模拟量转换成数字量的方法及应用
1．在线监测采集器模拟量输入基本采用（4－20mA）方式接入，模拟量实际大小经换算后输出相应的数值。
举例说明：如果一台在线COD检测设备仪器；其量程小值为0，最大值200；那么相对应的模拟量分别为4mA-20mA；当COD为测定值为0时，那么模拟量输出为4mA,当COD测定值为200时，模拟量输出应为20mA；假若模拟量输出为10mA,那么COD测定值是多少？
由线性方程的直线方程公式：y=KX+b
分别计算K值：K=（200-0）/（20-4）=12.5
令y=0，X=4 可计算出b=-Kx= -50
那么得出函数关系式为：y=12.5X-50
那么现在当COD模拟量输出为10mA时，可以计算出实际值为：
Y=12.5*10-50=75
就可以算出当COD模拟量输出为10mA时，相对应数值则为75。 以上例子为理论值计算。
2．下列为实际我们用作测试电流计算值和实际应用参考。
我们使用一个电流互感器作为测试对象：电流互感器测定电流最小值为0，最大值为50，最小值为0时对应输出模拟量4mA，最大值为50时对应输出模拟量为20mA.
由以上数据我们可以做出函数方程为：y=3.125X-12.5
现在通电进行实测试验用电流测得电流为6.40mA,在线仪表实测数据为7.568。
通过理论值计算可以计算出当输出电流为6.4mA时，计算理论值为7.5.理论值与实测值误差值为：0.068,误差率为0.068/50=0.00136.
由此验证此公式是具有可行性。
信号的变换需要经过以下过程：物理量－传感器信号－标准电信号－A/D转换－数值显示。
声明：为简单起见，我们在此讨论的是线性的信号变换。同时略过传感器的信号变换过程。
假定物理量为A，范围即为A0－Am，实时物理量为X；标准电信号是B0－Bm，实时电信号为Y；A/D转换数值为C0-Cm，实时数值为Z。
如此，B0对应于A0，Bm对应于Am，Y对应于X,及Y=f（X）.由于是线性关系,得出方程式为Y=(Bm-B0)*(X-A0)/（Am—A0)+B0。又由于是线性关系，经过A/D转换后的数学方程Z=f(X）可以表示为Z=（Cm-C0)＊(X-A0)/(Am-A0）+C0。那么就很容易得出逆变换的数学方程为X=(Am-A0）*(Z—C0)/(Cm—C0）+A0。方程中计算出来的X就可以在显示器上直接表达为被检测的物理量。
5、PLC中逆变换的计算方法
以S7—200和4－20mA为例，经A/D转换后,我们得到的数值是6400－32000，及C0=6400，Cm=32000
。于是，X=(Am—A0）*(Z—6400)/(32000-6400）+A0.
例如某温度传感器和变送器检测的是-10－60℃，用上述的方程表达为X=70＊(Z-6400）/25600-10。经过PLC的数学运算指令计算后，HMI可以从结果寄存器中读取并直接显示为工程量。
用同样的原理，我们可以在HMI上输入工程量,然后由软件转换成控制系统使用的标准化数值.
在S7—200中,(Z—6400）/25600的计算结果是非常重要的数值.这是一个0－1。0（100%）的实数，可以直接送到PID指令（不是指令向导）的检测值输入端。PID指令输出的也是0－1.0的实数,通过前面的计算式的反计算，可以转换成6400－32000，送到D/A端口变成4－20mA输出.
1.自己写转换程序。
2。需要注意你的模拟量是单极性的还是双极性的。
函数关系A＝f（D）可以表示为数学方程：
数字量与模拟量的定义与转换原理是什么
模拟量是指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。那么数字量与模
拟量的定义与转换原理是什么呢?下⾯跟⼩编⼀起来了解⼀下吧!
数字量与模拟量的定义与转换原理是什么
⼀、数字量
在时间上和数量上都是离散的物理量称为数字量。把表⽰数字量的信号叫数字信号。把⼯作在数字
信号下的电⼦电路叫数字电路。
例如：
⽤电⼦电路记录从⾃动⽣产线上输出的零件数⽬时，每送出⼀个零件便给电⼦电路⼀个信号，使之
记1，⽽平时没有零件送出时加给电⼦电路的信号是0，所在为记数。可见，零件数⽬这个信号⽆论在时间上
还是在数量上都是不连续的，因此他是⼀个数字信号。最⼩的数量单位就是1个。
⼆、模拟量
在时间上或数值上都是连续的物理量称为模拟量。把表⽰模拟量的信号叫模拟信号。把⼯作在模拟
信号下的电⼦电路叫模拟电路。
例如：
热电偶在⼯作时输出的电压信号就属于模拟信号，因为在任何情况下被测温度都不可能发⽣突跳，
所以测得的电压信号⽆论在时间上还是在数量上都是连续的。⽽且，这个电压信号在连续变化过程中的任何
⼀个取值都是具体的物理意义，即表⽰⼀个相应的温度。
三、数字量与模拟量的转换原理
1、数模转换器是将数字信号转换为模拟信号的系统，⼀般⽤低通滤波即可以实现。数字信号先进
⾏解码，即把数字码转换成与之对应的电平，形成阶梯状信号，然后进⾏低通滤波。
根据信号与系统的理论，数字阶梯状信号可以看作理想冲激采样信号和矩形脉冲信号的卷积，那么
由卷积定理，数字信号的频谱就是冲激采样信号的频谱与矩形脉冲频谱(即Sa函数)的乘积。这样，⽤Sa函数
的倒数作为频谱特性补偿，由数字信号便可恢复为采样信号。由采样定理，采样信号的频谱经理想低通滤波
便得到原来模拟信号的频谱。
⼀般实现时，不是直接依据这些原理，因为尖锐的采样信号很难获得，因此，这两次滤波(Sa函数
第 1 页 共 2 页 数字量转换模拟量公式
（原创实用版）
目录
1.数字量与模拟量的概念
2.数字量转换为模拟量的原因
3.数字量转换模拟量公式
4.公式的应用实例
5.注意事项
正文
1.数字量与模拟量的概念
数字量和模拟量是电子工程和信号处理领域中的两个重要概念。数字量通常是指离散的、以数字形式表示的信号，例如二进制数字信号。而模拟量则是指连续的、以模拟电压或电流形式表示的信号，例如音频和视频信号。
2.数字量转换为模拟量的原因
在某些应用场景中，需要将数字量转换为模拟量，以便信号能够更好地被传输或处理。例如，在音频处理中，数字音频信号需要转换为模拟信号，以便通过扬声器播放出来。
3.数字量转换模拟量公式
数字量转换为模拟量的公式通常为：
模拟量 = (数字量 - 数字量最小值) / (数字量最大值 - 数字量最小值) * (模拟量最大值 - 模拟量最小值) + 模拟量最小值
其中，数字量最小值为 0，数字量最大值为某个正整数 n，模拟量最大值为正无穷，模拟量最小值为负无穷。 第 2 页 共 2 页 4.公式的应用实例
以音频处理为例，假设有一个数字音频信号，其数字量的范围为
0-255，表示音频信号的幅度范围。我们需要将这个数字音频信号转换为模拟音频信号，以便通过扬声器播放。假设模拟音频信号的范围为 -10V
至 10V。
根据上述公式，可以计算出每个数字音频信号对应的模拟音频信号的幅度值。例如，当数字音频信号为 255 时，对应的模拟音频信号的幅度值为：
模拟量 = (255 - 0) / (255 - 0) * (10 - (-10)) + (-10) = 10V
类似地，当数字音频信号为 0 时，对应的模拟音频信号的幅度值为：
模拟量 = (0 - 0) / (255 - 0) * (10 - (-10)) + (-10) = -10V
5.注意事项
在使用数字量转换模拟量公式时，需要注意以下几点：
