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必收藏:西門子模擬量輸入模塊精度與分辨率的四大要點

 工控庫吧 2021-12-08
要點一模擬量輸入模塊分辨率的示意圖

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,所轉換的溫度數(shù)值是在模擬量模版中轉換的結果。

要點二模擬量輸入模塊分辨率的實際應用

如圖所示:當分辨率是10位的時候,模擬量的數(shù)值是以32的倍數(shù)變化;當分辨率是15位的時候,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4~20mA的壓力傳感器的量程是0-100kPa,當選擇分辨率為10位的模塊時,每次變化數(shù)字量為:32*100/27648=0.1157,這時的誤差范圍就在0.1kPa以上了,想要達到0.1kPa的精度是不可能的;當選擇分辨率為11位的模塊時,每次變化數(shù)字量為:16*100/27648=0.0579,這時的誤差范圍就在0.1kPa以下了,就可以達到0.1kPa的精度。

要點三模擬量輸入模塊分辨率和精度比較

首先說明的是:精度≠分辨率

分辨率是整個量程分成N個等份,如上圖對應各自的分辨率就是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。

精度是測量值和實際值的偏差,模擬量轉換的精度除了取決于A/D轉換的分辨率,還受到轉換芯片的外圍電路的影響,在實際應用中,輸入的模擬量信號會有波動、噪聲和干擾,內部電路也會產生噪聲、漂移,這些都會對轉換的精度造成影響,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。

要點四模擬量輸入模塊分辨率的設置

有的模擬量輸入模塊的分辨率是可以在硬件組態(tài)中進行設置的,比如6ES7 331-7KF02-0AB0,硬件描述中分辨率最高可達到14位,但是對于不同的積分時間或干擾頻率抑制值,其分辨率是不一樣的,對于本例的模塊具體對應關系(每個模塊的詳細參數(shù)可以參考模塊的技術手冊)為:

由圖中數(shù)據(jù)可以看出:積分時間越長精度越高,干擾抑制頻率值越低精度越高。

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