1. 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 0 e alto 1.
  • Têm circuitos de detecção de nível com comparadores que definem limiares (por exemplo, detectar quando a tensão ultrapassa 2{,}5\text{ V}).
  • 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, 0 a 10\text{ V} ou 4 a 20\text{ mA}).
  • 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, 12 ou 16 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 4 20\text{ mA} ou 0 10\text{ V}.

Resposta

• Dispositivo de entrada digital lida apenas com dois estados 0/ 1, 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.

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