DIO 卡（Digital Input/Output Card，數字量輸入輸出卡）是采集卡的一種，主要用于工業控制、自動化系統、測試測量等場景中，實現對數字信號的采集（輸入）和控制（輸出）。它通過與計算機（如 PCI、PCIe、USB、CPCI 等總線接口）連接，將外部設備的開關量信號（如傳感器狀態、繼電器動作、按鈕信號等）傳入系統，或向外部設備發送開關量指令（如控制電機啟停、指示燈亮滅等）。
一、核心功能
數字量輸入（DI）
接收外部設備的數字信號（通常為高低電平信號，如 TTL 電平、干接點信號等），并將其轉換為計算機可識別的數字量（0 或 1），用于監測外部設備狀態。
常見應用：檢測限位開關是否觸發、傳感器是否感應到物體、按鈕是否被按下等。
數字量輸出（DO）
向外部設備發送數字信號（高低電平或開關信號），控制外部設備的動作。
常見應用：控制繼電器吸合 / 斷開、電磁閥開關、指示燈亮滅、電機啟停等。
二、關鍵參數
通道數量：DI 和 DO 通道數可分開設計（如 8 路 DI+8 路 DO），多通道卡可滿足復雜系統需求。
隔離方式：
光隔離：通過光電耦合器隔離輸入 / 輸出信號與計算機系統，避免外部電壓波動、電磁干擾影響設備，保護系統安全，隔離電壓通常為 2500V、3000V 等。
非隔離：成本較低，但抗干擾能力弱，適用于簡單、低干擾環境。
信號類型：
輸入：支持 TTL（5V）、CMOS（3.3V）、干接點（無源開關信號）、濕接點（帶電壓的開關信號）等。
輸出：支持 TTL 電平輸出、繼電器輸出（可驅動大電流設備）、三極管輸出等。
響應速度：輸入信號的采集頻率或輸出信號的切換速度，通常以 Hz 或 kHz 為單位，高速 DIO 卡可滿足實時性要求高的場景（如工業機器人控制）。
驅動與兼容性：支持 Windows、Linux 等操作系統，提供 API（如 C/C++、Python）或適配 LabVIEW、MATLAB 等軟件，方便集成到自動化系統中。
三、常見接口類型
DIO 卡的接口需與計算機或工控機的總線匹配，常見類型包括：
PCI/PCIe：安裝在計算機主板插槽中，傳輸速度快，適用于桌面式或機架式系統。
USB：即插即用，便攜性強，適用于小型設備或移動測試場景。
CPCI/PXI：工業級總線，支持熱插拔，可靠性高，適用于工業控制、軍工等惡劣環境。
以太網：通過網絡傳輸，可實現遠程控制和分布式采集，適用于大型自動化系統。
四、典型應用場景
工業自動化：生產線中檢測工件位置（DI）、控制傳送帶啟停（DO）。
智能樓宇：監測門窗開關狀態（DI）、控制燈光、空調開關（DO）。
測試測量：在電子設備測試中，觸發測試信號（DO）并采集反饋結果（DI）。
安防系統：檢測紅外傳感器報警信號（DI）、控制門禁鎖開關（DO）。
五、選型注意事項
根據實際需求確定 DI/DO 通道數量，避免資源浪費或不足。
若外部環境存在強電磁干擾（如電機、變頻器附近），優先選擇光隔離型 DIO 卡。
需驅動大功率設備（如電機、加熱器）時，選擇繼電器輸出型 DO 卡；小功率設備（如指示燈）可選用 TTL 輸出。
實時性要求高的場景（如機器人控制）需關注響應速度，普通場景可選擇中低速卡降低成本。
例如，阿爾泰科技的 CPCI2307 卡（16 路光隔離 DI+16 路繼電器 DO）、研華 PCI-1750（32 路隔離 DI/DO）等，都是工業領域常用的 DIO 卡型號。

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