来推导模拟量换算的换算公式，供大家参考和使用。

如果你熟悉模拟量转换的过程，你会对模拟量知识有更深的理解，编写模拟量程序并不困难。

例如，具有测温范围的温度传感变送器有三种，对应的范围为：1)温度测量范围为0-200时，变送器输出信号为4-20 mA，对应的数字量范围为6400-32000；2)温度测量范围为0-200V，变送器输出信号为0-10V，对应的数字量范围为0-32000；3)温度测量范围为-200500，变送器输出信号为4-20 mA，对应的数字量范围为6400-32000；要求我们编制的模拟量换算工程量换算公式应满足上述三个条件，三种温度检测设备都能得到正确的工程量输出结果。

三种测温方式的温度变送器模拟量与工程量的对应关系如下图所示：可以用相似三角形原理进行分析，两个相似三角形的对应边成比例，模拟量换算公式的推导过程，根据相似三角形的比例原理，推导出模拟量换算公式：●(OV-OSL)/(OSH-OSL)=(IV-ISL)/(ISH-ISL)。

模拟:
模拟是对真实事物或者过程的虚拟。

模拟要表现出选定的物理系统或抽象系统的关键特性。

模拟的关键问题包括有效信息的获取、关键特性和表现的选定、近似简化和假设的应用，以及模拟的重现度和有效性。

可以认为仿真是一种重现系统外在表现的特殊的模拟。

4到20ma模拟量转换公式：
设模拟量为I，实际温度为T，对应的-20℃~80℃为：T=(I-4)/(20-4)*[80-(-20)]+(-20)；
方程解释：温度=（电流-电流低端）/(电流高端-电流低端)×（量程高端-量程低端）+量程低端；
变量在一定范围连续变化的量；也就是在一定范围（定义域）内可以取任意值（在值域内）。

数字量是分立量，而不是连续变化量，只能取几个分立值，如二进制数字变量只能取两个值。

模拟量用于“量测压”领域：
量测值电压值、有功功率、无功功率、温度和变压器抽头位置等均用量测值表示与状态量（也称逻辑量）对照也称为模拟量。

因日立仪器吸取试剂时并不是按参数设置的体积吸取，而是要多吸一部分（此部分称为模拟量），此种设计的目的是为了防止试剂被稀释。

模拟量的使用：
模拟量的使用是plc控制中的一部分，模拟量种类一般有电压型和电流型两种。

电流型相比于电压型更稳定，抗干扰能力较强。

模拟量的使用也是有分辨率的。

一般有12bit和14bit两种分辨率。

其中对应的数值分别为0～4000和0～16000。

对应的电压为0～10v，具体根据使用情况而定。

此种模拟量一般用于电压与数值为线性关系。

还有一种模拟量模块，用来转化采集的温度，是非线性的关系。

假设模拟量的标准电信号是A0—Am（如：4—20mA），A/D转换后数值为D0—Dm（如：6400—32000），设模拟量的标准电信号是A，A/D转换后的相应数值为D，由于是线性关系，函数关系A＝f（D）可以表示为数学方程：A＝（D－D0）×（Am－A0）／（Dm－D0）＋A0。

根据该方程式，可以方便地根据D值计算出A值。

将该方程式逆换，得出函数关系D＝f（A）可以表示为数学方程：D＝（A－A0）×（Dm－D0）／（Am－A0）＋D0。

具体举一个实例，以S7-200和4—20mA为例，经A/D转换后，我们得到的数值是6400—32000，即A0＝4，Am＝20，D0＝6400，Dm＝32000，代入公式，得出：A＝（D－6400）×（20－4）／（32000－6400）＋4假设该模拟量与AIW0对应，则当AIW0的值为12800时，相应的模拟电信号是6400×16／25600＋4＝8mA。

又如，某温度传感器，－10—60℃与4—20mA相对应，以T表示温度值，AIW0为PLC模拟量采样值，则根据上式直接代入得出：T=70×（AIW0－6400）／25600－10 可以用T 直接显示温度值。

模拟量值和A/D转换值的转换理解起来比较困难，该段多读几遍，结合所举例子，就会理解。

为了让您方便地理解，我们再举一个例子：某压力变送器，当压力达到满量程5MPa时，压力变送器的输出电流是20mA，AIW0的数值是32000。

可见，每毫安对应的A/D值为32000/20，测得当压力为0.1MPa时，压力变送器的电流应为4mA，A/D值为（32000/20）×4＝6400。

由此得出，AIW0的数值转换为实际压力值（单位为KPa）的计算公式为：VW0的值＝(AIW0的值－6400)(5000－100)/(32000－6400)＋100（单位：KPa）编程实例您可以组建一个小的实例系统演示模拟量编程。

假设模拟量的标准电信号就是A0—Am(如:4—20mA),A/D转换后数值为D0—Dm(如:6400—32000),设模拟量的标准电信号就是A,A/D转换后的相应数值为D,由于就是线性关系,函数关系A＝f(D)可以表示为数学方程:A＝(D－D0)×(Am－A0)／(Dm－D0)＋A0。

根据该方程式,可以方便地根据D值计算出A值。

将该方程式逆换,得出函数关系D＝f(A)可以表示为数学方程:D＝(A－A0)×(Dm－D0)／(Am－A0)＋D0。

具体举一个实例,以S7-200与4—20mA为例,经A/D转换后,我们得到的数值就是6400—32000,即A0＝4,Am＝20,D0＝6400,Dm＝32000,代入公式,得出:A＝(D－6400)×(20－4)／(32000－6400)＋4假设该模拟量与AIW0对应,则当AIW0的值为12800时,相应的模拟电信号就是6400×16／25600＋4＝8mA。

又如,某温度传感器,－10—60℃与4—20mA相对应,以T表示温度值,AIW0为PLC模拟量采样值,则根据上式直接代入得出:T=70×(AIW0－6400)／25600－10 可以用T 直接显示温度值。

模拟量值与A/D转换值的转换理解起来比较困难,该段多读几遍,结合所举例子,就会理解。

为了让您方便地理解,我们再举一个例子:某压力变送器,当压力达到满量程5MPa时,压力变送器的输出电流就是20mA,AIW0的数值就是32000。

可见,每毫安对应的A/D值为32000/20,测得当压力为0、1MPa时,压力变送器的电流应为4mA,A/D 值为(32000/20)×4＝6400。

由此得出,AIW0的数值转换为实际压力值(单位为KPa)的计算公式为:VW0的值＝(AIW0的值－6400)(5000－100)/(32000－6400)＋100 (单位:KPa)编程实例您可以组建一个小的实例系统演示模拟量编程。

如何对 S7-200 的 CPU224XP 和扩展模块 EM 231, EM 232 及 EM 235 的模拟量值进行比例换算?说明:扩展模块 EM 231、 EM 232 和 EM 235模拟量的输入输出和 CPU224XP 一样以 word 格式的整数显示,这就需要做转换来确保正确的显示和过程中的应用 。

这些转换可通过附件中的下载功能块来完成。

下载中包括 转换功能块的"Scale" 库 和易于理解的例程"Tip038"。

1. 比例换算:下列图表显示输入输出值的比例换算。

这里对术语 "单极性", "双极性" 和 "20% 偏移" 有解释。

这些术语在其他 里非常重要。

如STEP 7 Micro/Win - PID 向导（工具 > 指令向导 > PID 控制器）单极性比例换算只有正的或负的值范围 (图 01 显示了一个模拟量输入值 0到32000的例子)。

scale.zip ( 26 KB )Ｔｉｐｓｃａｌｅ库程序点击下载初中数学几何知识，三角形相似的那些知识。

在带有20%偏移的单极性的例子中, 最低限值是最大限值的 20% 。

(图 02 显示了一个模拟量输入值6400到 32000的例子)。

图 02双极性比例换算有正的和负的值范围 (图 03 显示了一个到 32000的例子)。

图 03下表是对一些缩写地解释:初中数学几何知识，三角形相似的那些知识。

初中数学几何知识，三角形相似的那些知识。

表 012. 公式以下公式由计算换算值的图表中得出:Ov = (Osh - Osl) / (Ish - Isl) * (Iv - Isl) + Osl3. 库3.1 "Scale" 库的描述"scale.mwl" 库包括从 INTEGER 到 REAL (S_ITR)、从REAL to REAL (S_RTR)及从REAL 到 INTEGER (S_RTI)类型数据的比例换算。

其实很简单就是一个Y（实际值）=A*X（数字量）+B的公式而已。

例如你的压力变送器检测压力范围是0~200kPa，输出4~20mA，PLC通过通道设置可以设置成输入4~20mA，对应数字量0~4000，那么0~200kPa与4~20mA是一一对应关系，4~20mA与0~4000是一一对应的关系，所以0~200kPa与0~4000就是一一对应关系，既然是一一对应关系，他两个就符合公式Y=A*X+B，这里A=1/20，B=0。

因此实际压力值=采集的数字量/20。

望采纳。

谢谢，有点似懂非懂了，基本采纳了。

所以还要继续向你请教：1.数字量范围（如0~4000）是由AD模块决定么?PLC采集的数字量是什么进制?2.3.Y=AX+B的公式中,B是什么,为什么B是0,如果B恒等0为什么还要加B。

倍数=数字量程上限/传感器量产上限；然后根据采集的数字量/倍数，得出实际的压力值，对么？压力单位是Kpa？4.5.手头的模块不是FX配套2AD/4AD的,是国产普通采集模块,换算方法是否一样适用?6.1、0~4000是根据模块里特殊寄存器设置的，比如三菱的FX3U-04AD的BFM #0设置输入的类型，就决定了类型是电压，还是电流，是4~20mA还是-20~2 0mA等等。

采集到的数字量都是十进制数字。

2、B=0，是通过这几个参数计算出来了，因为0~200kpa与0~ 4000成一一对应关系，而算出来的A=1/20，B=0，不是B固定就是0的，如果你要是西门子的AD，是0~20mA对应0-32000，那么就是0~200kpa对应4~20mA对应6400~32000，那么就是Y=X/128-50，A=1/128，B=-50。

压力单位这个很多，气体压力一般是kpa，mpa，bar，固体压力一般是kg/m的平方，N/m 平方等等。

3、只要是PLC的AD模块都是这个算法，置于别的AD模块就不一定了。

假设模拟量的标准电信号是A0—Am（如：4—20mA），A/D转换后数值为D0—Dm（如：6400—32000），设模拟量的标准电信号是A，A/D转换后的相应数值为D，由于是线性关系，函数关系A＝f（D）可以表示为数学方程：A＝（D－D0）×（Am－A0）／（Dm－D0）＋A0。

根据该方程式，可以方便地根据D值计算出A值。

将该方程式逆换，得出函数关系D＝f（A）可以表示为数学方程：D＝（A－A0）×（Dm－D0）／（Am－A0）＋D0。

具体举一个实例，以S7-200和4—20mA为例，经A/D转换后，我们得到的数值是6400—32000，即A0＝4，Am＝20，D0＝6400，Dm＝32000，代入公式，得出：A＝（D－6400）×（20－4）／（32000－6400）＋4假设该模拟量与AIW0对应，则当AIW0的值为12800时，相应的模拟电信号是6400×16／25600＋4＝8mA。

又如，某温度传感器，－10—60℃与4—20mA相对应，以T表示温度值，AIW0为PLC模拟量采样值，则根据上式直接代入得出：T=70×（AIW0－6400）／25600－10 可以用T 直接显示温度值。

模拟量值和A/D转换值的转换理解起来比较困难，该段多读几遍，结合所举例子，就会理解。

为了让您方便地理解，我们再举一个例子：某压力变送器，当压力达到满量程5MPa时，压力变送器的输出电流是20mA，AIW0的数值是32000。

可见，每毫安对应的A/D值为32000/20，测得当压力为0.1MPa时，压力变送器的电流应为4mA，A/D值为（32000/20）×4＝6400。

由此得出，AIW0的数值转换为实际压力值（单位为KPa）的计算公式为：VW0的值＝(AIW0的值－6400)(5000－100)/(32000－6400)＋100（单位：KPa）编程实例您可以组建一个小的实例系统演示模拟量编程。

模拟量是什么？PLC和模拟量是如何转换的？模拟量在PLC系统中有着非常广泛的应用，特别是在过程控制系统中。

模拟量是一种连续变化的量，因此，它的使用对象也是各种连续变化的量，比如温度，压力，湿度，流量，转速，电流，电压，扭矩等等等等。

那什么是数字量呢？与模拟量相对的是数字量，数字量又叫开关量，数字量只有两种状态，随时间的变化是不连续的物理量，像是一个个的脉冲波形，所以又叫脉冲量。

图一温度表如图一所示的温度表，它测量的温度是连续的，对应温度表上的刻度。

比如从40度升到50度，它不是直接跳跃的，而是连续上去的，也就是41、42、43这样连续的变化。

那么PLC是如何识别并控制这些变化？它和模拟量又是如何转换的呢？PLC系统中使用的模拟量有两种，一种是模拟电压，一种是模拟电流，模拟电压最常见，用的也最多。

模拟电压一般是0~10V，并联相等，长距离传输时容易受干扰，一般用在OEM设备中。

模拟电流一般是4~20mA，串联相等，抗干扰能力强，dcs系统中一般都使用模拟电流。

首先，我们先要用传感器测量我们所需要的参数，通过变送器将此参数变换成0~10V 或者4~20mA ，现在很多传感器都是自带变送器的，直接就输出模拟量，建议大家在项目中选用此种类型的传感器图二某压力传感器手册如图二所示，是某压力开关的选型手册，红色圆圈部分是它的量程0~250公斤，再看黄色荧光笔部分，此型号的传感器是模拟电流输出，也就是此款传感器将0~250公斤的压力线性转换成了4~20mA 的电流，当我们检测到12mA的电流时，就表示压力是125公斤，依此类推。

当我们读取到模拟量之后，就要交给PLC去处理了，由于PLC的实质是电子计算机，而计算机只能识别数字量，因此要进行转换，也就是模拟量到数字量的转换，模拟电子技术中称之为A/D转换，作为PLC的使用者，而A/D转换的是一个线性变化，也就是把0~10V 或者4~20mA 转换成一个数字N，再在PLC中去处理这个转换后的数字。

模拟量比例换算指令库模拟量比例换算指令库是一种能够将不同模拟量之间进行换算的指令库。

通过这个指令库，我们能够将一个模拟量的数值转换为另一个模拟量的等效数值，从而实现不同模拟量之间的相互转化。

在实际生活和工程应用中，我们常常会遇到需要对不同模拟量进行比较或者计算的情况。

比如，在工业生产中，我们需要将温度的模拟量转化为对应的电流信号，或者将压力的模拟量换算为相应的电压信号。

这时，我们就可以使用模拟量比例换算指令库来完成这些换算。

模拟量比例换算指令库中主要包含了一系列的换算函数和公式。

这些函数和公式能够根据输入的模拟量数值和换算系数，计算出等效的目标模拟量数值。

例如，如果我们想将温度的模拟量数值转化为电流信号，可以通过指令库中的换算函数，将温度值与对应的换算系数相乘，得到最终的电流信号数值。

除了基本的模拟量比例换算函数，指令库还可以提供一些高级功能，如灵活的单位转换、误差校正等。

这些功能能够进一步提高指令库的实用性和适应性。

在使用模拟量比例换算指令库时，我们需要先确定要进行换算的模拟量类型和相应的换算系数。

这些换算系数一般来自于工程技术规范或实验数据。

在应用中，我们要确保换算系数的准确性，以免导致换算结果的误差。

最后，模拟量比例换算指令库的应用可以帮助我们更方便、快速地进行模拟量的转化。

通过使用这个指令库，我们可以减少手工计算的工作量，并提高换算结果的准确性和可靠性。

同时，指令库的整合化还能够提高开发效率和操作的便利性。

总而言之，模拟量比例换算指令库是一种实用而重要的工具，在工程实践中具有广泛的应用价值。

通过合理使用这个指令库，我们能够更好地进行不同模拟量之间的换算，提高工作效率，减少错误，并为实际操作和工程设计提供指导和支持。

如何对 S7-200 的 CPU224XP 和扩展模块 EM 231, EM 232 及 EM 235 的模拟量值进行比例换算?说明:扩展模块 EM 231、 EM 232 和 EM 235模拟量的输入输出和 CPU224XP 一样以 word 格式的整数显示,这就需要做转换来确保正确的显示和过程中的应用 。

这些转换可通过附件中的下载功能块来完成。

下载中包括 转换功能块的 "Scale" 库 和易于理解的例程"Tip038" 。

1. 比例换算:下列图表显示输入输出值的比例换算。

这里对术语 "单极性", "双极性" 和 "20% 偏移" 有解释。

这些术语在其他 里非常重要。

如STEP 7 Micro/Win - PID 向导（工具 > 指令向导 > PID 控制器）单极性比例换算只有正的或负的值范围 (图 01 显示了一个模拟量输入值 0到32000的例子)。

在带有20%偏移的单极性的例子中, 最低限值是最大限值的 20% 。

(图 02 显示了一个模拟量输入值6400到32000的例子)。

图 02双极性比例换算有正的和负的值范围 (图 03 显示了一个模拟量输入值 -32000 到 32000的例子)。

图 03下表是对一些缩写地解释:参数描述Ov 换算结果 (输出值)Iv 模拟量值 (输入值)Osh 换算输出值的高限 (换算输出高限)Osl 换算输出值的低限 (换算输出低限)Ish 换算输入值的高限 (换算输入高限)Isl 换算输入值的低限 (换算输入低限)表 012. 公式以下公式由计算换算值的图表中得出:Ov = (Osh - Osl) / (Ish - Isl) * (Iv - Isl) + Osl3. 库3.1 "Scale" 库的描述"scale.mwl" 库包括从 INTEGER 到 REAL (S_ITR)、从REAL to REAL (S_RTR)及从REAL 到 INTEGER (S_RTI)类型数据的比例换算。

返回专题资料首页 >>模拟量比例换算因为A/D （模/数）、D/A （数/模）转换之间的对应关系，S7-200 CPU 内部用数值表示外部的模拟量信号，两者之间有一定的数学关系。

这个关系就是模拟量/数值量的换算关系。

例如，使用一个0 - 20mA 的模拟量信号输入，在S7-200 CPU 内部，0 - 20mA 对应于数值范围0 - 32000；对于4 - 20mA 的信号，对应的内部数值为6400 - 32000。

如果有两个传感器，量程都是0 - 16MPa ，但是一个是0 - 20mA 输出，另一个是4 - 20mA 输出。

它们在相同的压力下，变送的模拟量电流大小不同，在S7-200内部的数值表示也不同。

显然两者之间存在比例换算关系。

模拟量输出的情况也大致相同。

上面谈到的是0 - 20mA 与4 - 20mA 之间换算关系，但模拟量转换的目的显然不是在S7-200 CPU 中得到一个0 - 32000之类的数值；对于编程和操作人员来说，得到具体的物理量数值（如压力值、流量值），或者对应物理量占量程的百分比数值要更方便，这是换算的最终目标。

如果使用编程软件Micro/WIN32中的PID Wizard （PID 向导）生成PID 功能子程序，就不必进行0 - 20mA 与4 - 20mA 信号之间的换算，只需进行简单的设置。

通用比例换算公式模拟量的输入/输出都可以用下列的通用换算公式换算：Ov = [(Osh - Osl)*(Iv - Isl)/(Ish - Isl)] + Osl其中：它们之间的关系可以图示如下：图1. 模拟量比例换算关系实用指令库 Ov:换算结果 Iv:换算对象 Osh:换算结果的高限 Osl:换算结果的低限 Ish:换算对象的高限 Isl: 换算对象的低限Page 1 of 2模拟量- 换算PDF w 在STEP 7-Micro/WIN Programming Tips（Micro/WIN编程技巧中）的Tip38就是关于如何实现上述转换的例程。

第10章SPI与模拟量转换SPI(串行外设接口)是Freescale公司推出的一种同步串行通信接口，用于MCU和外围扩展芯片之间的串行连接，现已发展成为一种工业标准。

目前，各半导体公司推出了大量的带有SPI接口的芯片，如RAM、EEPROM、Flash ROM、A/D、D/A转换、LED/LCD驱动、I/O接口、实时时钟等。

本章首先讨论SPI及编程方法。

计算机只能处理数字量，对于温度、压力、速度和流量等模拟量必须经过A/D转换才能为计算机所处理。

计算机要干预对外部需要模拟量进行控制的装置，需要通过D/A转换。

GP32内部有8路8位A/D转换，没有D/A转换。

本章给出GP32内部A/D 转换的编程方法。

本章随后给出利用MCU的SPI进行12位A/D转换芯片TLC2543及10位D/A芯片的扩充，并给出具体实例。

所给出A/D实例，包含的基本的滤波方法，可以直接应用于实际工程。

对常见传感器的简介，有助于初学者对A/D转换的理解与实践。

作为知识积累，还对常用传感器进行了介绍。

10.1 SPI的基本工作原理10.1.1 SPI概述串行外设接口(SPI，Serial Peripheral Interfac)是Freescale公司推出的一种同步串行通信接口，用于微处理器和外围扩展芯片之间的串行连接，现已发展成为一种工业标准。

目前，各半导体公司推出了大量的带有SPI接口的具有各种各样功能的芯片，如RAM、EEPROM、Flash ROM、A/D转换器、D/A转换器、LED/LCD显示驱动器、I/O 接口芯片、实时时钟、UART收发器等，为用户的外围扩展提供了极其灵活而价廉的选择。

Freescale 08系列MCU中含有串行外设接口模块，它是MCU与外界联系的重要方式之一。

SPI特性描述如下：①全双工。

②主、从工作方式。

③发送和接收的数据寄存器相互独立从而实现双缓存操作。

④主机可以设定4种工作频率(最大可达总线频率的二分之一)。

教你几步搞定模拟量计算在工程设计和控制系统中，经常需要对模拟量进行计算以满足工程需求。

模拟量指连续变化的物理量，如电压、电流以及温度等。

在本文中，我们将介绍几个简单的步骤，以帮助你更好地理解模拟量计算。

步骤一：单位转换在进行模拟量计算之前，首先要确认各个物理量的单位，以确保计算的准确性。

下面是一些常见的模拟量单位：•电压：伏特（V）•电流：安培（A）•电阻：欧姆（Ω）•温度：摄氏度（℃）或华氏度（℉）需要注意的是，在进行计算时，要将所有的单位转换成国际标准单位。

例如，摄氏度到开尔文（K）的转换公式为 K = ℃ + 273.15。

步骤二：信号强度转换模拟信号的强度通常采用电压、电流或功率来表示。

在进行模拟量计算之前，需要将这些强度换算成其他单位，以便进行计算。

例如，将电流转换为功率的公式为：P = I * V其中，P表示功率，I表示电流，V表示电压。

需要注意的是，在进行信号强度转换时，要注意信号的极性和方向，以免出现误差。

步骤三：标准化对于不同的模拟量信号，通常需要将其标准化后才能进行有效的比较和计算。

标准化的目的是将不同物理量之间的差异量化为一个统一的量纲，以便进行比较。

例如，将温度进行标准化的方法是将其转换为摄氏度或开尔文。

另一个常用的标准化方法是百分比，将实际值除以最大值，然后将结果乘以100。

步骤四：模拟量计算经过前面三步的准备工作，现在可以进行模拟量计算了。

模拟量计算方式多种多样，下面是几个常见的方法：算术平均值算术平均值可以简单地通过将所有值相加然后除以总数来计算。

这个方法广泛应用于各种数据分析中，特别是在控制系统中。

例如，计算三个数据点的平均温度：(20℃+25℃+30℃)/3=25℃加权平均值加权平均值是指根据每个数据点的权重来计算平均值。

权重表示每个数据点的重要性。

例如，计算三个数据点的加权平均温度：(20℃*2+25℃*3+30℃*5)/(2+3+5)=28℃标准差标准差是对数据的离散程度测量的一种方法。