什么是脈沖信號(脈沖是什么原理)
在數字電子系統中,所有傳送的信號均為開關量,即只有兩種狀態的電信號,這種電信號,我們稱作做脈沖信號,這是所有數字電路中的基本電信號
【脈沖是什么原理 什么是脈沖信號】一個標準的脈沖信號如下圖所示 。
我們把脈沖信號由低電壓跳變至高電壓的脈沖信號邊沿稱做上升沿,把由高電壓跳邊至低電壓的邊沿稱下降沿,有的資料上又叫前沿,后沿 。把電壓低的稱做低電平,電壓高的稱做高電平 。
假設脈沖信號的周期為T,脈沖寬變為t1則有下面一些基本概念 。
頻率f:指一秒種內脈沖信號周期變化的次數,即f = 1 / T周期越小,頻率越大 。
有了頻率這個概念,我們現在就來討論一下從PLC輸入端輸入開關信號的最高頻率問題 。由上一章掃描及PLC的滯后知識可知,PLC的掃描周期主要由用戶程序的長短所決定,假定其掃描周期為20ms,并考慮到輸入濾波器的響應延遲為10ms,則PLC執行掃描周期為30ms 。如果輸入信號的變化小于30ms的話由掃描原理可知,PLC完全可能檢測不到,也就是說輸入信號的脈寬一定要大于30ms,這樣,輸入信號的頻率就受到了限制 。
我們假定輸入信號是占空比為50%的脈沖信號,則其周期為T=2t1=60ms那么輸入信號的頻率不能大于1/60ms=16.6HZ 。這對于按鈕,普通開關等一般工業控制場合是完全可以的,但對于要求I/O響應速度高的實時控制場合就不能適應了 。
對于要求高速響應的場合,不同廠家的PLC都在軟件和硬件上采取了很多措施,提高I/O的響應速度 。FX2N設計了高速計數模塊,提供了X0~X7共8個高速輸入端,,其RC濾波器的時間僅為0.5us在軟件方面采用I/O即時信息刷新方式,中斷傳送方式和能用指令修改的數字式濾波器等 。因此可以處理的輸入信號頻率有了很大提高,可以達到20KHZ 。
占空比:指脈沖寬度t1與周期T的比例百分比 。為t1/T % 。占空比的含義是脈沖所占據周期的空間,占空比越大,表示脈沖寬度越接近周期T,也表示脈沖信號的平均值越大 。
正邏輯與負邏輯:脈沖信號只有兩種狀態:高電平和低電平,與數字電路的二種邏輯狀態“1”和“0”相對應,但到底是高電平表示“1”還是低電平表示為“1”都可因人而設 。如果設定高電平為“1”低電平為“0”則叫正邏輯,如果反過來,設定低電平為“1”高電平為“0”的時候,則為負邏輯 。一般情況下,沒有加以特殊說明,我們均采用正邏輯關系 。
在實際電路中,高電平是幾伏,低電平是幾伏 。沒有嚴格的規定,例如在TTL電路中,高電平為3V左右,低電平為0.5V左右,而在CMOS電路中,高電平為3~18V或者7~15V,低電平為0V 。(技成原創,未經授權不得轉載,違者必究!)
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