如何将模拟信号转换成数字信号?——A/D转换技术
对于计算机来说,只能识别数字信号。但是很多外部设备的输入输出都是模拟信号,如温度、速度、流量、压力等信号。因此我们需要将这些模拟信号转换成计算机可识别的数字信号,这就需要用到A/D转换器。
数字信号和模拟信号的区别
首先,我们需要了解数字信号和模拟信号的区别。模拟信号是用连续变化的物理量表示的信息,其信号的幅度、频率或相位随时间作连续变化。而数字信号则是指幅度的取值是离散的,幅值表示被限制在有限个数值之内。二进制码就是一种数字信号。模拟信号采用电磁波的形式表现,而数字信号则是用一系列断续变化的电压脉冲或光脉冲来表示。
A/D转换器的原理
A/D转换器,即模拟信号转换成数字信号的装置。它的作用是将模拟信号转换成数字信号,使得计算机能够读取和处理。A/D转换器通常由测量系统和转换模块组成。测量系统用传感器先对模拟电流或者模拟电压进行采样,得到与此电流电压相对应的离散脉冲序列。然后用转换模块将离散脉冲变为离散的数字信号。最后将数字信号发送给计算机进行处理。
A/D转换的方法
A/D转换的方法有多种,包括计数法、双积分法和逐次逼近法等。其中计数法是最简单的一种方法。其原理是将模拟信号转换成频率或周期,再利用计数器对频率或周期进行计数,最后将计数结果转换成数字信号。双积分法是一种比较精确的方法,它通过对模拟信号进行两次积分,并将积分结果与参考电压进行比较,从而实现A/D转换。逐次逼近法则是一种比较常用的方法,它通过不断逼近所需精度来实现A/D转换。
综上所述,A/D转换器是一种将模拟信号转换成数字信号的设备。其原理是通过采样和转换模块将模拟信号转换成离散的数字信号,使得计算机能够读取和处理。同时,A/D转换的方法有多种,每一种方法都有其优缺点,需要根据具体情况选择合适的方法。
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