好(hǎo)啦，閑聊到(dào)此，作(zuò)爲職場人，持續保持充電才能(néng)跑的過别人
今天的話(huà)題是信号放(fàng)大(dà)器，也(yě)就是我們的PDM
Q：
看(kàn)完這(zhè)篇文(wén)章我能(néng)獲得什(shén)麽？
A：
· 了(le)解數字量放(fàng)大(dà)器的一些(xiē)基本操作(zuò)
· 明(míng)白(bái)影響系統精度的關鍵點
PROMESS的數字量放(fàng)大(dà)器全稱爲PROMESS Digital Module，其功能(néng)目的與模拟量放(fàng)大(dà)器（好(hǎo)吧，小(xiǎo)編并沒有介紹過模拟量放(fàng)大(dà)器，先挖個坑，以後再來(lái)填）是一樣的，都是爲了(le)将外(wài)部傳感器的信号放(fàng)大(dà)到(dào)控制器能(néng)夠識别處理(lǐ)的信号等級，區(qū)别是PDM把輸入的模拟量信号轉變成數字量信号。
根據壓力傳感器本身的精度等級和(hé)供電電壓的不同，壓力傳感器輸出的模拟量信号會(huì)有一個上(shàng)限和(hé)下(xià)限，我們可以稱之爲“壓力範圍”，換句話(huà)來(lái)說，壓力傳感器的輸出電壓在一定的壓力範圍的，而且通常這(zhè)個壓力範圍相當小(xiǎo)，額定負載情況下(xià)5到(dào)20mV之間的電壓值輸出都是非常常見的，如果要提供給驅動器或者PLC使用(yòng)，就必須要将這(zhè)個信号放(fàng)大(dà)，因此便有了(le)我們的PDM。
PDM除了(le)本身的信号放(fàng)大(dà)器的作(zuò)用(yòng)之外(wài)，還同時(shí)具備了(le)存儲壓機程序的功能(néng)，用(yòng)戶可以選擇将程序保存在PDM裏面，這(zhè)樣設備就可以脫離PC進行程序切換和(hé)實現(xiàn)壓裝過程了(le)。
通常來(lái)說，我們的PDM上(shàng)有一個壓力傳感器接口，和(hé)一個位移傳感器接口，壓力傳感器信号的處理(lǐ)精度爲24bit，位移傳感器的處理(lǐ)精度是32bit，簡單來(lái)說，我們的壓機産品能(néng)夠實現(xiàn)超高(gāo)的系統精度，其中較大(dà)一部分的是PDM起的作(zuò)用(yòng)。
好(hǎo)了(le)，以上(shàng)内容爲本次PDM的簡單介紹
簡單介紹做完了(le)，下(xià)面要來(lái)幹貨了(le)，非“戰鬥人員”可能(néng)會(huì)覺得以下(xià)文(wén)字内容有些(xiē)枯燥
在我們的UFM軟件上(shàng)會(huì)有一個數字量放(fàng)大(dà)器的設定頁面，如下(xià)圖（請(qǐng)注意，非專業人員請(qǐng)不要随意調整下(xià)面的數值，錯誤的調整可能(néng)會(huì)導緻壓機的壓力值顯示異常）
其中幾個重要信息介紹一下(xià)：這(zhè)裏的ADC Input Stage是信号放(fàng)大(dà)倍數，ADC Input Voltage是信号範圍（放(fàng)大(dà)後），Sensitivity是傳感器本身的精度、靈敏度，ADC Range可以理(lǐ)解爲信号一定的保護範圍，後面會(huì)做更詳細一些(xiē)的解釋
舉例：
壓力傳感器的輸入電壓爲10V，精度爲1mV/V，根據這(zhè)個設定值，在額定壓力下(xià)，PDM收到(dào)的壓力值信号爲±0.21V（拉/壓），ADC範圍爲±0.625V，那麽其使用(yòng)範圍爲0.21/0.625=33.6%
正常情況，在沒有過載的時(shí)候，信号情況可以參考下(xià)面這(zhè)個示意圖
當意外(wài)情況下(xià)，壓力傳感器過載了(le)，壓力傳感器的一部分外(wài)殼從(cóng)彈性形變變成了(le)塑性形變，如果變形的不是太厲害，那麽壓力傳感器可能(néng)還保持了(le)原有的線性度，隻是零點發生了(le)漂移，那麽我們就可以利用(yòng)這(zhè)段保護空(kōng)間，調整一下(xià)壓力傳感器的零點，使傳感器能(néng)夠繼續使用(yòng)下(xià)去，如下(xià)圖
細心的小(xiǎo)夥伴可能(néng)會(huì)問爲什(shén)麽壓力傳感器的分辨率是24bit，而不是和(hé)位移傳感器一樣32bit？
實際上(shàng)，就算(suàn)是電壓範圍是5V，分辨率隻有16bit，測量不确定性也(yě)隻有0.00153%，再提升壓力信号的分辨率并沒有什(shén)麽意義，畢竟壓力傳感器提供的精度一般來(lái)說也(yě)隻有0.1-1%FS
當然，不同的傳感器，這(zhè)裏的參數設置值會(huì)有差異，同時(shí)，傳感器過載之後是否還能(néng)夠保持線性度，也(yě)要根據實際情況進行判斷，不過這(zhè)也(yě)說明(míng)了(le)我們的産品在設計(jì)上(shàng)一般都會(huì)預留至少100%的過載保護能(néng)力
