模拟量是相对于数字量而言的。模拟量是连续变化的电信号,像温度、压力、湿度这种变化较为缓慢的信号都是模拟量信号。而数字量是只有两种状态,0或1的电信号。连接到计算机的信号,通常都是数字量信号。模拟量输入输出是将模拟量进行数字化处理,然后通过数字量信号输出控制器,完成对设备的控制和调节。
模拟量输入是将模拟量信号转换为数字信号,然后输入到控制器中进行处理。模拟量信号转换为数字信号,主要有两种方式:电压信号转换和电流信号转换。其中电压信号转换是将模拟量信号通过电阻分压,转换为一个范围内的电压信号,然后将这个电压信号转化为数字信号。电流信号转换是利用传感器将模拟量信号转换为一定范围内的电流信号,通过串联电阻降压的方式实现电流信号的转换为电压信号,再将电压信号转换为数字信号。
模拟量输入的主要应用在与物理性能相关的测量方面,如温度、湿度、压力、流量等。常见的应用场合包括自动化控制、工业自动化、机械制造、环境监控等。
模拟量输出是将数字信号转换为模拟量信号,通过输出给控制器,完成对设备的控制和调节。数字信号转换为模拟量信号的方式,与模拟量输入正好相反。主要有电压信号转换和电流信号转换两种方式。电压信号输出是将数字信号转化为一定范围内的电压信号,通过运放对电压信号进行放大,并在输出端对电压信号进行滤波,去掉不必要的高频干扰。电流信号输出是将数字信号转换为一定范围内的电流信号,通过运放对电流信号进行放大,并通过放大之后的电流信号控制输出端的电流。
模拟量输出主要应用在接口控制方面,如通信、灯光、声音等。常见的应用场合包括电子产品、仪器仪表、广播电视等。
模拟量输入输出是将模拟量信号转换为数字信号,或将数字信号转换为模拟量信号的过程。它在工业控制、环境监测等方面有着广泛的应用。在操作原理上,模拟量输入与输出大致相同,但应用场景略有区别。对于工程学院的同学,理解模拟量输入输出及其原理,有助于提高大家的技术水平。