Nếu sự khác nhau giữa tín hiệu analog và digital

Analog là gì?

Analog là một tín hiệu liên tục và có đồ thị biểu diễn tín hiệu analog chính là một đường liên tục. Không chỉ vậy, Analog nghĩa là tương tự, tức là có thể hiểu tín hiệu sẽ tương tự giống như bản chất, tuy nhiên sẽ khác nhau về cường độ tín hiệu của lúc sau so với lúc trước.

Bên cạnh đó, tín hiệu digital là tín hiệu số và nó chỉ bao gồm có hai mức cao và thấp, có nghĩa là không liên tục. Do đó, trong điện tử cũng như máy tính thì điện thế cao sẽ đại diện cho mức 1, thấp nhất là mức 0 và thông thường là 5 vôn hoặc 0 vôn. Thế nhưng trong bộ vi xử lý hiện nay thì mức cao cũng chỉ bằng 1 vôn, mức thấp là 0 vôn điều này nhằm giúp tiết kiệm điện.

So sánh tín hiệu Analog và Digital

Sự khác nhau giữa tín hiệu analog và Digital

Nếu sự khác nhau giữa tín hiệu analog và digital

Tín hiệu Digital ON-OFF trong công nghiệp

Người dùng sẽ rất dễ nhầm lẫn giữa loại tín hiệu Analog với Digital bởi bản chất của tín hiệu Analog chính là một tín hiệu tương tự. Tuy nhiên, chúng ta cần phải hiểu rõ về hai tín hiệu này là hoàn toàn khác nhau bởi đối với tín hiệu Digital sẽ không có tính lặp lại liên tục còn đối với tín hiệu analog thì lại luôn luôn có tính lặp lại mặc dù tần số hay biên độ có thể khác nhau.

Chuyển đổi tín hiệu Analog sang Digital

Nếu sự khác nhau giữa tín hiệu analog và digital

Tín hiệu Analog và Digital

Ngày nay, về chuẩn tín hiệu Analog thường được dùng phổ biến nhất ở trong hầu hết tất cả các thiết bị đo và điều khiển. Tuy nhiên, trong một số trường hợp thì người dùng lại chỉ muốn tín hiệu ngõ ra là tín hiệu Digital ở trên tín hiệu ngõ ra tương tự với 4-20mA hoặc 0-10V đó. Điều này khá đơn giản nếu như sử dụng tới PLC và các khối lệnh Logic ở bên trong PLC. Tuy nhiên, với một ứng dụng đơn giản như vậy lại dùng tới PLC thì lại quá hao phí tài nguyên của PLC do đó chúng ta sẽ có giải pháp chính là dùng bộ chuyển đổi tín hiệu Analog đổi sang Digital.

Giải pháp được đặt ra chính là dùng một bộ chuyển đổi tín hiệu Analog sang Digital Z109REG2-1 để giúp biến đổi tín hiệu Analog 4-20mA / 0-10V từ các cảm biến này chuyển thành giá trị Digital theo mong muốn để có thể báo động bằng còi hay đóng ngắt được động cơ.

Đối với các tín hiệu từ Encorder, thì đồng hồ đo lưu lượng sẽ được truyền tín hiệu về dạng Digital và xung với tần số cao tuy nhiên các thiết bị đọc sẽ chỉ có thể đọc được tín hiệu Analog dạng chuẩn. Lúc này, người dùng cần phải dùng thiết bị chuyển đổi Digital sang Analog để có thể sử dụng đúng các chức năng chuyển đổi, sau đó cần phải xác định được rõ loại tín hiệu Digital cần phải chuyển sang Analog.

Nếu PLC nhận được tín hiệu Digital nhưng lại với tần số cao thì chắc chắn không thể đọc được, do đó bộ chuyển đổi Digital sang analog sẽ được xem là giải pháp tốt và tối ưu nhất.

Bộ khuếch đại tín hiệu Analog

Nếu sự khác nhau giữa tín hiệu analog và digital

Được sử dụng trong các thiết bị đo

Bên cạnh những ưu điểm tuyệt vời của tín hiệu analog được dùng trong công nghiệp thì người dùng lại gặp phải những rắc rối khi sử dụng tín hiệu analog là 4-20mA hoặc 0-10V. Đây chính là việc suy giảm tín hiệu 4-20mA hay 0-10V trong việc truyền tín hiệu và điều khiển. Lúc này, giải pháp được đặt ra là phải truyền tín hiệu đã bị suy giảm đó thành các tín hiệu đúng trước khi đưa vào PLC. Hơn nữa, bộ khuếch đại tín hiệu Analog 4-20mA/0-10V sẽ nhận tín hiệu từ cảm biến đo và có tín hiệu ngõ ra analog bị suy giảm mạnh, sau đó khuếch đại tín hiệu sẽ lên đúng với tín hiệu ngõ ra ban đầu của bộ cảm biến.

Ngoài ra, không chỉ có khả năng khuếch đại tín hiệu analog 4-20mA / 0-10V mà bộ Z109REG2-1 còn được tích hợp các chức năng chống nhiễu tín hiệu Analog ở giữa tín hiệu đầu vào với tín hiệu ngõ ra và nguồn cấp.

Tín hiệu Analog là gì?

Tín hiệu Analog haytín hiệu tương tựlà tín hiệu được truyềnliên tục (không ngắt quãng)thay đổi theo thời gian. Nghĩa là sau một chu kỳ, tín hiệu sẽ được lặp lại và chỉ khác nhau về cường độ. Về mặt lý thuyết, loại tín hiệu này có thể giữ nguyên hình dạng đến vô hạn, nhưng khi truyền thực tế, nó sẽ bị ảnh hưởng bởi sựnhiễu sóng, dẫn đến méo tín hiệu. Một số tín hiệu Analog mà chúng ta gặp hàng ngày như âm thanh,ánh sáng, tốc độ gó, tần số,...

Nếu sự khác nhau giữa tín hiệu analog và digital

Tín hiệu Analog và Digital

PLC là một thiết bị điện tử hoạt động dựa trên nguyên lý nhị phân & chỉ xử lý được các tín hiệu dạng 0 hoặc 1. Nhưng khi ghép nhiều bit nhị phân với nhau thì giá trị lưu trữ dạng nhị phân được nâng lên. Do đó, cần phải có những Modul mở rộng để biến đổi tín tương tự thành tín hiệu số dưới dạng chuỗi bit logic giúp PLC đọc và hiểu được.

Để tìm hiểu tín hiệu analog là gì trước tiên chúng ta cần phải biết tín hiệu là gì ? Chúng ta hãy quên đi các khái niệm sách vở mà đọc vào chẳng hiểu nói về cái gì. Tôi thì định nghĩa tín hiệu một cách đơn giản nhất .

Khi chúng ta nghe mộc bản nhạc bài “ Cát bụi “chẵng hạn. Chúng ta biết ngay đó là mộc bản nhạc của Trịnh Công Sơn. Như vậy, bản chất tín hiệu là một hình ảnh, âm thanh hoặc một hiện tượng nào đó mà con người có thể cảm nhận được. Đó gọi là tín hiệu.

Tín hiệu Digital ?

Tín hiệu Digital hay còn gọi là tín hiệu số bản chất chỉ là hai trạng thái 0 – 1 hay ON-OFF được hiểu đơn giản dưới dạng nhị phân Logic 0-1. Có nghĩa là , khi ở trạng thái 1 / tức là ON , 0 tức là OFF. Chúng ta cùng xem ví dụ :

Nếu sự khác nhau giữa tín hiệu analog và digital
Tín hiệu Digital ON-OFF trong công nghiệp

Tín hiệu ON tương ứng với mức 1 và tín hiệu OFF tương ứng với mức 0 . Khá đơn giản ? Nếu tôi là một người chưa biết gì về kỹ thuật thì thật khó hiểu. Hãy xem tiếp nó là cái gì nhé .

Nếu sự khác nhau giữa tín hiệu analog và digital
Tín hiệu Digital ứng dụng trong điều khiển bơm

Tín hiệu Digital sẽ tương ứng với hai mức nước Min và Max trong hình. Trong đó, mực nước Max tương ứng với bơm ngừng hoạt động ( OFF ) và khi mức nước Min sẽ tương ứng với bơm chạy ( ON ). Như vậy, Motor ON ( motor chạy ) – OFF ( motro tắt ) chính là tương ứng với hai mức 1 – 0 trong hệ nhị phân. PLC hay các sơ đồ điện điều khiển cũng hoạt động dựa trên Logic 1-0 này. Khá đơn giản ?

Tóm lại, tín hiệu Digital hay còn gọi là tín hiệu số tương ứng với hai mức 1 và 0 .

So sánh Tín hiệu Analog là gì ? Tín hiệu tương tự là gì ?

Tín hiệu tương tự là một dạng của tín hiệu Digital nhưng tương tự ở đây chính là tín hiệu lúc nào cũng có dạng tương tự như trước đó. Điều đó có nghĩa là tín hiệu Digital truyền về với một tần số nhất định cũng là tín hiệu tương tự. Chúng ta, rất hay nhầm lẫn giữa tín hiệu tương tự chỉ là tín hiệu Analog bởi tín hiệu Analog 4-20mA & 0-10V được dung phổ biến trong công nghiệp.

Nếu sự khác nhau giữa tín hiệu analog và digital
Tín hiệu 4-20mA trong điều khiển

Tín hiệu analog là một tín hiệu liên tục biểu diễn trạng thái là một đường liên tục Sin , Cos hoặc đường cong lên xuống bất kỳ. Như vậy , tín hiệu analog là một tín hiệu tương tự về bản chất nhưng khác nhau về cường độ tín hiệu so với thời điểm trước đó.

Tín hiệu Analog 4-20mA là một đường cong lên xuống nhưng bản chất là sự thay đổi tín hiệu liên tục của sự giao động của tần số liên tục. Mô tả này cho chúng ta thấy bản chất của tín hiệu Analog để hiểu rõ tín hiệu Analog là gì.

Các loại tín hiệu analog thường dùng nhất

Ưu điểm của tín hiệu analog là độ chính xác cao & truyền nhanh nhưng lại có nhiều chuẩn khác nhau. Chúng ta cùng tìm hiểu các chuẩn tín hiệu analog trong công nghiệp.

  • Tín hiệu Analog 4-20mA
  • Tín hiệu Analog 0-10v
  • Ngoài ra còn có cát loại tín hiệu analog khác như : 0-20mA,0-5V,2-10V,1-5V,0.5-4.5V

Trong các loại tín hiệu trên chỉ có tín hiệu 4-20mA được dùng phổ biến nhất. Tại sao tín hiệu 4-20mA được dùng nhiều nhất ? Các bạn tự tìm hiểu nhé.

Sự khác nhau giữa tín hiệu analog và Digital

Tới đây các bạn rất dể nhầm lẫn giữa tín hiệu Analog và Digital bởi bản chất tín hiệu Analog cũng là một tín hiệu tương tự. Nhưng chúng ta phải hiểu rõ hai tín hiệu này hoàn toàn khác nhau bởi tín hiệu Digital không có tính lắp lại liên tục còn tín hiệu analog luôn luôn có tính lặp lại dù tần số hoặc biên độ khác nhau.

Nếu sự khác nhau giữa tín hiệu analog và digital
Tín hiệu 4-20mA được sử dụng trong các thiết bị đo

Tín hiệu analog là gì

Nếu sự khác nhau giữa tín hiệu analog và digital
Tín hiệu analog là gì ? Analogue là gì ?

Thực ra; nếu chúng ta nghĩ đơn giản hơn thì tín hiệu analog (analogue) chính là một tín hiệu dòng điện dạng Ampe hoặc điện áp dạng Vôn, Mili Vôn…. Dòng tín hiệu này kết nối hoạt động liên tiếp theo một đường cong dạng Cos/Sin

Nếu học trong ngành điện hoặc làm tại các nhà máy tiếp xúc nhiều tủ điện; ta sẽ thấy các tín hiệu analog này nó rất đơn giản. Và thường thấy nhất là các dòng tín hiệu analog 4-20mA hoặc analog 0-10V truyền trên các dây điện có công suất nhỏ.

Ví dụ:

Cảm biến đo áp suất 0-5 bar tín hiệu truyền ra 4-20mA. Thì dòng 4-20mA chính là tín hiệu dòng điện dạng analog được quy đổi từ áp suất tác động lên màng cảm biến. Có nghĩa là áp suất 0 bar tương đương tín hiệu ra 4mA và áp suất max 6 bar tương đương đầu ra là dòng điện 20mA

Một số bạn thắc mắc ” Tín hiệu tương tự là gì ? ” .

Về tên gọi thì mỗi khu vực 1 tên gọi khác nhau; nhưng quy lại thì tín hiệu tương tự chính là tín hiệu analog. Tương tự có nghĩa là lặp đi lặp lại giống nhau một cách liên tục

Analog là gì?

Cách hiểu đơn giản về analog là gì thì đây là một tín hiệu liên tục, được biểu hiện dưới dạng đồ thị là một đường liền mạch Sin hoặc Cos. Các tín hiệu sau có cùng bản chất nhưng khác về cường độ so với tín hiệu trước.

Analog được ứng dụng trong việc điều khiển một số thiết bị phụ tải. Điều này giúp kiểm soát và xử lý tốt các sự cố có thể xảy ra. Bởi khi có bất kỳ một sự cố nào đó thì còi và đèn sẽ hú và sáng lên, các thông số được hiện lên bảng led giúp đảm bảo quá trình truyền tải an toàn.

Trong tiếng anh, analog cũng có nghĩa là tương tự. Chính vì vậy có thể hiểu các khái niệm: đồng hồ, âm thanh, tivi analog là gì? thì đơn giản đó là việc sử dụng tín hiệu analog để duy trì hoạt động của các thiết bị này. Đồng thời, analog thực hiện các biến đổi điều chỉnh biên độ, tần số của tín hiệu, nhằm cho ra chất lượng âm thanh, hình ảnh hiển thị tốt nhất.

Tín hiệu analog được áp dụng nhiều trong lĩnh vực truyền thông, vì vậy không khó để bắt gặp các thắc mắc như: truyền hình, truyền hình cáp, kênh… analog là gì?

  • Truyền hình analog là hình thức dựa trên các kỹ thuật thu phát sóng trước đó kết hợp với việc sử dụng tín hiệu analog để truyền tải hình ảnh và âm thanh
  • Truyền hình cáp analog là truyền hình hoạt động dựa trên nguyên lý truyền tín hiệu bằng dây cáp và người xem phải trả tiền
  • Kênh analog là kênh truyền hình thu được nhờ ăng-ten

Các thuật ngữ liên quan

Khi tìm hiểu về analog là gì thì sẽ không tránh khỏi một số thuật ngữ chuyên ngành như: cổng analog, dò kênh analog, tổng đài analog, nút analog là gì. Ngoài ra còn có các khái niệm như: phần mềm, module analog là gì hay analog là gì app… thì chúng ta cùng tìm hiểu rõ hơn dưới đây:

  • Cổng analog là nơi tiếp nhận hoặc xuất tín hiệu analog trên các thiết bị hiện nay
  • Dò kênh analog được hiểu là những thao tác sử dụng tín hiệu analog, thông qua các thiết bị điều khiển từ xa để điều chỉnh kênh ở tivi theo đúng mong muốn của người xem
  • Tổng đài analog được hoạt động dựa trên công nghệ analog qua đường line bưu điện. Khi khách hàng đăng ký dịch vụ, bưu điện sẽ kéo line đến văn phòng và hỗ trợ
  • Nút analog được hiện sẵn ở các thiết bị có sử dụng tín hiện analog, giúp thay đổi các chế độ của thiết bị như: chất lượng hình ảnh, âm thanh…
  • Module analog là gì thì đây được coi là công cụ giúp xử lý các tín hiệu analog thành các tín hiệu số
  • Phần mềm analog (analog app) là phần mềm đặc biệt, sử dụng tín hiệu analog để tạo cho chất lượng âm thanh, hình ảnh… được tốt hơn