第六章 ADC：模拟世界进入数字世界

——从连续物理量到工业控制数据

本章目标

工业自动化系统最终处理的是数字数据。但工业现场真实存在的是温度、压力、流量、液位、振动、电流、电压等连续变化的物理量。

因此，工业控制系统必须解决一个最基础的问题：

如何把连续变化的模拟世界，可靠地转换成计算机能够理解的数字世界？

这个过程就是ADC（Analog-to-Digital Converter，模拟数字转换器）。

完整工业信息链：

物理世界 ↓ 传感器 ↓ 模拟信号（电压 / 电流） ↓ 信号调理 ↓ ADC ↓ 数字数据 ↓ PLC / DCS ↓ 控制算法 ↓ 执行机构

ADC 就是连接现实世界 → 数字世界的桥梁。

6.1 ADC 核心过程

ADC 不是简单地“读取电压”，它实际经历四个核心步骤：

连续模拟信号 │ ▼ 采样 Sampling │ ▼ 保持 Hold │ ▼ 量化 Quantization │ ▼ 编码 Coding │ ▼ 数字数据

6.1.1 采样（Sampling）——连续世界第一次被观察

现实信号（如压力变化）是连续