數字量模擬量

數字量：在時間上和數量上都是離散的物理量稱為數字量。把表示數字量的信號叫數位訊號。把工作在數位訊號下的電子電路叫數字電路。數字量由多個開關量組成。如三個開關量可以組成表示八個狀態的數字量。

模擬量：在時間上或數值上都是連續的物理量稱為模擬量。把表示模擬量的信號叫模擬信號。把工作在模擬信號下的電子電路叫模擬電路。模擬量是連續的量，數字量是不連續的。反映的是電量測量數值（如電流、電壓）。

基本介紹

• 中文名：數字量模擬量
• 外文名：Digital analog
• 解釋：離散的物理量稱為數字量
• 實質：數位訊號

基本概念

1、數字量（Digital）

在時間上和數量上都是離散的物理量稱為數字量。把表示數字量的信號叫數位訊號。把工作在數位訊號下的電子電路叫數字電路。

例如：

用電子電路記錄從自動生產線上輸出的零件數目時，每送出一個零件便給電子電路一個信號，使之記1，而平時沒有零件送出時加給電子電路的信號是0，所在為記數。可見，零件數目這個信號無論在時間上還是在數量上都是不連續的，因此他是一個數位訊號。最小的數量單位就是1個。

2、模擬量（Analog）

在時間上或數值上都是連續的物理量稱為模擬量。把表示模擬量的信號叫模擬信號。把工作在模擬信號下的電子電路叫模擬電路。

例如：

熱電偶在工作時輸出的電壓信號就屬於模擬信號，因為在任何情況下被測溫度都不可能發生突跳，所以測得的電壓信號無論在時間上還是在數量上都是連續的。而且，這個電壓信號在連續變化過程中的任何一個取值都是具體的物理意義，即表示一個相應的溫度。

轉換原理

數字量：有0和1組成的信號類型，通常是經過編碼後的有規律的信號。和模擬量的關係是量化後的模擬量。

模擬量：連續的電壓，電流等信號量，模擬信號是幅度隨時間連續變化的信號，其經過抽樣和量化後就是數字量。

1. 數模轉換器是將數位訊號轉換為模擬信號的系統，一般用低通濾波即可以實現。數位訊號先進行解碼，即把數字碼轉換成與之對應的電平，形成階梯狀信號，然後進行低通濾波。根據信號與系統的理論，數字階梯狀信號可以看作理想衝激採樣信號和矩形脈衝信號的卷積，那么由卷積定理，數位訊號的頻譜就是衝激採樣信號的頻譜與矩形脈衝頻譜（即Sa函式）的乘積。這樣，用Sa函式的倒數作為頻譜特性補償，由數位訊號便可恢復為採樣信號。由採樣定理，採樣信號的頻譜經理想低通濾波便得到原來模擬信號的頻譜。一般實現時，不是直接依據這些原理，因為尖銳的採樣信號很難獲得，因此，這兩次濾波（Sa函式和理想低通）可以合併（級聯），並且由於這各系統的濾波特性是物理不可實現的，所以在真實的系統中只能近似完成。

2. 模數轉換器是將模擬信號轉換成數位訊號的系統，是一個濾波、採樣保持和編碼的過程。模擬信號經帶限濾波，採樣保持電路，變為階梯形狀信號，然後通過編碼器，使得階梯狀信號中的各個電平變為二進制碼。

數字量與模擬量的區別

數字量定義為：在時間和數值上都是斷續變化的離散信號。

模擬量定義為：在時間和數值上都是連續變化的信號。

最基本的數字量就是0和1，最基本來說即指反映到開關上就是指一個開關的打開（0）或閉合（1）狀態，開關量是無源的，即它需要裝置輸出電源對它進行檢測（這也就是裝置的開入量，如綜保裝置的非電量輸入即是一個外部提供的開入量）；也可以用0和1進行編碼，編成各種通訊碼。

模擬量即指經PT、CT等傳送過來的電壓、電流、頻率等電量信號；壓力感測器經壓力變送器、液位感測器經液位變送器、流量感測器經流量變送器、熱電偶或熱電偶經溫度變送器等傳送過來的4-20mA（電Ⅲ型儀表）信號等就是模擬量。綜保裝置能檢測電量（經PT、CT等傳送過來的電壓、電流、頻率等信號，即模擬量）和非電量信號（變壓器的輕瓦斯、重瓦斯、超溫信號，即非電量，也就是開關的打開和閉合）。