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STEP7將模擬量輸入模塊的輸出值轉(zhuǎn)換為實(shí)際的物理量

a.模擬量輸入轉(zhuǎn)換后的模擬值表示方法。模擬量輸入/輸出模塊中模擬量對應(yīng)的數(shù)字稱為模擬值，模擬值用16位二進(jìn)制補(bǔ)碼(整數(shù))來表示。最高位(第15位)為符號位，正數(shù)的符號位為0，負(fù)數(shù)的符號位為1。

模擬量經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)值的位數(shù)(包括符號位)如果小于16位(包括符號位)，則轉(zhuǎn)換值被自動左移，使其最高位(符號位)在16位的最高位，模擬量左移后未使用的低位則填人"0"，這種處理方法稱為"左對齊"。設(shè)模擬值的精度為12位加符號位，左移3位后未使用的低位(第0～2位)為0，相當(dāng)于實(shí)際的模擬值被乘以了8。

這種處理方法的優(yōu)點(diǎn)在于模擬量的量程與移位處理后的數(shù)字的關(guān)系是固定的，與左對齊之前的轉(zhuǎn)換值無關(guān)，便于后續(xù)的處理。

表2-58給出模擬量輸入模塊的模擬值與以百分?jǐn)?shù)表示的模擬量之間的關(guān)系，其中最重要的關(guān)系是雙極性模擬量量程的上、下限(****和-****)分別對應(yīng)于模擬值27648和-27648。單極性模擬量量程的上、下限(****和0%)分別對應(yīng)于模擬值27648和0

根據(jù)模擬量輸入模塊的輸出值計(jì)算對應(yīng)的物理量時(shí)，應(yīng)考慮變送器的輸入/輸出量程和模擬量輸入模塊的量程，找出被測物理量與A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字之間的比例關(guān)系。

b.轉(zhuǎn)換舉例。

【例1】 壓力變送器的量程為0～10MPa，輸出信號為0～10V，模擬量輸入模塊的量程為0～10V，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量為0～27648，設(shè)轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字為N，試求以kPa為單位的壓力值。

解：0～10MPa(0～10000kPa)對應(yīng)于轉(zhuǎn)換后的數(shù)字0～27648，轉(zhuǎn)換公式為：P=10000N/27648(kPa)

注意在運(yùn)算時(shí)一定要先乘后除，否則會損失原始數(shù)據(jù)的精度。

【例2】 某溫度變送器的量程為-100～500℃，輸出信號為4～20mA，某模擬量輸入模塊將0～20mA的電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字0～27648，設(shè)轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字為N，求以0.1℃為單位的溫度值。

解：如圖2-132所示，單位為0.1℃的溫度值-1000~5000對應(yīng)于數(shù)字量5530～27648。根據(jù)該比例關(guān)系，可得出以0.1℃為單位的溫度T的計(jì)算公式為：

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