Tín hiệu Analog là gì? Tín hiệu Analog được ứng dụng như thế nào?

Chắc hẳn bạn đã từng nghe về tín hiệu truyền hình Analog với nhiều ứng dụng thú vị. Nhưng tín hiệu Analog là gì và ứng dụng như thế nào? Chúng ta hãy cùng tìm hiểu ở bài viết dưới đây nhé!

Tín hiệu Analog là gì? Tín hiệu Analog được ứng dụng như thế nào?
Tín hiệu Analog là gì? Tín hiệu Analog được ứng dụng như thế nào?

Analog là gì?

Khái niệm tín hiệu Analog (tín hiệu tương tự)

Analog là một tín hiệu liên tục. Tín hiệu sẽ tương tự nhau về bản chất tuy nhiên sẽ khác nhau về cường độ tín hiệu của lúc sau so với lúc trước. Tín hiệu Analog sử dụng một số tính chất của phương tiện để truyền tải thông tin tín hiệu. Bất kỳ thông tin nào cũng có thể được truyền đạt bởi Analog; chẳng hạn như âm thanh, ánh sáng, nhiệt độ, vị trí hoặc áp suất.

Khái niệm tín hiệu Analog (tín hiệu tương tự)
Khái niệm tín hiệu Analog (tín hiệu tương tự)

Tín hiệu Analog sẽ bị nhiễu bởi các hoạt động xử lý tín hiệu. Ngược lại, tín hiệu số có độ phân giải hữu hạn. Tuy nhiên, trong các hệ thống kỹ thuật số, sự xuống cấp tín hiệu không chỉ có thể được phát hiện mà còn có thể được sửa chữa khi sử dụng tín hiệu Analog.

Đường truyền tín hiệu Analog

Đường truyền của tín hiệu Analog có đồ thị biểu diễn trạng thái là đồ thị hình Sin, Cos hoặc đường cong lên xuống bất kỳ. Như dễ thấy nhất là trong các cảm biến nhiệt độ, cảm biến áp suất nước, cảm biến đo mức nước….chúng ta đều thấy có sự hiện diện của tín hiệu analog.

Đường truyền tín hiệu Analog
Đường truyền tín hiệu Analog

Các loại tín hiệu analog thường dùng nhất

Analog có ưu điểm là độ chính xác caotruyền nhanh nhưng lại có nhiều chuẩn khác nhau. Dưới đây là những tiêu chuẩn tín hiệu Analog thường dùng:

  • 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
Các loại tín hiệu analog thường dùng nhất
Các loại tín hiệu analog thường dùng nhất

Tín hiệu Digital là gì?

Khái niệm tín hiệu Digital

Tín hiệu Digital hay tín hiệu số là loại tín hiệu này hoạt động dựa trên hệ nhị phân, tức là các giá trị đều được biểu diễn bằng chữ số là 0 và 1. Trong đó số 1 biểu hiện cho ON và số 0 biểu hiện cho OFF. Tín hiệu digital có một đặc điểm là dạng tín hiệu rời rạc, không nối tiếp nhau theo từng thời điểm.

Khái niệm tín hiệu Digital
Khái niệm tín hiệu Digital

Khi các bạn bật công tắc các loại công tắc điện trong nhà của mình thì đèn sáng và khi các bạn tắt công tắc thì đèn tắt. Đó là ví dụ cho việc hoạt động của tín hiệu digital được biểu diễn bởi số 1 khi ta bật công tắc và số 0 khi ta tắt công tắc. Việc bật tắt này không diễn ra liên tục tượng trưng cho sự rời rạc của tín hiệu.

Tín hiệu Digital trong ứng dụng thực tế

Tín hiệu digital là loại tín hiệu không tồn tại ở ngoài tự nhiên và do con người tạo ra bằng công nghệ. Chính vì vậy mà tín hiệu digital có thể được điều chỉnh bởi con người.

Vì tính chất ON/ OFF thì tín hiệu Digital được ứng dụng nhiều trong tín hiệu âm thanh, người ta có thể điều chỉnh độ lớn/nhỏ của âm thanh hoặc với tín hiệu ánh sáng, người ta có thể tăng/giảm độ sáng của nó.

Phân biệt tín hiệu Analog và tín hiệu Digital

Sự khác nhau tín hiệu Analog và Digital

Các bạn có thể sẽ nhầm lẫn giữa tín hiệu Analog và Digital. Nhưng 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. Để hiểu rõ hơn, bạn hãy tham khảo hình vẽ dưới đây: nét vẽ màu xám là tín hiệu analog còn màu đỏ là digital.

Sự khác nhau tín hiệu Analog và Digital
Sự khác nhau tín hiệu Analog và Digital

Chuyển đổi tín hiệu Analog sang Digital

Để có thể chuyển đổi tín hiệu Analog sang Digital thì cần dùng một bộ chuyển đổi tín hiệu. Bộ chuyển đổi này sẽ 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.

Chuyển đổi tín hiệu Analog sang Digital
Chuyển đổi tín hiệu Analog sang Digital

Trường hợp đặc biệt là tín hiệu từ Encoder, 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.

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

Khi sử dụng tín hiệu analog 4-20mA hoặc 0-10V, chúng ta hay gặp phải trường hợp suy giảm tín hiệu dưới mức tiêu chuẩn khi truyền và điều khiển. Do đó cần phải bổ sung bộ khuếch đại để đưa các tín hiệu về đúng trạng thái trước khi đưa vào PLC.

Nguyên lý hoạt động của thiết bị này là 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, bộ khuếch đại 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.

Bộ khuếch đại tín hiệu Analog
Bộ khuếch đại tín hiệu Analog

Ứng dụng thực tế của Analog

Ứng dụng thực tế của Analog
Ứng dụng thực tế của Analog

Tín hiệu Analog thường được ứng dụng trong những thiết bị sau:

  • Ghi âm và tái tạo âm thanh
  • Thiết bị khuếch đại / âm thanh trực tiếp
  • Các công nghệ truyền tín hiệu video cũ hơn (VGA, S-Video, v.v.)
  • Tín hiệu Radio
  • Tín hiệu phát sóng truyền hình

Trên đây là câu trả lời cho analog là gì, sự khác biệt giữa analog và digital cũng như những điều thú vị xoay quanh nó. Hy vọng bài viết này đã cho bạn những kiến thức bổ ích. Hãy chia sẻ nếu thấy thú vị nhé! 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *