Signal transducers: types, operationele principes en het doel

In de industrie en in de woning is gebruik van verschillende soorten signalen converters te verspreiden. Deze apparaten kunnen worden weergegeven in een breed scala van wijzigingen afgestemd op het oplossen van problemen in verschillende gebieden van de economie. Welke soorten signaal converters kan worden toegeschreven aan de meest voorkomende? In wat misschien wel de kenmerken van hun operatie?

Wat is het doel van het signaal converters?

signaalomvormers - apparaten die werkelijk in een groot aantal oplossingen kan worden. Deze term effectief collectief en kunnen betrekking hebben op apparatuur die wordt gebruikt in de verschillende segmenten van de economie en geclassificeerd door totaal verschillende criteria. De belangrijkste soorten van signalen die de inrichting kan transformeren in kwestie:

- power;

- gezond;

- temperatuur;

- technologische aard.

Afhankelijk van de taken van de gebruiker van de signaalomvormer in de structuur van de respectieve inrichtingen kunnen worden gecombineerd modules verwerken verschillende gegevenstypen. De omzetting kan dus worden geïmplementeerd in een enkel type signaal (bijvoorbeeld van de ene frequentie naar de andere) hetzij een mechanisme impliceert vertaling tussen verschillende soorten signalen. Bijvoorbeeld, in de elektrische geluid.

De meest voorkomende devaysa betrekking omzetter analoge signalen naar digitale (en vice versa indien deze het interne apparaatstructuur modules). Denk aan de kenmerken van zijn werk.

Analoog-naar-digitaal converter

De betreffende inrichting, die een analoge signaal omzetten - bijvoorbeeld vertegenwoordigd door voltages, in digitale vorm (waarbij bijvoorbeeld een signaal dat overeenkomt met een bestand op te nemen).

Een van de belangrijkste criteria voor de effectiviteit van het rapportagesysteem - bit data-uitgang. Deze waarde bepaalt het niveau van de signaal-ruisverhouding.

Een andere belangrijke parameter karakterisering van de kwaliteit van een inrichting zoals analoogomzetter - vormingssnelheid uitgangssignaal. Onder de apparaten die zijn optimale prestaties - die welke op het parallelle type. Ze maakten de vorming van grote signaalstromen via een noodzakelijk aantal aftakkingen. Dit kenmerk van de werking van de inrichting, in veel gevallen bepaalt de vrijgave van de omzetters, gekenmerkt door grote afmetingen. Bovendien kan analoog signaalomvormers een voldoende hoog energieniveau hebben. Echter, gezien de effectiviteit van deze apparaten worden vaak aangeduid met hun functies, niet als een fout worden behandeld.

Conversie van analoge signalen naar digitale parallelle inrichtingen zeer snel uitgevoerd. Om nog hogere snelheid van de overeenkomstige soort inrichtingen kunnen werken door het aansluiten van meerdere inrichtingen, zodat ze aankunnen stromen signalen weer.

Alternatieven kunnen parallel converters seriële soort signalen. Ze hebben de neiging minder productief te zijn, maar meer energie-efficiënt. Het gebruik ervan kan te wijten zijn in gevallen waarin sprake is van het verschaffen van omroepsignalen binnen de infrastructuur van een kleine capaciteit, of indien een hogere conversie snelheid dan die welke wordt verschaft door de opeenvolgende inrichting wordt vereist.

Er kan worden opgemerkt dat er een gemengd-type inrichtingen die de functies van serie en parallel omzetters combineren. In veel gevallen zijn zij de optimale oplossingen op het gebied van de naleving van de criteria van de winstgevendheid en productiviteit.

Hierboven hebben wij geconstateerd dat de analoog-digitaalomzetters modules, waardoor het omzetten van digitale signalen in analoge omvatten. Er is ook een aparte categorie van het juiste type van de apparaten. We zullen hun eigenschappen te bestuderen.

Digitaal naar Analoog Converters

Indien de gebruiker beschikbaar is, bijvoorbeeld voor een analoog televisiesignaal, zijn werking mogelijk zijn om de respectieve antenne aan te sluiten. Noch van het oorspronkelijke signaal om te zetten in analoge, die de TV kan herkennen. Hun bron kan, op zijn beurt, een digitale antenne. Of, als alternatief, ontvangen het signaal via het internet.

De betreffende inrichting aldus converteert een signaal dat de digitale code in een stroom, spanning of de lading die aan de analoge verwerkingsmodules wordt uitgezonden. Specifieke mechanismen van deze transformatie is afhankelijk van het type van de invoergegevens. Bijvoorbeeld als het gaat om geluid, dan is het meestal de ingang wordt gepresenteerd in PCM. Als het bronbestand is gecomprimeerd, kan de speciale software codecs worden gebruikt voor het signaal conversie. Op zijn beurt, de digitale antenne zendt typisch een signaalverwerkende hardware werkwijzen.

Inrichtingen die bekeken converters omvatten, worden aangevuld met modules verschillende doeleinden. Terwijl bijvoorbeeld de nauwkeurige reproductie van televisieuitzending videoversterker kunnen worden gebruikt naast de modules die worden gebruikt converter. In veel gevallen is het nodig om beelden van hoge kwaliteit op het analoge signaal te geven in een digitale transformatie. Ook wordt de video versterker gebruikt wanneer u foto's wilt overbrengen naar een aanzienlijke afstand.

TV - is niet het enige gebied van het actieve gebruik van de apparaten in kwestie. Geschikte converters omvatten, bijvoorbeeld, van de spelers CD-ROM drive, die ook het digitale signaal te transformeren naar analoog.

ultrasone transducers

Volgende gemeenschappelijke categorie apparaten - een ultrasone transducer. Er kan worden opgemerkt dat het kan worden voorgesteld door inrichtingen met een groot aantal toepassingen, alsmede werkingsprincipes. Onder het gewone variëteiten ultrasone omvormers - onderwaterpomp eenheid, die is ontworpen om te zenden in water of andere vloeibare medium van ultrageluid met een bepaalde frequentie. Deze inrichting kan worden gebruikt, bijvoorbeeld om verschillende reinigingsmiddelen voorwerpen tegen verontreiniging te voeren - in het preparaat baden gebruikt in de orde van ultrasone reiniging.

Er zijn ook andere toepassingsgebieden van de bovenstaande apparaten. De ultrasone transducer kan worden gebruikt om de integriteit van bepaalde structuren, verbindingen controleren in deze of andere voorwerpen op beschadigingen.

Lineaire & Schakelconverters

Rekening houdend met de eigenaardigheden van de toepassing van converters zal nuttig zijn om aandacht te besteden aan de indeling op waarin ze worden onderverdeeld in lineaire en pols. In feite zijn deze criteria overeen met twee fundamentele principes van de werking van de transducers.

Degenen die behoren tot de lijn kan werken volgens het principe van de analoge circuit design, waarin de omgezette signalen worden gevormd glad tempo. Schakelen converter vereist meer signaalvoorstelling aan de uitgang, en als de interne verwerking. Indien deze bewerking alleen wordt uitgevoerd voor de interne signaalbewerkingsstap, een geschikte inrichting kan nagenoeg dezelfde prestaties als in het geval waarin de lineaire transducent geactiveerde vormen. Aldus kan de uitdrukking lineaire of impulsbehandeling worden overwogen in de context van het werkingsprincipe van de belangrijkste hardwarecomponenten devaysa juiste type.

Omvormers worden voornamelijk gebruikt wanneer de hoogvermogen signaalverwerking wordt aangenomen als onderdeel van de gebruikte infrastructuur. Dit komt door het feit dat het rendement van de respectieve apparaten in dergelijke gevallen veel groter dan bij het gebruik daarvan om energie signaalverwerking verlagen. Een andere factor bij het selecteren van data beslissingen - activering van transformator of condensator inrichtingen in de infrastructuur gebruikt die puls converters zijn optimale compatibiliteit.

Op zijn beurt de lineaire transducent - een apparaat dat wordt gebruikt als onderdeel van de infrastructuur, waarbij de spaarstand signaalverwerking. Of als er behoefte is om het geluid te verminderen als gevolg van de werking van de converter. Opgemerkt wordt dat de doeltreffendheid van de oplossingen werd ook onderzocht in een grote vermogensinfrastructuur - niet het meest opmerkelijke, zodat deze inrichtingen vaak stoten grote hoeveelheden warmte dan de puls converters. Bovendien, het gewicht en de afmetingen zijn ook veel hoger.

Maar, hoe dan ook, in de praktijk, de werking van de transducer over de momentum principe kan de vorming van de overdracht functie in een lineaire manier te betrekken. Daarom, voordat zij wordt overeenkomstige signaalomvormers in de infrastructuur, hun interne structuur voor de signaalverwerkingsschakeling overwegen.

meten converters

Een andere veel voorkomende categorie van oplossingen - zenders. Wat zijn hun kenmerken? Zender - een apparaat dat ook bij een groot aantal varianten kunnen worden weergegeven. Het combineert de gegevens Soup fitness als Dimension, en aan de transformatie van verschillende hoeveelheden.

Een gemeenschappelijk kan worden beschouwd als functionerende schakeling overeenkomstige soort meetinrichtingen, waarbij het signaal wordt verwerkt in verschillende stappen. Eerst converter accepteert, dan omgezet in een waarde die kan worden gemeten na - transformeert in een aantal nuttige energie. Bijvoorbeeld, wanneer de analoge meetconverter, de transformatie van elektrische energie uitgevoerd in mechanische energie.

Natuurlijk kan de specifieke toepassing van geschikte oplossingen worden gepresenteerd in een zeer breed spectrum. Spreid het gebruik van meetinstrumenten transformaties voor wetenschappelijke doeleinden, als onderdeel van de infrastructuur voor experimenten en onderzoek. Verenigt meeste zenders hun geschiktheid zich vooral op het gebruik van gestandaardiseerde eigenschappen tijdens de verwerking of transformerende signaal. Opgemerkt zij dat deze kenmerken niet altijd worden gebruikt voor de eindgebruiker transmitter. Hun betrokkenheid van, in veel gevallen in stealth mode uitgevoerd. De persoon die de respectieve signaalconverters ontvangt een gewenst signaal, geschikt voor gebruik in verschillende doeleinden aan de uitgang.

Aldus zijn deze oplossingen zijn in het algemeen niet worden gebruikt als stand-alone soorten infrastructuur. Ze maken deel uit van meer complexe apparaten - bijvoorbeeld meting automatisering in de productie. Meten converters vaak ingedeeld in twee hoofdgroepen - grondstoffen en halffabrikaten. Het is nuttig om de specifieke kenmerken van beide overwegen.

Indeling omzetters: primaire en tussenoplossingen

De inrichtingen die behoren tot de categorie van primaire, algemeen gebruikt als sensoren. Dat wil zeggen de transducenten, waarvan de ene of de andere gemeten waarde direct optreedt. De resterende Soup geclassificeerd als tussenproduct. Zij worden geplaatst in de meet- infrastructuur onmiddellijk na de eerste, en kunnen verantwoordelijk zijn voor een groot aantal bewerkingen geassocieerd met de conversie. Welke specifieke operatie kan passend niveau converter soort signaal uit te voeren? Voor degenen aanvaard:

- meting van fysische kenmerken voor diverse waarden;

- hoge omzetting schaal;

- bewerking van digitale signalen naar analoog en vice versa;

- functionele transformaties.

Merk op dat een dergelijke kwalificatie willekeurig kan worden beschouwd. Dit is vooral te wijten aan het feit dat bij eenzelfde meetinstrument kunnen meerdere primaire omzetters. Een andere reden om een voorwaardelijke classificatie zoals hierboven beschreven - dat verschillende metingen aan de infrastructuur ongelijksoortige beginselen kunnen worden uitgevoerd.

De elektro-optische omzetters

Een ander populair in verschillende gebieden van de economie devaysa het type - elektron-optische converter. Hij, net als andere soorten apparaten, hebben we hierboven besproken, kunnen worden vertegenwoordigd in een breed scala aan optredens. Verenigt elektro-optische omzetters algemene werkingsprincipe: het gaat om de uitvoering van de omzetting van de onzichtbare object - bijvoorbeeld een verlicht met infrarood, ultraviolet, of bijvoorbeeld, röntgenstralen, in het zichtbare spectrum.

De overeenkomstige bewerking wordt gewoonlijk uitgevoerd in twee fasen. De eerste onzichtbare straling wordt ontvangen door de fotokathode, waarna het wordt omgezet in elektronische signalen. Die al in de tweede stap wordt omgezet in een zichtbaar beeld en weergegeven op het scherm. Als het een computer monitor, kan het signaal eerder worden omgezet in een digitale code.

De elektro-optische omzetters - oplossingen die traditioneel worden ingedeeld in verschillende generaties. Inrichtingen voor het eerste, bestaan uit een glazen vacuüm kolf. Daarin bevinden zich de fotokathode en anode. Tussen hen een potentiaalverschil wordt gevormd. Toegepast op de omzetter binnen zijn optimale opgewekte elektronenlens staat focusseren van de elektronen stromen.

De omzetters van de tweede generatie elektronenversnellende modules aanwezig, waarbij de beeldhelderheid verbeterd. In de inrichtingen van de derde generatie materialen worden gebruikt, waardoor de gevoeligheid van de fotokathode toenemen sleutelcomponent van de elektro-optische omzetter meer dan 3 keer.

Features resistief transducers

Een andere veel voorkomende vorm van apparaten - resistieve transducers. Laten we ze eens in het bijzonder detail.

Deze transducenten zijn ingericht om hun elektrische weerstand veranderen bij blootstelling aan een bepaalde te meten. Ze kunnen ook het uitvoeren van de aanpassing van de hoek- en lineaire beweging. Meestal gegevensomzetters in het automatiseringssysteem met druksensoren, temperatuur, mate van belichting, de meting van de intensiteit van verschillende soorten straling. De belangrijkste voordelen van resistieve transducers

- betrouwbaarheid;

- het ontbreken van correlatie tussen de nauwkeurigheid van de metingen en de stabiliteit van de voedingsspanning.

Er zijn vele variëteiten van geschikte middelen. Een van de meest populaire - de temperatuursensoren. We zullen hun eigenschappen te bestuderen.

Temperatuurbestendigheid detector

Gegevens signaalomvormers hebben componenten die gevoelig zijn voor omgevings- temperatuurveranderingen zijn. In het geval dat het stijgt, kan hun weerstand worden verhoogd. Deze inrichtingen worden primair gekenmerkt door een zeer hoge nauwkeurigheid. In sommige gevallen, ze maken het mogelijk om de temperatuur te veranderen met een nauwkeurigheid van 0,026 graden Celsius. Als onderdeel van deze inrichtingen zijn elementen uit platina - in dit geval de weerstandsverhouding onder of koper.

Toepassing van resistieve sensoren gekenmerkt door verschillende nuances. Het zal dus worden opgemerkt dat hoe hoger de excitatiestroom indicatoren worden toegevoerd aan de sensor, waardoor de temperatuurgevoeligheid, maar tegelijkertijd, verwarm de respectievelijke omzetterelementen. In veel gevallen is dit veroorzaakt een daling van de juistheid ervan. Het wordt daarom aanbevolen om optimale prestaties van de excitatiestroom aan de specifieke meetcondities waarborgen. De berekening kan worden genomen, bijvoorbeeld de thermische geleidbaarheid van het medium waarin de specifieke sensor - lucht of water. Typisch worden de aanbevolen parameters voor de excitatiestromen door de fabrikant van het overeenkomstige type sensoren ingesteld. Zo kunnen ze grotendeels afhangen van de in het apparaatstructuur metaal. Wanneer verder het gebruik sensors betrokken, moet rekening worden gehouden met parameter als de grenswaarde van de bedrijfsstroom. Typisch, het identificeert ook de fabrikant.

Resistive sensoren - een van de meest voorkomende vormen van converters in de economie. Dit is grotendeels te wijten aan de belangrijke technologische voordelen van de vele variëteiten van hen. Bijvoorbeeld, als we praten over Thermistoren - die worden gekenmerkt door een hoge gevoeligheid, compactheid, laag gewicht. Overeenkomstig type sensoren kunnen worden gebruikt om de temperatuur te meten onder verschillende omstandigheden. Hun productie vaak niet aanzienlijke kosten met zich mee. Echter, thermistors nadelen - vooral is het een grote mate van niet-lineariteit, zodat zij in de praktijk een nogal smal gebied van temperaturen kunnen worden toegepast.

Juiste type converters signalen (types en hun doel kunnen worden op basis van verschillende criteria voor de indeling) worden veel gebruikt in het dagelijks leven. Bijvoorbeeld het opnemen van gedistribueerde temperatuursensoren, die in zijn structuur platina en koper componenten in de samenstelling:

- verwarming infrastructuur - om de koelmiddeltemperatuur indicatoren van verschillende onderdelen van de apparatuur te meten en in een verwarmde ruimte;

- wasmachines - teneinde de temperatuur van het water en de aanpassing aan de verschillende wasprogramma's te meten;

- IJzer - hetzelfde geldt voor optimale strijktemperatuur binnen een bepaalde modus;

- electrotiles, en andere soorten apparatuur voor het koken van voedsel - teneinde de werking te waarborgen bij activering van bepaalde gebruikersstanden.

regelweerstand omzetters

Een andere populaire vorm van resistieve apparaten - weerstand transducers. Hun werkingsprincipe berust op het meten van de elektrische weerstand van een geleider onder invloed van de ingangsverplaatsing. In de praktijk transducent elementen die zijn ingericht voor de verplaatsing als gevolg van de invloed van de te meten. Meestal de inrichting in kwestie in de spanningsdelers of als bestanddeel van de meetbrug.

Als we praten over de deugden die de weerstand converters karakteriseren, dan, zij zijn onder meer:

- het ontbreken van een reactieve kracht op de beweegbare delen;

- hoge efficiëntie;

- klein formaat, het gebruik van de infrastructuur, die als een constante, zodat en wisselstroom.

Tegelijkertijd is de resistieve omvormers van de overeenkomstige soort is niet altijd betrouwbaar en in veel gevallen moet de onderneming aanzienlijke middelen om de functionaliteit te behouden.