模擬量與數(shù)字量的區(qū)別

1、模擬量 I/O 與數(shù)字量 I/O 有什么區(qū)別？ 在工業(yè)自動(dòng)化控制中，經(jīng)常會(huì)遇到開關(guān)量，數(shù)字量，模擬量，離 散量，脈沖量等各種概念， 而人們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中，對(duì)于這些概念又很 容易混淆。現(xiàn)將各種概念羅列如下：1. 開關(guān)量：一般指的是觸點(diǎn)的 “開”與“關(guān) ”的狀態(tài)，一般在計(jì) 算機(jī)設(shè)備中也會(huì)用 “0或”“1來(lái)”表示開關(guān)量的狀態(tài)。開關(guān)量分為有源開 關(guān)量信號(hào)和無(wú)源開關(guān)量信號(hào)，有源開關(guān)量信號(hào)指的是 “開”與 “關(guān)”的狀 態(tài)是帶電源的信號(hào)，專業(yè)叫法為躍階信號(hào)，可以理解為脈沖量，一般 的都有 220VAC, 110VAC,24VDC,12VDC 等信號(hào)，無(wú)源開關(guān)量信號(hào) 指的是 “開”和“關(guān)”的狀態(tài)時(shí)不帶電源的信號(hào)

2、，一般又稱之為干接點(diǎn)。 電阻測(cè)試法為電阻 0 或無(wú)窮大。2. 數(shù)字量：很多人會(huì)將數(shù)字量與開關(guān)量混淆，也將其與模擬 量混淆。數(shù)字量在時(shí)間和數(shù)量上都是離散的物理量， 其表示的信號(hào)則 為數(shù)字信號(hào)。數(shù)字量是由 0和 1 組成的信號(hào)，經(jīng)過(guò)編碼形成有規(guī)律的 信號(hào)，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(duì)應(yīng)，但是經(jīng)過(guò)量化之 后又可以轉(zhuǎn)化為數(shù)字量。模擬量是在時(shí)間和數(shù)量上都是連續(xù)的物理 量，其表示的信號(hào)則為模擬信號(hào)。 模擬量在連續(xù)的變化過(guò)程中任何一 個(gè)取值都是一個(gè)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(shè)備對(duì)于模擬量都不

3、可能有個(gè)完全精確的表示， 因?yàn)樗麄兌?有一個(gè)采樣周期，在該采樣周期內(nèi)，其物理量的數(shù)值都是不變的，而實(shí)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(hào)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(guān)量。綜上所述，模擬量就是在某個(gè)過(guò)程中時(shí)間和數(shù)量連續(xù)變化的 物理量，由于在實(shí)際的應(yīng)用中， 所有的儀器設(shè)備對(duì)于外界數(shù)據(jù)的采集 都有一個(gè)采樣周期， 其采集的數(shù)據(jù)只有在下一個(gè)采樣周期開始時(shí)才有 變動(dòng)，采樣周期內(nèi)其數(shù)值并不隨模擬量的變化而變動(dòng)。 這樣就將模擬 量離散化了，例如：某設(shè)備的采樣周期為 1 秒，其在第五秒的時(shí)間采 集的溫度為 35 度，而第六秒的溫度為 36 度，該設(shè)備就只能標(biāo)稱第 五秒時(shí)間溫度 35 度，第六秒時(shí)間溫度 36 度，而第五點(diǎn)五秒的時(shí)間 其標(biāo)稱也只是 35 度，但是其實(shí)際的模擬量是度。這樣就將模擬信號(hào) 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(hào)。由 于計(jì)算機(jī)只識(shí)別 0 和 1 兩個(gè)信號(hào)，即開關(guān)量信號(hào)，用其來(lái)表示數(shù)值都 是使用數(shù)字串來(lái)表示，由于計(jì)算能力的問(wèn)題，其數(shù)字串不能無(wú)限長(zhǎng)， 即其表達(dá)的精度也是有限的，同樣的以溫度為例，由于數(shù)字串限制， 其表達(dá)溫度的精度