一种监控装置,为了监视及控制各项机电等设备,当然必须与那些设备有相互沟通的方式.在这些机电设备的世界里,人类发明了各种形式的讯号,以作为它们之间的沟通媒介.目前来说,人们研发出来的各种侦测如:温度,湿度,压力等自然现象的侦测元件,都是将所测得的数据转换为线性对应的电流信号,通常是4~20mA.PLC接受这样的信号,就可依据电流的大小而知道侦测器侦得的目前状况.Pulse(脉冲)信号是一种形式的接点信号.它的意思是每"达到条件"时,接点会闭合一次.例如:某个转轮式的流量计,可能被设计成--当它计算出水流累计量达到一度时,就将输出接点闭合一次.至于所谓的RS232讯号,乃是指一种"通讯"的方式(RS232是一种电气规格).以上所提的各种信号都是电气形式的讯号.而且每个信号都需要***的线路来作传递.通讯的方式,则可以把它当作设备用"交谈"的方式来做沟通.它们彼此间以一串行的数值信号来组成所要传递的资料,使得多样化的资料能够借由一组通讯线路来达成.4~20mA算是通用规格.另外常见的还有0~20mA.另外还有电压式的:0~5V,1~5V,0~10V,等等.当然还有以其他形式来表达自然环境中各种"连续性"数值的方式,像是:电阻式,以及其他变化应用.总之呢,4~20mA的规格***多.但是,事实上,4~20mA的电流信号,在进入电路板时,还是会串上一个250或500欧姆的电阻,而获得一个1~5V或2~10V的电压,然后再由A/D(类比/数位)转换IC得到一个对应的数值.这个"5V"或"10V"的原因,乃是人们研发出来的A/DIC***容易且廉价的关系而已.至于为何以电流的方式较多,因为4~20mA控制电流不易因传送距离较长而导致讯号衰减。
在信号线上遇到干扰，常有加磁珠滤除的措施；实际布线中，因为走线工艺不便，不得不会考虑非同步走线方式。凡此类问题，均易因为差分信号间的传输路径衰减程度不等而产生在输出端的误差，这种误差往往会影响到输出误差的百分之几，对数字电路工作状态影响不大，但对模拟量的精密放大电路，则很难接受。这就是写本文的起因。
不过，即使就算误差影响不大的电路，了解下这个计算的方法也对开拓设计思路有百利而无一害。下面通过案例说明。如图1，L1和L2两条差分线，长度差a=L1-L2，在放大器输入端的电压为U1和U2，差分信号△U=U1-U2，输入到放大器K后，经放大K倍，输出为V&plu***n;△V。
然后是计算到线上的走线电感，如图2的计算公式。
如果是低频或直流信号，则用走线电阻这个指标。走线电阻的***简方法是用毫欧表测量，直接测两条线的阻值△R=R2-R1。
下面以走线电感计算来说明，电阻的计算同理且较简单，留下列位回去自己分析练习了。在线缆不等长的时候，△U的误差则由L2-L1的长度差导致的电感差异引起信号衰减程度不同，△U=U1-U2+wL*i（i为电流，取***大值的时候）。放大器的输出误差△=wL*i，输出误差△V=k*△=KwLi。
系统误差要求△V/V≤误差百分比（如5%），V是满量程值，△V是***大误差值，f是信号***高频率（w=2πf），则不等式就转化成了图2公式中l和d与误差5%之间的关系。剩下的就是数学计算了。计算器可以作为很好的助手，反正又不是大学的考试现场，没人抓的。
信号线上串磁珠或小电阻的计算基本同理，不过就是把磁珠的直流阻抗和交流阻抗上产生的压降作为误差来源，经过放大后产生误差而已了。可自行推导。
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