Tín hiệu analog là gì? Phân biệt tín hiệu Analog và Digital?

Ngay từ khi còn ngồi trên ghế nhà trường; Chắc chắn bạn đã biết được như thế nào là một dạng tín hiệu? Tín hiệu có ích và vô ích là như thế nào? Đối với các bạn học điện tử, viễn thông thì sẽ được học cách xử lý tín hiệu, chuyển đổi qua lại giữa tín hiệu tương tự và tín hiệu số. Vậy tín hiệu analog là gì? Sự khác biệt giữa tín hiệu analog và tín hiệu digital là gì? Trong bài viết này tôi sẽ chia sẻ những hiểu biết của tôi về Đọc tín hiệu analog,trong PLC, tín hiệu digital, Sự khác nhau giữa tín hiệu analog và Digital,ứng dụng của tín hiệu analog trong thực tế….

Đầu tiên, hãy bắt đầu với những điều cơ bản. Tín hiệu là gì? Tín hiệu là một đại lượng vật lý chứa thông tin hoặc dữ liệu có thể được truyền đi xa và tách thông tin ra được. Nói một cách dễ hiểu hơn, tín hiệu là một hiện tượng hoặc sự vật tác động đến giác quan của con người và làm cho con người nhận thức được một vấn đề cụ thể nào đó.

Tín hiệu Analog là gì?

Sau khi chúng ta đã hiểu tín hiệu là gì, trong phần này chúng ta chuyển sang phần quan trọng của bài viết này. Đó là trả lời câu hỏi: Tín hiệu analog là gì? 

Tín hiệu analog hay còn được gọi là tín hiệu liên tục có đồ thị biểu diễn là hàm sin và cosin. Tóm lại, tín hiệu analog dễ hiểu là tín hiệu tương tự về bản chất nhưng khác nhau về cường độ tín hiệu thay đổi và được biểu diễn bằng hàm sin, cos.

Về lý thuyết, tín hiệu sẽ giữ nguyên hình dạng biểu đồ đến vô cùng, nhưng thực tế tín hiệu analog khi truyền đi xa sẽ bị ảnh hưởng bởi nhiễu và làm biến dạng tín hiệu. Do đó, để phân tích, chúng ta thường giới hạn tín hiệu analog trong một đơn vị thời gian cụ thể.

Một số tín hiệu analog điển hình mà chúng ta gặp hàng ngày là: nhiệt độ, âm thanh, cường độ ánh sáng… Tất cả những tín hiệu này đều được truyền đi trong khí quyển và biên độ thay đổi liên tục theo thời gian.

Phân biệt tín hiệu Analog và Digital

Bây giờ chúng ta đã hiểu tín hiệu analog là gì? Hãy cùng chúng tôi phân tích nó và so sánh nó với tín hiệu digital nhé! Về độ tương phản tín hiệu, analog và digital là hai loại phổ biến nhất. Tín hiệu digital cũng được gọi là tín hiệu kỹ thuật số. Bản chất của tín hiệu số là rời rạc và tín hiệu analog là liên tục. Có nghĩa là trạng thái của tín hiệu số chỉ biểu diễn bằng mã nhị phân (0, 1). 

Như trong hình trên chúng ta có thể thấy sự khác biệt này. Với ưu điểm là tỷ lệ tín hiệu nhiễu thấp và khả năng truyền đi xa dễ dàng, tín hiệu digital ngày nay được sử dụng nhiều hơn so với tín hiệu analog. Một ví dụ điển hình là tivi. Ngày nay, truyền hình analog đang dần được thay thế bởi truyền hình kỹ thuật số, vệ tinh …

Đối với các ứng dụng công nghiệp, tín hiệu analog 4-20mA được sử dụng rộng rãi. Còn tín hiệu digital là dạng Modbus RS-485 cũng không thể thiếu trong nhà máy. Do đó, mỗi loại tín hiệu đều có ưu nhược điểm riêng và phù hợp với từng ứng dụng cụ thể, ví dụ tín hiệu analog 4-20mA thường được sử dụng để điều khiển còn tín hiệu RS-485 thường được sử dụng để giám sát, theo dõi nhiều thiết bị.

Xem thêm van bướm điều khiển điện dùng tín hiệu analog như thế nào

Ứng dụng của tín hiệu Analog trong công nghiệp

Hiện nay, hầu hết các hệ thống máy móc trong công nghiệp đều sử dụng tín hiệu analog. Lý do nằm ở sự thuận tiện hơn của các quá trình điều khiển. Như hình trên, các tín hiệu như nhiệt độ, độ ẩm, áp suất đều là tín hiệu analog. Do đó bắt buộc phải sử dụng tín hiệu analog để đo và biểu diễn chúng.

Nhiều loại cảm biến được sử dụng trong các nhà máy và khu công nghiệp để đo nhiệt độ, áp suất, độ ẩm và độ pH. Do đó, bộ chuyển đổi tín hiệu analog sẽ sử dụng tín hiệu điện 4-20mA; hoặc 0-10V để thể hiện sự thay đổi của các tín hiệu này. Như vậy hiện nay có hai loại tín hiệu analog chuẩn trong công nghiệp: dòng điện 4-20mA; 0-20mA và điện áp 0-10V, 0-5V….

Tóm lại, tín hiệu analog được sử dụng rất rộng rãi trong công nghiệp. Trong các lĩnh vực khác, analog dần được thay thế bằng digital. Mong rằng với những thông tin cơ bản về tín hiệu analog là gì sẽ phần nào giúp ích được cho các bạn.