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必收藏:西门子模拟量输入模块精度与分辨率的四大要点

工控老王 1436

前言:

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要点一模拟量输入模块分辨率的示意图

西门子S7-300/400的模拟量输入的分辨率用位来表示,如下图所示:

注意:该精度不适用于温度数值,所转换的温度数值是在模拟量模版中转换的结果。

要点二模拟量输入模块分辨率的实际应用

如图所示:当分辨率是10位的时候,模拟量的数值是以32的倍数变化;当分辨率是15位的时候,模拟量的数值是以1的倍数变化,其它的依次类推。

例如:一个4~20mA的压力传感器的量程是0-100kPa,当选择分辨率为10位的模块时,每次变化数字量为:32*100/27648=0.1157,这时的误差范围就在0.1kPa以上了,想要达到0.1kPa的精度是不可能的;当选择分辨率为11位的模块时,每次变化数字量为:16*100/27648=0.0579,这时的误差范围就在0.1kPa以下了,就可以达到0.1kPa的精度。

要点三模拟量输入模块分辨率和精度比较

首先说明的是:精度≠分辨率

分辨率是整个量程分成N个等份,如上图对应各自的分辨率就是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。

精度是测量值和实际值的偏差,模拟量转换的精度除了取决于A/D转换的分辨率,还受到转换芯片的外围电路的影响,在实际应用中,输入的模拟量信号会有波动、噪声和干扰,内部电路也会产生噪声、漂移,这些都会对转换的精度造成影响,这些因素造成的误差要大于芯片A/D的转换误差,高精度必须要高分辨率,但高分辨率并不等于高精度。

要点四模拟量输入模块分辨率的设置

有的模拟量输入模块的分辨率是可以在硬件组态中进行设置的,比如6ES7 331-7KF02-0AB0,硬件描述中分辨率最高可达到14位,但是对于不同的积分时间或干扰频率抑制值,其分辨率是不一样的,对于本例的模块具体对应关系(每个模块的详细参数可以参考模块的技术手册)为:

由图中数据可以看出:积分时间越长精度越高,干扰抑制频率值越低精度越高。

转自:工控库吧

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