IOKarten

IO-Karten, auch als I/O-Karten bezeichnet, sind Erweiterungskarten für Computer, Industrie-PCs oder eingebettete Systeme, die zusätzliche Eingabe- und Ausgabe-Funktionen bereitstellen. Sie ermöglichen es, Signale von Sensoren zu lesen und Aktoren zu steuern, ohne die Hauptprozessorressourcen zu belasten oder separat entwickelte Schnittstellen verwenden zu müssen.

Typisch unterscheiden Fachleute digitale I/O-Karten, analoge I/O-Karten sowie multifunktionale Karten, die beide Typen kombinieren. Digitale Karten liefern einfache Ein-/Ausgänge, während analoge Karten analoge Spannungen oder Ströme messen bzw. ausgeben. Spezialisierte Karten können Funktionen wie Zählen, Timern, Pulsweitenmodulation oder Messkanäle für Temperaturelemente bereitstellen. Viele IO-Karten bieten galvanische Trennung, verschiedene Spannungspegel und Interrupt-Unterstützung, um Störungen zu minimieren und die Messgenauigkeit zu erhöhen.

Der Formfaktor umfasst gängige Busse wie PCI, PCIe und gelegentlich ISA; externe Karten können über USB oder Thunderbolt zugänglich sein. Eine IO-Karte bietet typischerweise eine bestimmte Kanalanzahl, eine Abtastrate und eine Auflösung (z. B. 12–16 Bit) sowie Optionen zur Synchronisation von Kanälen.

Anwendungen finden sich vor allem in der Prozess- und Fertigungsautomatisierung, der Datenerfassung in Laboren, Prüfständen sowie in Steuerungs- und Messaufgaben in Industrie- oder Embedded-Systemen.

Softwareseitig benötigen IO-Karten herstellerspezifische Treiber und APIs, die Windows, Linux oder Echtzeitbetriebssysteme unterstützen. Diese Bibliotheken ermöglichen die Ansteuerung der Kanäle, Interrupt-Verarbeitung und zeitlich genaue Abtastung der Signale.