什么是开关量、模拟量、数字量?它们之间有什么联系与区别?

2024-10-24 11:25:20 235


电力小知识分享
开关量/模拟量/数字量


在工业自动化控制中,我们经常会遇到开关量、数字量、脉冲量、模拟量等各种概念;而按传感器输出数据信号的特性归类,可以分为位置传感开关量传感模拟量传感数字量传感等,每种传感器都有其特定的应用场景和信号输出特性。

通常工程师需要根据具体的测量要求选择合适的传感器,并结合相应的信号处理方法,获得准确、稳定的测量结果。

那么,开关量、模拟量、数字量具体代表什么意思呢?它们之间又有什么样的区别?

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一 开关量
















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  1. 什么是开关量

    开关量是指非连续性信号的采集和输出,包括遥控采集和遥控输出。它有1和0两种状态,这是数字电路中的开关性质,而电力上是指电路的开和关或者说是触点的接通和断开。“开”和“关”是电器最基本、最典型的功能。一般开关量装置通过内部继电器实现开关量的输出。

    开关量主要指开入量和开出量,是指一个装置所带的辅助点,譬如变压器的温控器所带的继电器的辅助点(变压器超温后变位)、阀门凸轮开关所带的辅助点(阀门开关后变位),接触器所带的辅助点(接触器动作后变位)、热继电器(热继电器动作后变位),这些点一般都传给PLC或综保装置,电源一般是由PLC或综保装置提供的,自己本身不带电源,所以叫无源接点,也叫PLC或综保装置的开入量。

  2. 开关量用途

    开关量信号用于表示二进制状态或判断事件是否发生。一般用于接近传感器、光电传感器上,它在数字电路中也非常常见,例如电子开关、按钮、传感器的二进制状态等。











二 模拟量
















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  1. 什么是模拟量

    模拟量是指一些连续变化的物理量,如电压、电流、压力、速度、流量等信号量,模拟信号是幅度随时间连续变化的信号,通常电压信号位0~10V,电流信号为4~20mA,可以把PLC的模拟量模块进行数据采集,其经过抽样和量化后可以转换为数字量。模拟量是指变量在一定范围连续变化的量;也就是在一定范围(定义域)内可以取任意值(在值域内)。数字量是分立量,而不是连续变化量,只能取几个分立值,如二进制数字变量只能取两个值。

  2. 模拟量用途

    模拟量信号适用于测量和监测方面。常见于激光雷达、激光纠偏传感器、精密激光纠偏传感器等。例如,温度传感器会输出连续的电压或电流信号,这些信号与温度呈线性关系。












三 数字量
















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  1. 什么是数字量

    数字量是物理量的一种,它们的变化在时间上是不连续的。通常所说的数字量是“0”和“1”组成的信号类型,通常是经过编码后的有规律的信号。对于开关量来说,触点闭合可以认为是“1”,触点断开是”0“,作为数字量采集信号,模拟量可以设置临界值量化,小于临界值为“0”,大于等于临界值为“1”。

  2. 数字量用途

    数字量信号在计数、状态指示和离散数据传输中非常适用。例如,计数器可以记录发生的事件数量,状态指示器可以显示不同设备的工作状态,数字量信号还可以用于控制电子设备。


总结

这些不同类型的信号在电子工厂、自动化、通信、控制系统和科学实验等领域中具有重要作用。

我们可以发现,开关量信号在控制逻辑和判定事件是否发生方面非常有用,如控制开关、传感器状态监测等,数字量信号适用于离散计数、状态指示和数字数据传输,如计数器、状态指示器、数字显示等;模拟量信号用于测量和传输连续变量,如温度、压力、声音等。

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