模擬量I/O與數(shù)字量I/O的區(qū)別

　　在工業(yè)自動化控制中，經(jīng)常會遇到開關量，數(shù)字量，模擬量，離散量，脈沖量等各種概念，而在實際應用中，對于這些概念又很容易混淆?，F(xiàn)將各種概念羅列如下：

　　模擬量I/O定義

　　模擬量是指變量在一定范圍內連續(xù)變化的量，簡單來說就是在時間上或數(shù)值上都是連續(xù)的物理量，注意這里的“連續(xù)”。模擬量的信號叫做模擬信號，把工作在模擬信號下的電子電路叫模擬電路，模擬量一般表示模擬電壓、電流等參數(shù)。

　　模擬量信號是一種連續(xù)變化的物理量，如電流、電壓、溫度、壓力、位移、速度等。I業(yè)控制中，要對這些模擬量進行采集并送給∏￡的σV，就必須先對這些模擬量進行模數(shù)(A/D)轉換。模擬量輸入模塊就是用來將模擬信號轉換成Pl￡所能接受的數(shù)字信號的。生產過程的模擬信號是多種多樣的，類型和參數(shù)大小也不相同，因此，一般先用現(xiàn)場信號變送器，把其變換成統(tǒng)一的標準信號(如4~⒛m⒋的直流電流信號、0~5V的直流電壓信號等)，然后再送入模擬量輸入模塊將模擬量信號轉換成數(shù)字量信號，以便Pr的σV進行處理。模擬量輸入模塊一般由濾波、模數(shù)(A/D轉換、光電耦合器等部分組成。光電耦合器有效防止了電磁干擾c對多通道的模擬量輸入單元，通常設置多路轉換開關進行通道的切換，且在輸出端設置信號寄存器。

　　在工業(yè)控制中，除了用數(shù)字量信號來控制，有時還要用模擬量信號來進行控制。模擬量模塊有模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、模擬量輸入/輸出模塊。

　　數(shù)字量I/O定義

　　數(shù)字量數(shù)字量是物理量的一種，其變化在時間上是不連續(xù)的，總是發(fā)生在一系列“離散”的瞬間，這一類物理量叫做數(shù)字量，也就是離散量，指的是分散開來的、不存在中間值的量。

　　模擬量的概念與數(shù)字量相對應，但是經(jīng)過量化之后又可以轉化為數(shù)字量。模擬量是在時間和數(shù)量上都是連續(xù)的物理量，其表示的信號則為模擬信號模擬量在連續(xù)地變化過程中任何一個取值都是一個具體有意義的物理量，如溫度，電壓，電流等。連續(xù)的電壓，電流等信號量，經(jīng)過抽樣和量化后就是數(shù)字量。

　　兩者區(qū)別

　　1.開關量：YF8034，一般指的是觸點的“開”與“關”的狀態(tài)，一般在計算機設備中也會用“0”或“1”來表示開關量的狀態(tài)。開關量分為有源開關量信號和無源開關量信號，有源開關量信號指的是“開”與“關”的狀態(tài)是帶電源的信號，專業(yè)叫法為躍階信號，可以理解為脈沖量，一般的都有220VAC， 110VAC，24VDC，12VDC等信號，無源開關量信號指的是“開”和“關”的狀態(tài)時不帶電源的信號，一般又稱之為干接點。電阻測試法為電阻0或無窮大。

　　2.數(shù)字量：很多人會將數(shù)字量與開關量混淆，也將其與模擬量混淆。數(shù)字量在時間和數(shù)量上都是離散的物理量，其表示的信號則為數(shù)字信號。數(shù)字量是由0和1組成的信號，經(jīng)過編碼形成有規(guī)律的信號，量化后的模擬量就是數(shù)字量。

　　3.模擬量：模擬量的概念與數(shù)字量相對應，但是經(jīng)過量化之后又可以轉化為數(shù)字量。模擬量是在時間和數(shù)量上都是連續(xù)的物理量，其表示的信號則為模擬信號。模擬量在連續(xù)地變化過程中任何一個取值都是一個具體有意義的物理量，如溫度，電壓，電流等。

　　4.離散量：離散量是將模擬量離散化之后得到的物理量。即任何儀器設備對于模擬量都不可能有個完全精確的表示，因為都有一個采樣周期，在該采樣周期內，其物理量的數(shù)值都是不變的，而實際上的模擬量則是變化的。這樣就將模擬量離散化，成為了離散量。

　　5.脈沖量：脈沖量就是瞬間電壓或電流由某一值躍變到另一值的信號量。在量化后，其變化持續(xù)有規(guī)律就是數(shù)字量，如果其由0變成某一固定值并保持不變，其就是開關量。

　　綜上所述，模擬量就是在某個過程中時間和數(shù)量連續(xù)變化的物理量，由于在實際的應用中，所有的儀器設備對于外界數(shù)據(jù)的采集都有一個采樣周期，其采集的數(shù)據(jù)只有在下一個采樣周期開始時才有變動，采樣周期內其數(shù)值并不隨模擬量的變化而變動。這樣就將模擬量離散化了，例如：某設備的采樣周期為1秒，其在第五秒的時間采集的溫度為35度，而第六秒的溫度為36度，該設備就只能標稱第五秒時間溫度35度，第六秒時間溫度36度，而第五點五秒的時間其標稱也只是35度，但是其實際的模擬量是35.5度，這樣就將模擬信號離散化。其采集的數(shù)據(jù)就是離散化了，不再是連續(xù)的模擬量信號。

　　由于計算機只識別0和1兩個信號，即開關量信號，用其來表示數(shù)值都是使用數(shù)字串來表示，由于計算能力的問題，其數(shù)字串不能無限長，即其表達的精度也是有限的，同樣地以溫度為例，由于數(shù)字串限制，其表達溫度的精度只能達到0.1度，小于該單位的數(shù)值則不能被標稱，這樣就必須將離散量進行量化，將其變?yōu)閿?shù)字量。即35.68度的溫度則表示為35.6度。