开关量输入和模拟量输入各代表什么意思，有什么区别，你了解吗？看完这篇文章全明白！

定义：

开关量输入是指接收外部设备提供的通断信号或高低电平信号的输入端口。这些信号通常来自各种传感器、限位开关、按钮等设备。 开关量输入信号只有两种状态：“开”（ON）和 “关”（OFF），或者 “1” 和 “0”，分别对应高电平和低电平。

模拟量输入是指输入连续变化的物理量信号的过程。这些物理量包括但不限于电压、电流、压力、温度、速度、流量、浓度、湿度、位移等，其信号在时间和数值上都是连续变化的，可以在一定范围内取任意值。 在实际应用中，通常需要通过传感器将这些物理量转换为电信号（如电压信号 0 - 10V、电流信号 4 - 20mA 等），然后传输到接收设备（如 PLC、数据采集系统等）的模拟量输入端口。接收设备会对输入的模拟信号进行处理，例如通过模数转换将其转换为数字信号，以便进行后续的计算、分析、控制等操作。

开关量输入和模拟量输入主要有以下区别：

一、信号性质

开关量输入： 信号是离散的、二值化的，只有两种明确的状态，通常表示为 “开”（ON）和 “关”（OFF），或者 “1” 和 “0”。 例如，一个按钮被按下时为 “1” 状态，未按下时为 “0” 状态；一个限位开关到达指定位置时输出 “1”，未到达时输出 “0”。

模拟量输入： 信号是连续变化的，可以在一定范围内取任意值。 比如温度、压力、流量等物理量的传感器输出信号，其数值可以根据实际情况在一个连续的区间内变化。

二、表示方式

开关量输入： 一般用数字信号表示，通常为高低电平，高电平对应 “1”，低电平对应 “0”。 例如，5V 电压可以表示 “1” 状态，0V 电压可以表示 “0” 状态。

模拟量输入： 通常用连续的电压或电流值来表示。 例如，温度传感器可能输出 0-10V 的电压信号，不同的电压值对应不同的温度值。

三、精度和分辨率

开关量输入： 精度相对较低，只有两种状态，无法精确表示具体的数值。 其分辨率取决于能够区分的两种状态的差异程度，一般来说比较简单。

模拟量输入： 可以有较高的精度和分辨率，能够更准确地反映物理量的变化。 例如，一个 12 位的模拟量输入模块可以将输入信号分为 2^12（4096）个不同的等级，从而更精确地表示输入信号的大小。

四、处理方式

开关量输入： 处理相对简单，通常只需要判断信号的状态是 “1” 还是 “0”，然后根据状态进行相应的逻辑处理。 例如，当开关量输入表示某个设备的运行状态时，可以根据状态来控制其他设备的启停。

模拟量输入： 需要进行模数转换（ADC），将模拟信号转换为数字信号后才能进行处理。 处理过程可能包括滤波、放大、线性化等操作，以提高信号的质量和准确性。然后根据具体的应用需求，对转换后的数字信号进行分析、计算和控制。

五、应用场景

开关量输入： 适用于需要简单判断状态的场合，如设备的启停控制、限位检测、报警信号输入等。 例如，在自动化生产线中，通过开关量输入检测各个设备的运行状态，以便进行协调控制。

模拟量输入： 适用于需要精确测量和控制连续变化物理量的场合，如温度控制、压力控制、流量控制等。 例如，在工业过程控制中，通过模拟量输入实时监测温度、压力等参数，并根据这些参数进行精确的控制调节。

作者介绍：

曹华伟，男，现任职于安科瑞电气股份有限公司销售经理一职

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审核编辑 黄宇