数字量信号采集


在时间上和数量上都是离散的物理量称为数字量,常见的数字量信号包括RS232\RS485等。

 

1、RS232,RS-232C 标准(协议)的全称是 EIA-RS-232C 标准,如下图:

 

 

 

 

 

许多常用的RS232采用三线制,即2脚-RXD(接收)、3脚-TXD(发送)、5脚-GND(地线)。

 

当数采仪通过RS232方式接收在线设备的数据时,数采仪的串口与在线设备的串口之间交叉连接,如下图:

 

 

 

 

 

RXD:接收数据(Received data-RxD),通过RxD线终端接收从MODEM发来的串行数据。

 

TXD:发送数据(Transmitted data-TxD),通过TxD终端将串行数据发送到MODEM。

 

GND:地线,保护地和信号地,无方向。

 

RS232是通过一串不同的高低电平信号来表示数据的,在TxD和RxD上:逻辑1(MARK)=-3V~-15V ,逻辑0(SPACE)=+3~+15V ,数采仪与在线设备两个之间进行通信,双方必须有统一的约定,这个约定就是通信规约,规约定义好数据的传输速度、每个字节代表的意义、数据的校验方式等。

 

例:某污水流量计通讯规约

 

接口标准

 

标准RS232接口

 

9600波特率,1个开始位,8个数据位,1个停止位

 

通讯协议

 

小流量计每秒钟发送一次瞬时流量和累计流量,

 

瞬时流量单位为升/秒,累计流量单位为立方米。

 

格式如下:

 

@@ABCDEFGH&&

 

其中:

 

@@为包头,固定不变;

 

ABCD为4字节浮点数,表示每秒钟的瞬时流量,单位为升/秒;

 

EFGH为4字节浮点数,表示累计流量,单位为立方米;

 

&&为包尾,固定不变;

 

每条数据信息长度为12个字节;

 

举例

 

设小流量计在某一秒钟发送出以下数据(16进制表示):

 

40 40 40 E9 99 9A 43 52 4C CD 26 26

 

根据通讯协议分析得:

 

40 40:包头,ascii为@@

 

40 E9 99 9A : 4字节浮点数,值为7.3

 

43 52 4C CD: 4字节浮点数据,210.3。

 

26 26:包尾,ascii为&&

 

该例表示这一秒钟的流量为7.3升。累计流量为210.3立方米。

 

2、RS-485:

 

RS485与RS232类似,可以看做是RS232的一个变种,RS485一般只有两根线,数采仪与在线设备通过分时段

占用这两根线来传输数据,电气特性与RS232不同:逻辑“1”以两线间的电压差为+(0.2~6)V表示;逻辑“0”以两

线间的电压差为-(0.2~6)V表示。数据最高传输速率为10Mbps 。接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,

抗共模干扰能力增强,即抗噪声干扰性好。最大的通信距离约为500m,传输速率与传输距离成反比,在

100Kb/S的传输速率下,才可以达到最大的通信距离,如果需传输更长的距离,需要加485中继器。

 

3、开关量信号采集:

 

开关量信号:开关量信号比较简单,只是通过0、1来反应设备的某种状态、如开关、启停、左右等,相对于模

拟信号——信号的大小、方向在时间上是连续变化的。开关量信号的变化不是连续的,即跳跃变化,故又有脉冲

信号的说法。相对于模拟信号它具有抗干扰能力强的特点,但是他表示的数据方式比较简单,一般不能表达复杂

的状态。

 


2019年09月10日

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