Tín hiệu analog là gì ?

Bạn đang tìm hiểu xem tín hiệu Analog là gì, nó là tín hiệu như thế nào? Tín hiệu truyền hình Analog là gì? Thiết bị công nghiệp tín hiệu ngõ ra thường ở dạng Analog 4-20mA, 0-10v,…? Như vậy tín hiệu Analog có đặc điểm chung là gì hãy cùng chúng tôi tìm hiểu qua bài viết dưới đây bạn nhé!

Đối với các bạn đang học và làm việc tại các ngành chuyên về cơ điện tử hay tự động hóa thì đã khá quen thuộc với các loại tín hiệu này đúng không nào. Tuy nhiên về lý thuyết được học và thực tiễn như thế nào ? Khác nhau ra làm sao thì sẽ có một số bạn chưa nắm vững. Chính vì thế mà bài viết này mình sẽ tổng hợp các kiến thức liên quan từ các trang mạng cũng như các kiến thức mình có được để gửi đến các bạn. Cùng mình tìm hiểu nhé !

Trước tiên chúng ta cần phải nắm được khái niệm cơ bản của một tín hiệu là gì ? Tín hiệu là một đại lượng vật lý chứa đựng một lượng thông tin hay một lượng dữ liệu. Chúng có khả năng truyền tải đi xa đến các thiết bị nhận nhằm ra lệnh hoặc yêu cầu thực hiện một công việc nào đó mà nguồn truyền cần làm. Thông thường các tín hiệu sẽ được đi với dạng hàm số có đồ thị phân bố cụ thể.

Phân loại tín hiệu analog

Sẽ có nhiều cách để chúng ta phân loại tín hiệu, tuy nhiên dựa vào thuộc tính thì ta có thể phân chia chúng ra thành các loại nhỏ như sau :

Tín hiệu rời rạc – tín hiệu liên tục

• – Tín hiệu rời rạc về mặt thời gian là tín hiệu chỉ có thể xác định trên một tập rời rạc của thời gian (thường là một tập những thời điểm rời rạc). Dưới dạng toán học, tín hiệu rời rạc mang giá trị thực (hoặc phức) có thể được xem là một hàm liên kết tương ứng từ tập số tự nhiên đến tập số thực (hoặc phức).
• – Tín hiệu liên tục về mặt thời gian là tín hiệu mang giá trị thực (hoặc phức) xác định với mọi thời điểm trong một khoảng thời gian nào đó , trường hợp phổ biến nhất là một khoảng thời gian vô hạn.

Tín hiệu số – tín hiệu tương tự (tín hiệu analog)

• Tín hiệu số: hay còn gọi là tín hiệu Digital là một dạng tín hiệu rời rạc theo biên độ của chúng. Loại tín hiệu này chỉ được thể hiện ở hai mức 0 và 1 tương ứng với giá trị điện thế 0 và 5V. Đây là một trong những tín hiệu được ứng dụng khá rộng rãi trong các thiết bị truyền tín hiệu hiện nay như dây mạng, usb, các cổng kết nối,…
• Tín hiệu tương tự (tín hiệu analog): là một loại tín hiệu liên tục theo thời gian. Chúng có đồ thị thể hiện được biên độ, pha và tần số dòng điện thay liên tục theo thời gian. Tín hiệu tương tự sẽ thường có đồ thị hàm số dạng hình sin. Và đây cũng là một dạng tín hiệu được dùng phổ biến trên thị trường hiện nay như trong các ứng dụng liên quan đến sóng âm thanh, xung não, sóng ánh sáng,…
• Chính vì hai loại tín hiệu này được dùng khá nhiều hiện nay, nên mình sẽ đưa ra bảng so sánh. Thông qua đó các bạn có thể dễ dàng phân biệt chúng để ứng dụng vào các công việc hàng ngày được dễ dàng hơn.

Tín hiệu năng lượng – công suất

Đây là hai dạng tín hiệu chúng ta ít nghe nói nhất vì chúng hầu như ít được sử dụng. Nhưng theo wikipedia định nghĩa về chúng thì chúng ta có thể hiểu là:

• – Tín hiệu năng lượng là một loại tín hiệu có mức năng lượng xác định. Thường có tín hiệu là dạng xung tam giác.
• – Tín hiệu công suất là dạng tín hiệu có mức công suất trung bình xác định. Và có biên độ dạng hình sin.

Tín hiệu analog là gì?

Như chúng ta đã biết tín hiệu tương tự hay còn gọi là tín hiệu analog. Trên hầu hết các thiết bị công nghiệp hiện đại hay các dụng cụ hỗ trợ trong các nhà máy, khu công nghiệp hiện nay. Tín hiệu analog được dùng khá rộng rãi và là phương thức truyền tải tín hiệu hiệu quả nhất tính đến thời điểm hiện tại. Chúng ta có thể bắt gặp tín hiệu analog trong các thiết bị như thiết bị đo lường dòng điện, các loại cảm biến áp suất, cảm biến mực nước, cảm biến siêu âm,….

Tín hiệu analog là một dạng tín hiệu liên tục có đồ thị biểu diễn là một đường liên tục (ví dụ sin, cos hoặc đường cong lên xuống bất kỳ). Tín hiệu analog là tín hiệu tương tự, tức là tín hiệu sẽ tương tự về bản chất nhưng sẽ khác nhau về cường độ tín hiệu lúc sau so với lúc trước. So với dạng tín hiệu Digital hay tín hiệu số thì chúng sẽ rời rạc và có mức điện thế là 5V và 0V với 5V cho giá trị 1 và 0V cho giá trị là 0. Tuy nhiên trong mô số thiết bị hiện đại ngày nay thì mức cao chỉ là 1V thay vì là 5V để tiết kiệm năng lượng.

Và hơn thế nữa vì tín hiệu analog là một cách thức truyền tín hiệu hiệu quả nên chúng ta có thể dùng các thiết bị chuyên dùng nhằm chuyển tín hiệu dạng khác sang tín hiệu analog. Điều này giúp ta có thể dễ dàng chuyển đổi các tín hiệu kiểu cũ sang dạng tín hiệu analog để kết nối và truyền dữ liệu cho các thiết bị điều khiển. Hầu hết các dạng tín hiệu analog chuẩn hiện nay sẽ thường dùng loại dòng điện 4-20ma, 0-20ma hay tín hiệu điện áp 0-5V, 0-10V.

Trên đây là các thông tin và kiến thức liên quan đến các loại tín hiệu thường gặp. Hy vọng sẽ giúp ích cho những bạn đang cần tìm hiểu và trang bi. Ngoài ra bên mình còn cung cấp các loại Bộ chuyển đổi các dạng tín hiệu sang analog 4-20ma các bạn có thể tham khảo nếu có nhu cầu. Mọi thắc mắc cần tư vấn các bạn có thể liên hệ với mình qua các thông tin sau:

Một số ứng dụng của tín hiệu analog

Ứng dụng trong việc điều khiển thiết bị phụ tải, phụ thuộc vào điện áp cao. Điện áp thay đổi cao hoặc thấp đều phải theo dõi quá trình. Trong những trường hợp này thì việc điều khiển thiết bị phụ tải là rất quan trọng. Khi sự cố quá áp 50 V thì báo còi và đèn, đồng thời thì hiện thị thông số lên bảng led lớn. Thì tín hiệu điện áp như VAC được chuyển đổi về dạng analog và truyền tải cho thiết bị hiện thị và điều khiển.

Tín hiệu nhiệt độ đo được từ cảm biến nhiệt độ như PT100, K,… Đối với những đầu dò nhiệt này để đưa về tủ trung tâm, hay bộ điều khiển trung tâm thường có một khoảng cách rất xa. Như vậy việc sử dụng dây bù nhiệt phải chất lượng, đòi hỏi tốn kém rất nhiều chi phí. Việc sử dụng dây bù nhiệt ở khoảng cách xa, đối với những khu vực có khí hậu thay đổi phức tạp, thì việc chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ về dạng tín hiệu analog sẽ tiết kiệm được nhiều chi phí nhất. Và khả năng chống nhiễu sẽ được hạn chế….

Tín hiệu analog 4 – 20 mA có trong các thiết bị van điều khiển điện, van điều khiển khí nén, đồng hồ đo nước điện từ giúp truyền tải kết nối đến tủ PLC. Đây là một sự phát triển mạnh mẽ trong ngành van công nghiệp hiện nay

Phân biệt tín hiệu Analog và Digital

Sau khi đã hiểu được tín hiệu analog là gì ? thì chúng ta cùng phân tích và so sánh nó với tín hiệu digital nhé. Nếu xét về độ tương phản của tín hiệu thì analog và digital là hai dạng phổ biến nhất.Tín hiệu digital hay còn gọi là tín hiệu số. Bản chất của tín hiệu số là rời rạc còn tín hiệu tương tự là liên tục. Có nghĩa là trạng thái của tín hiệu số chỉ được biểu diễn bằng mã nhị phân (0, 1).

Như hình trên, chúng ta có thể thấy sự khác nhau này. Với ưu điểm là tỷ lệ nhiễu thấp, dễ truyền đi xa nên tín hiệu digital ngày nay được sử dụng nhiều hơn so với analog. Một ví dụ điển hình là truyền hình tương tự ngày nay đã dần được thay thế bằng truyền hình kỹ thuật số, vệ tinh…

Các bạn có thể tìm hiểu chi tiết hơn trong bảng so sánh bên dưới đây :