- Diferencie dispositivos para entradas digitais e para entradas analógicas.
Passo 1
O enunciado pede para diferenciarmos dispositivos de entrada digitais e de entrada analógicas. O conteúdo é interfaces de aquisição de sinal em sistemas de controle e instrumentação. Para isso vamos ver, de um lado, como funcionam as entradas digitais (sinais discretos, on/off) e, de outro, as entradas analógicas (sinais contínuos, níveis de tensão ou corrente), enfatizando princípio de funcionamento, condicionamento e eletrônica envolvida.
Passo 2
Características de dispositivos de entrada digital
- Eles só reconhecem dois estados lógicos: baixo
e alto . - Têm circuitos de detecção de nível com comparadores que definem limiares (por exemplo, detectar quando a tensão ultrapassa
). - Normalmente incluem isolamento (óptico ou por relé de estado sólido) para proteger a eletrônica interna contra surtos e ruídos.
- Não fazem conversão de valor: basta saber se o sinal está presente ou ausente (chaves, botões, sensores de proximidade).
- Tempo de resposta costuma ser muito rápido (microsegundos a milissegundos), pois não há processo de conversão analógica–digital complexo.
Passo 3
Características de dispositivos de entrada analógica
- Capturam valores contínuos de tensão ou corrente (por exemplo,
a ou a ). - Precisam de circuito de condicionamento de sinal: amplificadores de instrumentação, filtros anti‐aliasing e proteção contra surtos.
- Empregam conversor analógico-digital (ADC) que traduz o nível da grandeza em um número com certa resolução (por exemplo,
ou bits). - A precisão depende de fatores como linearidade do ADC, ruído, deriva de temperatura e resolução em bits.
- São mais lentos que as entradas digitais, pois envolvem amostragem e conversão (tipicamente micro a dezenas de milissegundos por canal).
Passo 4
Comparação direta
- Natureza do sinal: digital = discreto (dois níveis), analógico = contínuo (infinidade de níveis).
- Eletrônica interna: digital = comparador e isolador; analógico = amplificador, filtro e ADC.
- Informação obtida: digital = estado on/off; analógico = valor numérico proporcional à grandeza física.
- Velocidade: digital é mais rápida; analógico envolve amostragem e processamento.
- Complexidade e custo: analógico geralmente mais caro, pois exige maior precisão e condicionamento.
Passo 5
Exemplos práticos
- Dispositivos digitais: módulo de I/O de CLP para leitura de chaves final de curso, botões de emergência, sensores de presença tipo “flag” (saída PNP/NPN).
- Dispositivos analógicos: módulo de aquisição para termopares, strain gauges, transmissores de pressão que fornecem sinal em
– ou – .
Resposta
• Dispositivo de entrada digital lida apenas com dois estados
/
, usando comparadores e isolamento, sem conversão de nível.
• Dispositivo de entrada analógica aceita sinais contínuos, exige condicionamento (amplificador, filtro) e conversão por ADC, oferecendo valores proporcionais à grandeza física com certa resolução e precisão.
• Dispositivo de entrada analógica aceita sinais contínuos, exige condicionamento (amplificador, filtro) e conversão por ADC, oferecendo valores proporcionais à grandeza física com certa resolução e precisão.