西門子6ES7331-7KF02-0AB0模擬量輸入模塊進口現貨

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什么是模擬量輸入和輸出模塊的操作限制和基本誤差？

配置信息
精度是模擬量輸入和輸出模板的重要參數，用于表征采集的測量值的整體誤差。以下介紹了決定模擬量采集模板精度的一些重要參數。

操作限制和基本誤差
根據 EN61131 標準，必須標明模板在 25 °C 時的基本誤差和在整個工作溫度范圍內的操作限制值。實際上，操作限制值也是在選擇和評估模板時所需要優(yōu)先考慮的?！白畈钋闆r”下的參數保證模板在整個允許 的工作范圍內（SM331的典型范圍為 0 °C 至 60 °C）均不會超過某一特定的誤差值。 一般情況下，模板的測量精度均要優(yōu)于此值。

例如：  

• 模擬量模板的量程范圍：0 到 10 V

• 整個溫度范圍的操作限制：±0.5 %

• 計算結果：10 V · 0.5/100 = 50 mV

這意味著在整個輸入范圍內每個電壓值其最大測量誤差為 ±50 mV。因此實際值為 3.50V 時，其測量值可能顯示為 3.45V 與 3.55V 之間。這些取決于測量范圍的極值，而與精度 的定義和計算公式無關。即使雙極性測量范圍，誤差也僅與測量范圍的極值有關，而不是測量范圍。因此，對于測量范圍為 ±10 V 的電壓，操作限制為 0.5 % 時，其誤差仍為 ±50 mV 。 對于溫度測量，情況相同。

例如：

• PT100 標準型（測量范圍為 -200°C 至 850°C）

• 整個溫度范圍的操作極限：±0.7%（定義的工作誤差考慮的是整個測量范圍，這意味著最大的溫度值被用來計算）。

• 計算：850°C · 0.7/100 = 5.95°C

此結果表明在整個測量范圍內，每一個測量值的最大測量誤差為 ±5.95 °C。當實際溫度為 200 °C 時，顯示的測量值可能在 194.05°C 和 205.95°C 之間。 

溫度誤差
溫度誤差已包含在操作限制內（對于整個工作范圍）。然而對于特殊的溫度需要確定一個操作限制。

例如：

• 25 °C 的基本誤差 = ±0.1 %

• 溫度誤差 = ±0.0112 %/K

• 允許的最大工作溫度 = 60 °C

• 操作限制 = 基本誤差 (25 °C 時) + 溫度誤差 · ΔT [ΔT 為模板最大工作溫度和 25 °C 的差值]

• 0.1% + 0.0112 %/K × 35 = 0.492% - 得到 60 °C 時的操作限制為 0.492%。此結果計算的是最壞的情況，在一般情況下這個值要小很多。

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線性誤差
線性誤差描述了實際的 A/D 或者 D/A 轉換與理想情況下轉換的偏差。此誤差也已包含于操作限制中。技術數據中給出這一誤差值，目的是便于客戶考量所組態(tài)控制回路的特 性。此誤差與輸入域有關并表征了轉換的非線性度。

例如：

• 模擬量模板的測量范圍：-10 至 10 V

• 線性誤差：±0.01 %

• 計算結果：10 V × 0.01 % = ±1 mV - 即誤差為 ±1 mV。

圖 01

分辨率和精度之間的關系
為達到某一精度（操作限制）必須具備一定的分辨率。

例如

• 模擬量模板的測量范圍：0 至 10 V

• 若分辨率為 8 位，那么共有 256 個值可以被顯示，根據量程的極值可得出每個值之間是 39 mV 或者 0.4% （在溢出范圍內）。

• 若分辨率為 14 位，那么共有 16384 個值可以被顯示，根據量程的極值可得出每個值之間是 0.72 mV 或者 0.007%（在溢出范圍內）。

由此得出的百分數值同時亦為理論上“最佳情況”下的操作極限值。

根據以上例子（模擬量模板的測量范圍：0 V 至 10 V；整個溫度范圍內的操作限制：±0.5 %；計算結果：10 V · 0.5/100 = 50 mV；14 位分辨率），對于操作限制而言，這意味著最小測量誤差為 ±0.007% (±0.72mV) ，最大測量誤差為 ±0.5 %(±50mV)。

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