那么生活中我們又如何衡量這些模擬量信號呢？如溫度多少？壓力多大？風速是多少？對于很多學習過模擬電子技術的同學，這個問題并不難理解。只需要A/D電路就可以實現(xiàn)信號的轉化。

模擬量介紹：

模擬信號轉換為數(shù)字信號需要經(jīng)過采樣、保持、量化與編碼四個基本步驟。前兩步由采樣保持電路完成，后兩步由A/D轉換電路完成。

采樣是對連續(xù)信號在時間上進行離散，即按照特定的時間間隔在原始的模擬信號上逐點采集瞬時值。采集到其瞬時值后要在原位置保持一段時間，這樣形成的鋸齒型波信號提供給后續(xù)信號量化。

對采集得到的離散信號進行量化是將特定幅度的信號轉化為模數(shù)轉換器的最小單位的整數(shù)倍，這個最小單位也被稱為模數(shù)轉換器的量化單位。每個采樣值代表一次采樣所獲得模擬信號的瞬時幅度。通常量化單位都是2的倍數(shù)，量化位數(shù)越多，量化誤差就越小，量化得到的結果就越好。

對量化后的離散信號進行編碼是模擬信號轉換為數(shù)字信號的最后環(huán)節(jié)，常見的采用并行比較A/D轉換電路，逐次逼近式A/D轉換電路，雙積分式A/D轉換電路實現(xiàn)，通過借助一定的電路，可以將量化后的離散信號轉換為對應的數(shù)字信號。

最常見的模擬量是12位，精度為2~12，當然也有高精度的如16位的。

模擬量的優(yōu)點：

模擬信號的主要優(yōu)點是其精確的分辨率，與數(shù)字信號相比，模擬信號的信息密度更高。它的信號波形隨著信息的變化而變化，其特點是幅度連續(xù)(連續(xù)的含義是在某一取值范圍內(nèi)可以取無限多個數(shù)值)，由于不存在量化誤差，它可以對自然界物理量的真實值進行盡可能逼近的描述。

模擬信號的另一個優(yōu)點是，模擬信號處理比數(shù)字信號處理更簡單。模擬信號的處理可以直接通過模擬電路組件（例如運算放大器等）實現(xiàn)。

模擬量的缺點：

抗干擾能力差，信號在沿線路的傳輸過程中會受到外界的通信系統(tǒng)內(nèi)部的各種噪聲干擾，噪聲和信號混合后難以分開，從而使得通信質(zhì)量下降。線路越長，噪聲的積累也就越多。例如翻錄錄音帶、錄像帶，每翻錄一次，聲音、圖像質(zhì)量就差一次，原因就在于此。

可以使用接地屏蔽、線路良好接觸、使用同軸電纜或屏蔽雙絞線，甚至是光纖，可以在一定程度上緩解這些負面效應。

模擬信號的保密性也差，尤其是微波通信和有線通信，容易被竊聽。只要收到模擬信號，就很容易得到通信的內(nèi)容。

模擬信號的數(shù)字化實現(xiàn)：

在現(xiàn)實的工業(yè)現(xiàn)場，人們常使用各種傳感器，變送器實現(xiàn)模擬量信號的采集轉換等功能。在工業(yè)現(xiàn)場常見的這類儀器儀表都有什么呢？

壓力變送器：是一種將壓力轉換成氣動信號或電動信號進行控制和遠傳的設備，常見的是電動信號的，它能將測壓元件傳感器感受到的氣體、液體等物理壓力參數(shù)轉變成標準的電信號（如4~20mA電流信號，0-5V/0-10V電壓信號），以供給指示報警儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進行測量、指示和過程調(diào)節(jié)。

那么這些變送器/傳感器將模擬信號采集后，人們?nèi)绾潍@取到可以人類識別的信號呢。大部分這類設備帶有顯示單元，可以通過數(shù)字顯示具體的數(shù)據(jù)，如壓力變送器可以顯示具體的壓力值是多少kPa，溫度變送器顯示多少攝氏度，液位變送器顯示多少厘米/米高度等。

而在工業(yè)現(xiàn)場人們需要實時監(jiān)控這些數(shù)值的變化，以控制其他設備的運行或者報警，防止意外的發(fā)生。目前大部分設備處于經(jīng)濟性考慮，大部分都是提供模擬量信號輸出，我們可以通過其他二次數(shù)顯儀表，PLC（可編程控制器），DCS等進行數(shù)據(jù)的采集與顯示。

通常這些儀表輸出的電流或者電壓信號，工業(yè)現(xiàn)場常用標準是4～20mA電流信號和0-5V/0-10V電壓信號。因大部分信號需要遠傳，所以4～20mA是我們常用的信號類型。而0-5V/0-10V電壓信號主要作為接收。

而對于電流信號/電壓信號，在接線方式上還分為二線制，三線制，四線制，不同接線方式具有不同的作用。