デジタル入力について

1．概要
CPUなどに入力される信号の一つで、0/1（ON/OFF）の2値にて外部の状況を判断するために必要となる電気信号のことを言います。主にセンサー監視を行う際に使用されることが多く、入力仕様には接点仕様と有電圧仕様があります。

2．入力仕様
デジタル入力仕様について下記に記載します。
・接点仕様
スイッチのようなON/OFF信号が伝達されることを言います。入力側の回路電圧が基準となり、フォトカプラやシュミットトリガを使用した回路構成が多くなっています。接点仕様の監視では入力側の回路電圧を制御するため、システム構成をする際の制限が少ないのが特長です。
・有電圧仕様
DC5V～DC48Vの広範囲の電圧が印可されたことを伝達する信号のことを言います。フォトカプラを使用した回路構成が多くなっています。有電圧仕様の場合は入力側と出力側の回路電圧仕様を合わせる必要があるためシステム構成する際には回路電圧による制限が出てきます。

3．回路保護　
入出力回路は機器同士の接続が必須となるため、互いに外部からのノイズや誤配線などから内部回路を保護する必要があります。一般的にはフォトカプラや各種リレーなどを使用することで内部回路を1次と2次に分離することで、外部からの影響を防ぐようにしています。

4．チャタリング
スイッチ入力が可動した際に非常に速い振動を起こす現象のことを言います。直接入力として判定すると高速のON/OFF信号が入力されるため誤動作の一因となる場合があります。そのため入力側では、しきい値を2つ持つシュミットトリガ回路にすることで出力側にヒステリシスを持って変化をさせたりプログラム側で同じ状態を何回か検知した時に始めて検出するなどの対策が必要となります。

2017/12/20