模拟I/O基本知识-广州启明自动化科技有限公司

　　本节以易于理解的方式提供了有关模拟输入/输出、A/D转换和D/A转换的基本知识和术语表，并包含插图。这里提供的内容是任何希望使用计算机进行测量控制以及任何希望自动化数据记录或测量的人都应掌握的推荐知识。对于已经使用CONTEC模拟输入/输出设备的个人，这里也可能是一个有用的资源。

　　什么是模拟输入/输出?

　　传感器测量的周围自然因素如温度、压力和流量的信号通常是模拟信号，而大多数控制执行器也是根据模拟信号进行移动的。另一方面，只有数字信号才能被计算机处理。因此，为了用计算机输入传感器的信号或输出信号到执行器，需要有一种设备能够连接模拟信号和计算机处理的数字信号。这种连接被称为模拟I/O接口。

　　模拟输入/输出设备分类

　　模拟输入设备(A/D转换)

　　该设备负责将外部设备的模拟信号转换成计算机可以处理的数字信号。

　　模拟输出设备(D/A转换)

　　该设备将计算机的数字数据转换为模拟信号，然后将该信号输出到外部设备。

　　模拟输入/输出设备(A/D，D/A转换)

　　模拟输入/输出设备是具有A/D转换功能和D/A转换功能的设备。

　　模拟到数字，数字到模拟。

　　当将外部模拟量输入计算机时，为了以数字方式正确显示该量，所需的对应数字量需要无限多位数字。即使从构成转换器的电路技术的角度来看，这在只能处理有限位数的计算机上也是不可能实现的。

　　解决此问题的最有效方法是通过舍入或使用向下取整或向上取整函数将数字的位数控制在可接受范围内。换句话说，这意味着用一个代表性值替换某个范围内的金额。这被称为量化。

　　当对由实线表示的模拟值进行量化时，会得到阶梯线。这使得可以用有限的值来表示任何模拟信号。这项技术在许多人都熟悉的领域中非常活跃，例如在手机中。手机通过将声音(模拟)转换为数字声音来打电话。

　　　　例如，下图显示了一个以十进制数表示的楼梯，其中第一级为1，以及如果将十进制数替换为二进制数的结果。通过这种方式，模拟量可以被量化为4位。这是量化模拟量的基本思想。

　　模拟I/O设备隔离类型

　　模拟I/O设备可以大致分为两大类：隔离和非隔离。让我们来看看两种隔离类型的特征。请注意，非隔离类型不使用隔离元件。

　　总线隔离

　　使用光耦合器，计算机和外部I/O电路被隔离。由于可以防止电气干扰被引入，这种方法即使在布线中容易产生噪声或存在计算机故障或损坏的担忧时，也能确保无担忧的使用。