
模拟輸入(Analog Input)在電子工程與計算機系統中指通過連續變化的電信號采集物理量信息的過程。其核心功能是将現實世界的模拟量(如溫度、壓力、電壓)轉換為數字信號供處理器解析。根據國際電氣電子工程師協會(IEEE)标準,模拟輸入系統通常包含以下三個關鍵組件:
傳感器接口
将物理量轉化為電壓或電流信號,例如熱電偶輸出微伏級溫差電壓,需配合儀表放大器進行信號調理(參考:IEEE Std 181-2011)。
模數轉換器(ADC)
通過采樣保持電路和量化編碼,将連續信號轉換為離散數字值。16位ADC的理論分辨率可達$ frac{V_{ref}}{65536} $,具體實現參考德州儀器《數據轉換器基礎手冊》。
抗混疊濾波
采用低通濾波器消除高頻噪聲,防止奈奎斯特采樣定理失效。美國國家儀器(NI)白皮書指出,截止頻率需低于采樣頻率的1/2以實現精準重構。
在工業自動化領域,模拟輸入模塊的精度可達±0.01%(來源:Analog Devices應用筆記AN-1383)。醫療設備中需滿足IEC 60601-1标準,隔離電壓常達2500Vrms以上以确保患者安全。
模拟輸入是指将連續變化的物理量(如聲音、溫度、壓力等)通過傳感器轉換為電信號,再經過模數轉換器(ADC)處理為數字信號輸入計算機或控制系統的過程。以下是詳細說明:
模拟輸入的關鍵在于處理連續信號,其特點是信號幅度隨時間連續變化,例如光線強弱、溫度波動等。這類信號需要通過ADC轉換為二進制數值,才能被數字系統識别和處理。
對比項 | 模拟輸入 | 數字輸入 |
---|---|---|
信號類型 | 連續(如0-5V電壓) | 離散(如高/低電平) |
處理方式 | 需ADC轉換 | 直接讀取開關狀态 |
適用場景 | 精度要求高的測量(如溫度控制) | 狀态檢測(如按鈕觸發) |
在軟件領域,“模拟輸入”也可能指通過代碼模仿用戶操作(如自動點擊鼠标),但這屬于行為模拟,與硬件信號處理的概念不同。
以上信息綜合自多個權威來源,如需進一步了解特定設備(如PLC模塊)的模拟輸入配置,可參考的工業控制案例。
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