Signal transdusere: typer, driftsprinsipper og formål

I industrien og i hjemmet er spredt bruk av ulike typer signal omformere. Disse enhetene kan representeres på en lang rekke modifikasjoner som er skreddersydd for å løse problemer i forskjellige områder av økonomien. Hva slags signal omformer kan tilskrives den vanligste? I det som kan være egenskapene til sin drift?

Hva er hensikten med signal omformere?

signalomformere - enheter som faktisk kan være tilstede i et bredt spekter av løsninger. Dette begrepet effektivt kollektiv og kan være knyttet til utstyr som brukes i de ulike deler av økonomien og klassifisert av helt ulike kriterier. De viktigste typer av signaler som kan forandre den aktuelle enheten:

- strøm;

- lyd;

- temperatur;

- teknologisk art.

Avhengig av de oppgavene som vender mot brukeren av signalomformeren i strukturen for de respektive anordninger kan kombineres moduler, prosess flere forskjellige datatyper. Transformasjonen kan således implementeres i et enkelt type av signal (for eksempel fra en frekvens til en annen), eller være en mekanisme som innebærer oversettelse mellom forskjellige kategorier av signaler. For eksempel i den elektriske lyden.

Den vanligste devaysa angår omformer analoge signaler til digital (og omvendt hvis det er gitt de indre innretning struktur moduler). Vurdere funksjonene i sitt arbeid.

Analog-til-digital omformer

Den aktuelle anordning, som er utformet for å konvertere et analogt signal - eksempelvis kunne representeres ved spenninger, i digital form (slik at, for eksempel, for å ta opp et signal som svarer til en fil).

En av de viktigste kriteriene for effektiviteten av rapporteringssystemet - bit data utgang. Dens verdi bestemmer nivået av signalet til støyforholdet.

En annen viktig parameter som karakteriserer kvaliteten av en enhet, for eksempel analog-omformer - utgangssignal dannelseshastigheten. Blant de enheter som gir optimale ytelsen - som er relatert til den parallelle typen. De laget dannelse av store signalstrømmer ved hjelp av et nødvendig antall uttak. Dette trekk ved funksjonering av anordningen, i mange tilfeller bestemmer frigivelsen av de relevante transdusere, karakterisert ved store dimensjoner. I tillegg kan analoge signal omformere har et tilstrekkelig høyt effektnivå. Men gitt effektiviteten av disse enhetene er ofte merket med sine funksjoner som ikke behandles som feil.

Konvertering fra analoge signaler til digitale parallelle apparater skjer meget raskt. Å gi enda høyere hastighet av de tilsvarende type anordninger kan arbeide ved å koble flere enheter, slik at de kan håndtere strømmer av signaler etter tur.

Alternative løsninger kan være parallelle omformere serietypesignaler. De har en tendens til å være mindre produktive, men mer energieffektive. Deres bruk kan skyldes i tilfeller hvor det er tale om å tilveiebringe kringkastingssignaler innenfor infrastrukturen i en liten kapasitet, eller i det tilfelle at en av større omsetning hastighet enn den som er gitt ved den følgende anordning, er nødvendig.

Det kan bemerkes at det er en blandet type anordninger som kombinerer funksjonene av serie- og parallellkoblede omformere. I mange tilfeller er de optimale løsninger i form av samsvar med kriteriene for lønnsomhet og produktivitet.

Ovenfor har vi bemerkes at analog-til-digital-omformere kan omfatte moduler, gjennom hvilken omforming av digitale signaler til analog. Det er også en egen klasse av angjeldende type av anordninger. Vi vil studere deres egenskaper.

Digital til Analog Converters

Dersom brukeren er tilgjengelig, for eksempel for en analog fjernsynssignal, vil dens arbeidsfunksjon bli mulig å koble til den respektive antennen. Eller et emne for å transformere den opprinnelige signalet til analog, hvor TV kan gjenkjenne. Kilden kan være i sin tur en digital antenne. Eller alternativt signalet som mottas via internett.

Den aktuelle anordning, således, omdanner et signal som inneholder den digitale koden inn i en strøm, spenning eller ladning som overføres til de analoge behandlingsmoduler. Spesifikke mekanismer av denne transformasjonen er avhengig av typen av inngangsdata. For eksempel når det gjelder lyd, så er det vanligvis inngang er presentert i PCM. Hvis kildefilen er komprimert, kan de spesielle programvare kodeker brukes til signalkonvertering. I sin tur, det digitale Antennen sender vanligvis en signalbehandlings maskinvare metoder.

Anordninger som innbefatter så omformere kan suppleres med moduler forskjellige formål. For eksempel, og samtidig sikre gjengivelse av fjernsynssending videoforsterkeren kan bli anvendt i tillegg til de moduler som benyttes omformer. I mange tilfeller er det nødvendig å gi bilder med høy kvalitet på det analoge signal til et digitalt transformasjon. Dessuten er videoen forsterkeren brukes når du ønsker å overføre bilder til en betydelig avstand.

TV - er ikke det eneste området av den aktive bruken av enhetene i spørsmålet. Egnede omformere omfatter, for eksempel, av den spillerne CD-ROM-stasjon, som også omforme det digitale signalet til analog.

ultralydtransdusere

Neste felles kategori av anordninger - en ultralydtransduser. Det skal bemerkes at det kan være representert ved anordninger som har et bredt spekter av applikasjoner, samt prinsippene for drift. Blant de vanlige varianter av ultralydomvandlerne - nedsenkbar enhet, som er konstruert for å overføre i vann eller annet flytende medium av ultralyd ved en bestemt frekvens. Denne anordningen kan brukes, for eksempel for å gjennomføre de ulike rengjøringsgjenstander fra forurensninger - inn i badene komposisjonene som brukes i størrelsesorden av ultrasoniske.

Det finnes også andre felt av anvendelser av de ovennevnte enheter. Ultralydtransduktoren kan brukes til å overvåke integriteten av visse strukturer, koblinger, kontroller disse eller andre gjenstander for skader.

Linear & Switching omformere

Tatt i betraktning de særegenheter anvendelse av omformere vil være nyttig å ta hensyn til klassifiseringen som de er oppdelt i lineære og puls. Faktisk er disse kriteriene gjenspeiler to grunnleggende prinsipper for funksjon av svingere.

De som tilhører linjen, kan operere på prinsippet om analog kretsteknikk, hvor de konverterte signalene blir dannet jevn hastighet. Bytte omformeren krever større signalrepresentasjon på utgangen, og når den interne behandlingen. Imidlertid, hvis denne operasjonen utføres kun for den interne signalprosessering trinn, kan en passende enhet danner praktisk talt de samme resultater som i det tilfelle hvor lineær transduser er aktivert. Således kan uttrykket lineære eller puls behandling kun vurderes i sammenheng med driftsprinsippet for viktige maskinvarekomponenter devaysa passende type.

Svitsje Omformere anvendes hovedsakelig i tilfeller hvor høy effekt signalbehandling er forutsatt som en del av infrastrukturen som brukes. Dette skyldes det faktum at effektiviteten av de respektive anordninger i slike tilfeller er mye høyere enn når man bruker dem for å senke strøm signalbehandling. En annen faktor ved valg av data avgjørelser - aktivering av transformator eller kondensator-enheter i infrastrukturen som brukes som avleveres omformere har optimal forenlighet.

I sin tur, lineær transduser - en innretning som brukes som en del av infrastrukturen, i hvilken den laveffekts signalbehandling. Eller hvis det er behov for å redusere støyen som genereres på grunn av driften av omformeren. Det bør bemerkes at virkningsgraden for de løsninger som er under behandling i en stor kraft infrastruktur - ikke den mest fremragende, slik at disse innretninger ofte avgir store mengder varme enn puls omformere. I tillegg er deres vekt og dimensjoner er også betydelig høyere.

Men uansett, i praksis, drift av svingeren over fremdriften prinsipp kan involvere dannelse av dens overføringsfunksjon på en lineær måte. Derfor, før gjennomføring av de tilsvarende signalomformere i infrastrukturen, må vurdere deres indre struktur som brukes for signalbehandlingskretsen.

Måling omformere

En annen vanlig kategori av løsninger - sendere. Hva er deres kjennetegn? Sender - en enhet som kan også være representert i et stort antall varianter. Den kombinerer data Soup egnethet som dimensjon, og til transformasjon av ulike mengder.

En vanlig kan betraktes funksjonelt krets tilsvarende type måleinstrumenter, hvor signalene blir behandlet i flere trinn. Første omformer aksepterer det, omdannes deretter til den verdi som kan måles ved, etter - går over i en del nyttig energi. For eksempel, hvis den analoge måleomformeren, blir transformasjonen utføres elektrisk energi til mekanisk energi.

Selvfølgelig kan de spesielle arrangementer som gjelder egnede løsninger bli presentert i et svært bredt spektrum. Spre bruk av måletransformasjoner for vitenskapelige formål som en del av infrastrukturen for eksperimenter og forskning. Den forener de fleste sendere deres egnethet er primært opptatt med bruk av standardiserte egenskaper under bearbeiding eller transformerende signal. Det kan bemerkes at disse egenskapene ikke alltid kan anvendes for sluttbrukeren senderen. Deres engasjement, i mange tilfeller utført i stealth mode. Den som skal bruke de respektive signalomformere, mottar et ønsket signal, som er tilpasset for bruk i forskjellige formål på utgangen.

Dermed er disse løsninger er vanligvis ikke vil bli brukt som frittstående typer infrastruktur. De er en del av mer komplekse anordninger - for eksempel måling automatisering i produksjon. Måle omformere ofte klassifiseres i to hovedgrupper - primær og mellomliggende. Det er nyttig å vurdere detaljene i begge.

Klassifisering av transdusere: primære og mellomløsninger

De anordninger som hører til kategorien av primære, vanligvis brukt som sensorer. Det vil si at transduserne er, for hvilken den ene eller den andre målte verdi virker direkte. De resterende suppe klassifisert som mellomprodukt. De er plassert i måle infrastrukturen umiddelbart etter den første, og kan være ansvarlig for et stort antall operasjoner i forbindelse med overføring. Hvilke konkrete operasjonen kan utføre passende nivå omformer typen signal? Til de akseptert å:

- måling av fysiske egenskaper for forskjellige verdier;

- høy konvertering skala;

- transformasjon av digitale signaler til analoge og vice versa;

- funksjonstransformasjoner.

Merk at en slik klassifisering kan betraktes som vilkårlig. Dette er hovedsakelig på grunn av det faktum at i ett og samme måleinstrument kan være flere primære omformere. En annen grunn til å vurdere en betinget klassifisering omtalt ovenfor - som på ulike typer målinger kan utføres på infrastruktur ulike prinsipper.

Den elektro-optiske omformere

En annen populær i ulike felt av økonomi devaysa type - elektron-optiske omformere. Han, i likhet med andre typer enheter, har vi diskutert ovenfor, kan være representert i et bredt spekter av forestillinger. Forener elektro-optiske omformere generelle prinsippet for operasjonen: det som involverer implementering av transformasjonen av den usynlige objekt - for eksempel en belyst ved hjelp av infrarød, ultrafiolett, eller, for eksempel, røntgen, i det synlige spektrum.

Den tilsvarende operasjon utføres vanligvis i to trinn. På den første usynlig stråling er mottatt av fotokatoden, hvoretter den omdannes til elektroniske signaler. Som allerede i det annet trinn blir omformet til et synlig bilde, og vises på skjermen. Hvis det er en datamaskin-skjerm, kan signalet på forhånd omformes til en digital kode.

De elektro-optiske omformere - løsninger som tradisjonelt har blitt klassifisert i flere generasjoner. Enheter knyttet til den første, er sammensatt av et glass termosflaske. I det er plassert fotokatoden og anoden. Mellom dem en potensialforskjell dannes. Når det påføres konverteren innenfor dens optimale spenning som genereres elektronlinse i stand til å fokusere elektronene strømmer.

De omformere av den andre generasjonen av elektronakselerasjons moduler som er tilstede, hvorved bildets lysstyrke blir forbedret. I anordninger av den tredje generasjons materialer benyttes, slik at for å øke følsomheten av fotokatoden som en nøkkelkomponent i den elektro-optiske omformer er mer enn 3 ganger.

Egenskaper resistive transdusere

En annen vanlig type av anordninger - resistive transdusere. La oss vurdere dem særlig detalj.

Disse transduserne er tilpasset til å endre sin egen elektriske motstand når den utsettes for en bestemt målestørrelse. De kan også utføre justeringen av vinkelformet og lineær bevegelse. I de fleste tilfeller, dataomforming som inngår i automatiseringssystemet med trykksensorer, temperatur, nivå av belysning, måling av intensiteten av ulike typer stråling. De viktigste fordelene med resistive transdusere

- pålitelighet;

- fravær av korrelasjon mellom nøyaktigheten av målingene og stabiliteten av forsyningsspenningen.

Det finnes mange varianter av egnede innretninger. Blant de mest populære - temperatursensorer. Vi vil studere deres egenskaper.

Motstand temperaturdetektor

Dataene signalomformere har komponenter som er følsomme for omgivelsestemperaturendringer. I det tilfelle hvor det stiger, kan deres motstand økes. Disse anordninger er karakterisert først og fremst ved en meget høy nøyaktighet. I noen tilfeller, de gjør det mulig å endre temperaturen med en nøyaktighet på 0,026 grader Celsius. Som en del av disse anordninger er det elementer laget av platina - i dette tilfellet motstandsforholdet er under eller kobber.

Anvendelse av resistive sensorer er karakterisert ved flere nyanser. Således bør det tas hensyn til at jo høyere eksiteringsstrømmen indikatorer blir matet til sensoren, noe som øker dens temperaturfølsomhet, men på samme tid, varme de respektive transduserelementer. I mange tilfeller fører til en reduksjon i sin nøyaktighet. Det anbefales derfor å sikre optimal ytelse av magnetiseringsstrømmen til de spesifikke målebetingelser. Beregningen kan tas, for eksempel, den termiske ledningsevne for det medium i hvilket den aktuelle sensoren - luft eller vann. Vanligvis er de anbefalte parametrene for eksitasjonsstrømmene som angitt av produsentene av de tilsvarende type sensorer. Således kan de variere betydelig avhengig av metallet anvendes i anordningen struktur. Videre, ved bruk av sensorer i spørsmålet, er det nødvendig å ta hensyn til slik parameter som den begrensende verdi av driftsstrømmen. Vanligvis identifiserer det også produsenten.

Resistive sensorer - blant de vanligste typene av omformere i økonomien. Dette skyldes i stor grad de betydelige teknologiske fordeler av de mange varianter av dem. For eksempel, hvis vi snakker om Termistorer - de som er kjennetegnet ved høy følsomhet, kompakthet, lav vekt. Av tilsvarende type følere kan benyttes for å måle temperaturen i forskjellige forhold. Deres produksjon ofte ikke innebære betydelige kostnader. Imidlertid termistorer har ulemper - først og fremst er det en høy grad av ikke-linearitet, slik at de kan brukes i praksis i et ganske smalt område av temperaturer.

Egnet type omformere signaler (typer og deres formål kan være basert på ulike kriterier for klassifisering) er mye brukt i hverdagen. For eksempel, inkludering av distribuerte temperatursensor, som omfatter i sin struktur platina og kobber bestanddeler i preparatet:

- oppvarming infrastruktur - for å måle kjølemiddeltemperaturen indikatorene på forskjellige deler av utstyr, så vel som i et oppvarmet rom;

- vaskemaskiner - for å måle temperaturen i vannet og dens tilpasning til de forskjellige vaskeprogram;

- Jern - tilsvarende for optimal stryketemperatur i løpet av en bestemt modus;

- electrotiles, så vel som andre typer av utstyr for koking av mat - for å sikre deres drift ved aktivering av visse bruksmoduser.

rheostat omformere

En annen populær type resistive enheter - motstands transdusere. Deres funksjonsprinsipp er basert på måling av den elektriske motstand av en leder under påvirkning av inngangs forskyvning. I praksis har denne transduser-elementer som er innrettet til forskyvning på grunn av virkningen av målestørrelsen. Oftest den aktuelle enheten være inkludert i spenningsdelerne eller brukes som en komponent i målebroen.

Hvis vi snakker om dyder som kjennetegner de rheostat omformere, da de inkluderer:

- fravær av en reaktiv effekt på de bevegelige komponenter;

- høy effektivitet;

- liten størrelse, ved bruk av infrastrukturen, som opererer som en konstant, så og vekselstrøm.

Samtidig de resistive givere av tilsvarende type er ikke alltid pålitelig, og i mange tilfeller kreve selskapet betydelige ressurser for å opprettholde funksjonalitet.