開關量輸入和模擬量輸入各代表什么意思，有什么區(qū)別，你了解嗎？看完這篇文章全明白！

定義：

開關量輸入是指接收外部設備提供的通斷信號或高低電平信號的輸入端口。這些信號通常來自各種傳感器、限位開關、按鈕等設備。 開關量輸入信號只有兩種狀態(tài)：“開”（ON）和 “關”（OFF），或者 “1” 和 “0”，分別對應高電平和低電平。

模擬量輸入是指輸入連續(xù)變化的物理量信號的過程。這些物理量包括但不限于電壓、電流、壓力、溫度、速度、流量、濃度、濕度、位移等，其信號在時間和數值上都是連續(xù)變化的，可以在一定范圍內取任意值。 在實際應用中，通常需要通過傳感器將這些物理量轉換為電信號（如電壓信號 0 - 10V、電流信號 4 - 20mA 等），然后傳輸到接收設備（如 PLC、數據采集系統等）的模擬量輸入端口。接收設備會對輸入的模擬信號進行處理，例如通過模數轉換將其轉換為數字信號，以便進行后續(xù)的計算、分析、控制等操作。

開關量輸入和模擬量輸入主要有以下區(qū)別：

一、信號性質

開關量輸入： 信號是離散的、二值化的，只有兩種明確的狀態(tài)，通常表示為 “開”（ON）和 “關”（OFF），或者 “1” 和 “0”。 例如，一個按鈕被按下時為 “1” 狀態(tài)，未按下時為 “0” 狀態(tài)；一個限位開關到達指定位置時輸出 “1”，未到達時輸出 “0”。

模擬量輸入： 信號是連續(xù)變化的，可以在一定范圍內取任意值。 比如溫度、壓力、流量等物理量的傳感器輸出信號，其數值可以根據實際情況在一個連續(xù)的區(qū)間內變化。

二、表示方式

開關量輸入： 一般用數字信號表示，通常為高低電平，高電平對應 “1”，低電平對應 “0”。 例如，5V 電壓可以表示 “1” 狀態(tài)，0V 電壓可以表示 “0” 狀態(tài)。

模擬量輸入： 通常用連續(xù)的電壓或電流值來表示。 例如，溫度傳感器可能輸出 0-10V 的電壓信號，不同的電壓值對應不同的溫度值。

三、精度和分辨率

開關量輸入： 精度相對較低，只有兩種狀態(tài)，無法精確表示具體的數值。 其分辨率取決于能夠區(qū)分的兩種狀態(tài)的差異程度，一般來說比較簡單。

模擬量輸入： 可以有較高的精度和分辨率，能夠更準確地反映物理量的變化。 例如，一個 12 位的模擬量輸入模塊可以將輸入信號分為 2^12（4096）個不同的等級，從而更精確地表示輸入信號的大小。

四、處理方式

開關量輸入： 處理相對簡單，通常只需要判斷信號的狀態(tài)是 “1” 還是 “0”，然后根據狀態(tài)進行相應的邏輯處理。 例如，當開關量輸入表示某個設備的運行狀態(tài)時，可以根據狀態(tài)來控制其他設備的啟停。

模擬量輸入： 需要進行模數轉換（ADC），將模擬信號轉換為數字信號后才能進行處理。 處理過程可能包括濾波、放大、線性化等操作，以提高信號的質量和準確性。然后根據具體的應用需求，對轉換后的數字信號進行分析、計算和控制。

五、應用場景

開關量輸入： 適用于需要簡單判斷狀態(tài)的場合，如設備的啟?？刂?、限位檢測、報警信號輸入等。 例如，在自動化生產線中，通過開關量輸入檢測各個設備的運行狀態(tài)，以便進行協調控制。

模擬量輸入： 適用于需要精確測量和控制連續(xù)變化物理量的場合，如溫度控制、壓力控制、流量控制等。 例如，在工業(yè)過程控制中，通過模擬量輸入實時監(jiān)測溫度、壓力等參數，并根據這些參數進行精確的控制調節(jié)。

作者介紹：

曹華偉，男，現任職于安科瑞電氣股份有限公司銷售經理一職

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審核編輯 黃宇