模拟信号漫衍于自然界的各个角落，如天天温度的转变，而数字信号是人为的笼统出来的在幅度取值上不一连的信号 。电学上的模拟信号主要是指幅度和相位都一连的电信号，此信号可以被模拟电路举行种种运算，如放大，相加，相乘等 。模拟信号是指用一连转变的物理量体现的信息，其信号的幅度，或频率，或相位随时间作一连转变，如现在广播的声音信号，或图像信号等 。
与数字信号的区别和联系
差别的数据必需转换为响应的信号才华举行传输：模拟数据（模拟量）一样平常接纳模拟信号(Analog Signal)，例如用一系列一连转变的电磁波(如无线电与电视广播中的电磁波)，或电压信号(如电话传输中的音频电压信号)来体现；数字数据（数字量）则接纳数字信号(Digital Signal)，例如用一系列断续转变的电压脉冲(如我们可用恒定的正电压体现二进制数1，用恒定的负电压体现二进制数0)，或光脉冲来体现 。 当模拟信号接纳一连转变的电磁波来体现时，电磁波自己既是信号载体，同时作为传输介质；而当模拟信号接纳一连转变的信号电压来体现时，它一样平常通过古板的模拟信号传输线路(例如电话网、有线电视网)来传输 。 当数字信号接纳断续转变的电压或光脉冲来体现时，一样平常则需要用双绞线、电缆或光纤介质将通讯双方毗连起来，才华将信号从一个节点传到另一个节点 。
模拟信号和数字信号之间可以相互转换：模拟信号一样平常通过PCM脉码调制(Pulse Code Modulation)要领量化为数字信号，即让模拟信号的差别幅度划分对应差别的二进制值，例如接纳8位编码可将模拟信号量化为2^8=256个量级，适用中常接纳24位或30位编码；数字信号一样平常通过对载波举行移相(Phase Shift)的要领转换为模拟信号 。盘算机、盘算机局域网与城域网中均使用二进制数字信号，现在在盘算机广域网中现实传送的则既有二进制数字信号，也有由数字信号转换而得的模拟信号 。可是更具应用生长远景的是数字信号 。
单片机测控系统有时需要举行多路和多参数的收罗和控制，若是每一起都单独接纳各自的输入回路，即每一起都接纳放大、滤波、采样/坚持，A/D等环节，不但本钱比单路成倍增添，并且会导致系统体积重大，且由于模拟器件、阻容元件参数特征纷歧致，对系统的校准带来很大难题；并且关于多路巡检如128路信号收罗情形，每路单独接纳一个回路险些是不可能的 。因此，除特殊情形下接纳多路自力的放大、A/D外，通常接纳公共的采样/坚持及A/D转换电路(有时甚至可将某些放大电路共用)，使用多路模拟开关，可以利便实现共用 。
从传感器或其它吸收装备获得的电信号，由于传输历程中的种种噪声滋扰，事情现场的电磁滋扰，前段电路自己的影响，往往会有多种频率因素的噪声信号，严重情形下，这种噪声信号甚至会淹没有用输入信号，致使测试无法正常举行 。为了镌汰噪声信号对测控历程的影响，需接纳滤波步伐，滤除滋扰噪声，提高系统的信噪比(S/N) 。
已往常用模拟滤波电路实现滤波，模拟滤波的手艺较为成熟 。模拟滤波可分为有源滤波和无源滤波 。设计有源滤波器，首先凭证所要求的幅频特征，寻找可实现的有理函数举行迫近设计 。常用的迫近函数有：波待瓦兹（Butterworth)函数、切比雪夫(Chebyshev)函数，贝塞尔(Besel)函数等，然后盘算电路参数，完成设计 。
可是模拟滤波电路重大，不但增添了设计本钱，并且还增添系统的功耗，降低了系统可靠性 。随着电子手艺的生长，现在许多的场合都应用数字滤波手艺 。数字滤波手艺生长很是迅速，现在的手机、PDA等智能装备，大多接纳数字滤波手艺 。它作为软件无线电的一个处置惩罚单位，有很是辽阔的生长远景 。可是，单片机的处置惩罚能力有限，只能完成较量简朴的数字滤波 。
在单片机系统中，首先在设计硬件是对信号接纳抗滋扰步伐，然后在设计软件时，对收罗到的数据举行消除滋扰的处置惩罚，以进一步消除附加在数据中的林林总总的滋扰，使收罗到的数据能够真实的反应现场的情形 。下面先容的几种工控中常用的数字滤波手艺 。
电压信号可以经由A/D转换器件转换成数字信号然后收罗，可是电流不可直接由A/D 转换器转换 。在应用中，先将电流转酿成电压信号，然后举行转换 。电流/电压转换在工业控制中应用很是普遍 。
电流/电压转换最简朴的要领是在被测电路中串入细密电阻，通过直吸收罗电阻两头的电压来获得电流 。A/D器件只能转换一定规模的电压信号，以是在电流/电压转换历程中，需要选择合适阻值的细密电阻 。若是电流的动态规模较多，还必需在后端加入放大器举行二次处置惩罚 。经由多次处置惩罚，会损失丈量的精度 。
现在有许多电流/电压转换芯片，其响应时间、线性度、漂移等指标均很理想，且能顺应大规模大电流的丈量 。
频率接口有以下特点：
(1)接口简朴、占用硬件资源少 。频率信号通过任一根I/O口线或作为中止源及计数时钟输入系统 。
(2)抗滋扰性能好 。V/F转换自己是一个积分历程，且用V/F转换器实现A/D转换，就是频率计数历程，相当于在计数时间内对频率信号举行积分，因而有较强的抗滋扰能力 。另外可接纳光电耦合毗连V/F转换器与单片机之间的通道，实现隔离 。
(3)便于远距离传输 ？赏ü髦凭傩形尴叽浠蚬獯 。
由于以上这些特点，V/F转换器适用于一些非快速而需举行远距离信号传输的A/D转换历程 。使用V/F变换，还可以减化电路、降低本钱、提高性价比 。
A/D转换是指将模拟输入信号转换成N位二进制数字输出信号的历程 。陪同半导体手艺、数字信号处置惩罚手艺及通讯手艺的飞速生长，A/D转换器近年也泛起高速生长的趋势 。人类数字化的浪潮推动了A/D转换器一直厘革，现在，在通讯产品、消耗类产品、工业医疗仪器以致军工产品中无一不展现A/D转换器的身影，可以说，A/D转换器已经成为人类实现数字化的先锋 。自1973年第一只集成A/D转换器问世至今，A/D、D/A转换器在加工工艺、精度、采样速率上都有长足生长，现在的A/D转换器的精度可达26位，采样速率可达1GSPS，以后的A/D转换器将向超高速、超高精度、集成化、单片化生长 。不管怎么生长，A/D转换的原理和作用都是稳固的 。在下一节，将着重讨论A/D转换手艺 。
模拟信号的主要优点是其准确的区分率，在理想情形下，它具有无限大的区分率 。与数字信号相比，模拟信号的信息密度更高 。由于不保存量化误差，它可以对自然界物理量的真实值举行尽可能迫近的形貌 。
模拟信号的另一个优点是，当抵达相同的效果，模拟信号处置惩罚比数字信号处置惩罚更简朴 。模拟信号的处置惩罚可以直接通过模拟电路组件（例如运算放大器等）实现，而数字信号处置惩罚往往涉及重大的算法，甚至需要专门的数字信号处置惩罚器 。
模拟信号的主要弱点是它总是受到杂讯（信号中不希望获得的随机转变值）的影响 。信号被多次复制，或举行长距离传输之后，这些随机噪声的影响可能会变得十分显著 。在电学里，使用接地屏障（shield）、线路优异接触、使用同轴电缆或双绞线，可以在一定水平上缓解这些负面效应 。
噪声效应会使信号爆发有损 。有损后的模拟信号险些不可能再次被还原，由于对所需信号的放大会同时对噪声信号举行放大 。若是噪声频率与所需信号的频率差别较大，可以通过引入电子滤波器，过滤掉特定频率的噪声，可是这一计划只能尽可能地降低噪声的影响 。因此，在噪声在作用下，虽然模拟信号理论上具有无限区分率，但并纷歧定比数字信号越发准确 。
只管数字信号处置惩罚算法相对重大，可是现有的数字信号处置惩罚器可以快速地完成这一使命 。另外，盘算机等系统的逐渐普及，使得数字信号的撒播、处置惩罚都变得越发利便 。诸如照相机等装备都逐渐实现数字化，只管它们最初必需以模拟信号的形式吸收真实物理量的信息，最后都会通过模拟数字转换器转换为数字信号，以利便盘算机举行处置惩罚，或通过互联网举行传输 。
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