DA-Wandler im Murrelektronik Onlineshop kaufen

Digital Analog Wandler

Ein Digital-Analog-Wandler ist eine weit verbreitete elektronische Komponente. Er wird auch als Digital-Analog-Umsetzer und D/A-Wandler bezeichnet. Im englischsprachigen Raum wird der Begriff Digital-to-Analog-Converter (DAC) verwendet. Digital-Analog-Wandler sind in verschiedenen Bereichen der Elektrotechnik zu finden. Sie werden im industriellen Bereich eingesetzt, um IO-Link^(R) und andere Signale umzusetzen. Weitere Anwendungsgebiete sind die Unterhaltungselektronik und die Nachrichtentechnik.

Was ist ein DA-Wandler?

DA-Wandler ist eine alternative Schreibweise für Digital-Analog-Wandler. Die Grundfunktion des DA-Wandlers ist die Umsetzung digitaler Signale in analoge Signale. Im IO-Link Bereich werden Digital-Analog-Wandler genutzt, um digitale Signale von der Steuerung (SPS) kommend in analoge Signale umzusetzen, die von einem analogen Feldgerät, z.B. einem Aktuator, genutzt werden. Die Störanfälligkeit von analoger Signalübertragung ist größer als die von digitaler Signalübertragung. Um die analog betriebene Kabellänge kurzzuhalten, sollten Digital-Analog-Wandler für IO-Link in der Nähe der IO-Link Feldgeräte angebracht werden. Sie sind für die Beanspruchungen im Feld durch Schmutz, Staub, Feuchtigkeit und Vibrationen auszulegen. Mit den Schutzarten IP65 und IP67 sind diese IO-Link-Komponenten gut für den industriellen Einsatz gerüstet.

Funktionsweise eines DA-Wandlers

Ein digitales Signal hat zu bestimmten Zeitpunkten bestimmte Werte. Das Signal ist diskret. Es existieren Wertpaare aus Zeitpunkt und Wert. An Zeitpunkten zwischen diesen Wertpaaren gibt das Signal keinen Wert her. Eine direkte Umsetzung in ein kontinuierliches Signal ist nicht möglich. Für die Umsetzung in ein kontinuierliches Signal muss eine geeignete Methode angewendet werden. Gefragt sind Genauigkeit und Geschwindigkeit der Umsetzung in ein kontinuierliches Ausgangssignal.

Die Wandlung eines digitalen Signals in ein analoges Signal erfolgt in mehreren Schritten. Der erste Schritt ist die Umsetzung der diskreten digitalen Werte in ein zeitkontinuierliches Signal. Der dem digitalen Wert entsprechende Spannungswert wird jeweils so lange gehalten, bis das nächste digitale Signal verfügbar ist. Der zeitliche Abstand zwischen zwei digitalen Signalen hängt von der Frequenz ab. Das Ergebnis dieses Umsetzungsschrittes ist ein treppenförmiger Verlauf. Im nächsten Schritt werden durch die Anwendung von Filtern abfälschende Signalverläufe mit höherer Frequenz herausgefiltert. Im letzten Schritt sind lineare Verzerrungen mit weiteren Filtern zu entfernen. Quantisierungsfehler bei einer eventuell vorangegangenen Analog-Digital-Wandlung können das Signal bei der Rückwandlung zum analogen Signal verfälschen.

DA-Wandler Anwendungen

Eine interessante Anwendung des Digital-Analog-Wandlers ist die Umsetzung von IO-Link Signalen in Analogsignale, die von analogen Geräten (Sensoren und Aktoren) verwendet werden können. Diese Umwandlung von IO-Link zu Analog ermöglicht die Anbindung vielfältig ausgelegter Feldgeräte, die an Maschinen und Anlagen Analogwerte, wie z.b. Temperaturen, Drücke oder Entfernungen, erfassen. Da nicht alle Sensoren über die nötige Elektronik zur Umsetzung der gemessenen Analogwerte in IO-Link Digital-Werte verfügen, ist der Einsatz von einem IO-Link-kompatiblen Analog-Digital-Wandler bei einem Teil der installierten Maschinen und Anlagen erforderlich. Ebenso sind Aktoren, die ein Analogsignal am Eingang benötigen, auf die Wandlung von digitalen zu analogen Werten angewiesen. Auch diese Geräte sind im IO-Link Bereich verfügbar.