只有两种状态的变量称为开关信号，开关信号可分为有源开关信号和无源开关信号，开关信号来自各种不同传感器，昌晖仪表在本文对开关信号的来源和标准做简单介绍。

实现自动控制的先决条件是要有信息来源，所以各种各样的传感器是必不可少的，而且传感器应该可靠、精确而又价廉，否则难以推广使用。能连续反映参数变化的传感器要做到可靠、精确而价廉比较困难、但是单纯提供开关信号的传感器往往比较简单，所以目前这类传感器品种很多，为普及开关控制提供了有利条件。以下略举若干实例，说明其应用。

◆行程开关
要想控制机械运动的行程，也就是控制物体的位移，可以用“行程开关”取得通断信号，其原理和按钮相似，靠物体接触时的压力引起电路通断。这种器件已在机床上广为应用。另有一种叫做“微动开关”的也是这类器件，比较灵敏但结构强度稍差。非接触式行程开关也叫接近开关，有光电式、高频电感式和超声式等。光电式中以红外光较好，它不受环境光的干扰。

◆温度开关
最简单而直观的温度开关是带电接点的水银温度计，利用水银柱受热膨胀后与电极接触发出导通信号，电极的高度可以在温度计的玻璃管外用磁铁调整。由双金属元件带动电接点的温度开关就更普遍了、它是利用固体膨胀带动电接点而工作的。常用在电熨斗、烘箱等家用电器上，特点是简单价廉但不十分精确。在冰箱里常用压力式温度开关，是靠液体或气体膨胀产生的力使开关动作的。不靠膨胀变形和力的温度开关多半用热电偶或热电阻原理工作，往往在温度指示仪表或记录仪表里附带这种功能。

◆压力开关
无人管理的压气机常用压力开关自动控制启动和停机，以维持储气道里的压力，这在自行车电打气装置上用得十分普遍，大多数压力开关是利用波纹管、弹管管、膜盒等弹性元件在压力作用下产生变形，带动电接点发出通断信号的。也有靠压力引起微小变形后再经过电阻、电容等中间变量最后得到开关信号的。

◆液位开关
最简单的液位开关是靠导电液体与固定在某一高度的电极接触，发出开关信号。对于非导电液体，可用浮子带动微动开关，或用磁性浮子与舌管管配合、产生开关信号或者用装在容器壁上适当高度的压力开关，借助压力与液位高度成正比的关系产生开关信号。此外，用电容、弹性变形、光导纤维、超声、γ射线、雷达等技术也都能构成液位开关。

◆料位开关
固体粉末或颗粒的料位和液位不同，因为粉粒物料的流动性比液体差得多，不可能应用浮力法。甚至用压力开关的办法也受到限制，因为斜面以下的压力井不是和深度成正比的。但是，电容、超声、γ射线、雷达等技术仍然可以用在料位上，还有一些专门测料位的传感器，例如机械运动阻力法、振动阻尼法都能发出开关信号。

◆气敏开关
利用烟募对射线的吸收可以构成烟雾报警器，与此类似，利用对某种有害气体敏感的特殊元件和电子线路配合，能构成气敏开关，是现代高层建筑防火及预防煤气中毒的重要手段，用气敏开关与消防监控系统结合起来，是建设现代化城市必不可少的措施。

◆磁敏开关
舌簧管附近有磁场时，其内部簧片将改变通断状态，以舌簧管本身就是一个磁敏开关。如果利用磁敏二极管或磁敏三极管，直至用霍尔元件，还能构成无触点的磁敏开关。用这种原理也可以制作非接触式行程开关。

◆光敏开关
光敏开关不一定是指对普通可见光有敏感作用的器件，可以是激光或红外光。由光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、硅光电池等和适当的电路配合，就能构成光敏开关。无人管理的路灯、航标灯，常用这种开关控制。

◆定时开关
家用洗衣机和电风扇的定时开关，早已人所共知，它可以考钟表发条带动，也可以靠微型电机驱动，或是靠电容充放电原理工作。最精确的是用石英晶体振荡器和脉冲计数器构成的定时装置，它已应用在电子闹钟和录像机的定时通断上。工业生产中的热处理、发酵等有固定程序和有规定时间的工艺，都必须用定时开关才能实现自动控制。

以上仅仅列举了几种最常见的开关量传感器，就已经涉及多种多样的非电参数，还有不少工业自动化仪表里面附带有报警输出接点，计算机更能按照程序在满足某些条件时发出开关信号。总之，开关信号的来源可以多种多样，但是不外乎两大类，一类是无源通断信号，传感器里没有电源，或虽有电源却因隔离或其他原因和输出电路无关，两个输出端子只有导电和不导电两种状态，但是这两种状态必须在外电路有电源的情况下、才能体现出来。所以无源开关信号的接收端必须有电源，至于电源是直流还是交流对工作没有影响、电压的高低和电流的大小应在传感器所规定的范围内，以免损坏。

另一类是有源信号，凡是靠半导体器件输出开关信号的属于这一种，信号的形式多数是直流电流或直流电压，目前用交流传送开关信号的不多、那些以频率高低的形式输出信号的传感器多半是连续量传感器。输出有源开关信号的传感器不要求信号接收端有电源，但要求接收端的电阻连同传输线的电阻在允许的范围之内，否则不能正常工作。

为了便于控制设备的配套，对有源开关信号规定了国际标准，即采用直流电流时以小于4mA为一种状态，大于20mA为另一种状态。采用直流电压时以低于1V为一种状态，高于5V为另一种状态，这和TTL逻辑电路的低电平和高电平标准值一样。

有必要说明的是，以上两种标准都不包括零值在内，这是为了避免和断电的情况混淆，使信息的传递更为确切。