Сигнални преобразуватели: видове, принципи на работа, предназначение

В промишлеността и в дома се разпространява използването на различни видове конвертори на сигнал. Тези устройства могат да бъдат представени в широка гама от модификации, съобразени с решаването на проблеми в различни области на икономиката. Какви видове конвертори на сигнал може да се дължи най-често? В това, което може да бъде характеристиките на работата им?

Каква е целта на преобразуватели на сигнала?

конвертори на сигнал - устройства, които действително могат да присъстват в широка гама от решения. Този термин ефективно колективно и могат да се отнасят до оборудване, използвани в различните сегменти на икономиката и класифицирани от напълно коренно различни критерии. Основните видове сигнали, които могат да преобразят въпросното изделие:

- мощност;

- здрави;

- температура;

- технологично естество.

В зависимост от задачите, пред които са изправени потребителите на сигналния преобразувател в структурата на съответните устройства могат да бъдат комбинирани модули, обработка на няколко различни типове данни. Трансформацията може по този начин да се прилага в рамките на един вид сигнал (например от една честота на друга) или да бъде механизъм предполага между различните категории сигнали. Така например, в електрическата звука.

Най-често devaysa отнася конвертор аналогови сигнали в цифров (и обратно, ако е предвидено вътрешната структура на устройството модули). Да разгледаме характеристиките на работата си.

Аналогово-цифров преобразувател

Устройството в въпрос, предназначена за преобразуване на всеки аналогов сигнал - например, представени от напрежения, в цифров вид (което позволява, например, да записва сигнал, съответстващ на файл).

Един от основните критерии за ефективността на системата за докладване - битов изход на данни. Неговата стойност определя нивото на сигнала към шума.

Друг важен параметър, характеризиращ качеството на устройство, като например аналогов преобразувател - Скорост на образуване на изходен сигнал. Сред тези устройства, които осигуряват оптимална работа му - тези, свързани с паралелен тип. Направиха образуването на големи сигнал потоци, използвайки необходим брой разклонения. Тази функция на функционирането на устройството, в много случаи определя освобождаването на съответните датчици, характеризиращо се с големи размери. В допълнение, аналогови конвертори на сигнал могат да имат достатъчно високо ниво на мощност. Въпреки това, предвид ефективността на тези устройства често са маркирани с техните функции, които не се третират като грешки.

Преминаване от аналогови сигнали към цифрови паралелни устройства се извършва много бързо. За да се осигури още по-висока скорост за съответния вид устройства могат да работят чрез свързване на няколко устройства, така че те да могат да се справят потоци от сигнали на свой ред.

Алтернативни решения могат да бъдат паралелни конвертори сериен тип сигнали. Те са склонни да бъдат по-малко продуктивни, но по-добра енергийна ефективност. Тяхното използване може да се дължи в случаите, когато има един въпрос за предоставяне на сигнали излъчват в рамките на инфраструктурата на малък капацитет, или в случай, че по-голям процент на реализация от това, което се осигурява от следващо устройство е необходимо,.

Може да се отбележи, че има смесен тип устройства, които съчетават функциите на серия и паралелни конвертори. В много случаи те са оптималните решения от гледна точка на спазването на критериите на рентабилността и производителността.

Над се отбележи, че преобразуватели аналогово-цифров могат да включват модули, чрез което превръщането на цифрови сигнали в аналогови. Има и отделна категория на съответния тип устройства. Ние ще изучаваме техните характеристики.

Цифрово-аналогов конвертор

В случай, че потребителят е на разположение, например, за аналогов телевизионен сигнал, включително неговата работа ще бъде възможно да се свърже съответната антена. Или обект за трансформиране на оригиналния сигнал в аналогов, който телевизорът може да разпознае. Техният източник може да бъде, от своя страна, цифрова антена. Или, алтернативно, сигнала, получен чрез интернет.

Устройството въпросната по този начин се превръща сигнал, съдържащ цифров код в ток, напрежение или таксата, която се предава на аналоговите модули за обработка. Специфичните механизми за тази трансформация зависят от вида на входните данни. Например, когато става въпрос да звучи, то е обикновено на входа е представена в PCM. Ако изходният файл е компресиран, специалните софтуерни кодеци могат да се използват за преобразуване на сигнала. На свой ред, цифровата антена обикновено предава сигнал методи за обработка на хардуер.

Устройства, които включват гледани преобразуватели могат да бъдат допълнени от модули различни цели. Например, като същевременно се гарантира възпроизвеждането на телевизионно предаване на видео усилвател може да се използва в допълнение към тези модули, които се използват конвертор. В много случаи е необходимо да се осигури високо качество на изображенията при аналоговия сигнал в цифров трансформация. Също така, видео усилвателя се използва, когато искате да прехвърлите снимките на значително разстояние.

Телевизия - не е единствената област на активното използване на въпросните устройства. Подходящи преобразуватели включват, например, на играчите CD-ROM диск, който също се трансформира на цифровия сигнал в аналогов.

ултразвукови преобразуватели

Следваща обща категория устройства - ултразвуков датчик. Може да се отбележи, че тя може да бъде представен от устройства, които имат по-широк спектър от приложения, както и принципите на работа. Сред общи разновидности на ултразвукови трансдюсери - потопяеми единица, която е предназначена за предаване във вода или друга течна среда на ултразвук при определена честота. Това устройство може да се използва, например, за реализиране на различни почистващи обекти от замърсяване - в състава бани, използвани в реда на ултразвуково почистване.

Има и други области на приложение на гореспоменатите устройства. Ултразвуковият датчиците може да се използва за наблюдение на целостта на определени структури, връзки, проверете тези или други предмети за повреди.

Линеен & Switching преобразуватели

Като се има предвид особеностите на прилагането на преобразуватели ще бъде полезно да се обърне внимание на класирането, на което те са разделени на линейни и пулс. В действителност, тези критерии отразяват две основни принципи на функциониране на датчиците.

Тези, които принадлежат към линията, може да работи на принципа на аналогова верига дизайн, в който преобразуваните сигнали се образуват гладко темпо. Преминаване конвертор изисква по-голямо представителство на сигнала на изхода, а когато вътрешната обработка. Въпреки това, ако тази операция се извършва само за етапа на вътрешния обработка на сигнала, подходящо устройство може да се образува почти същите резултати, както в случая, когато активиран линеен преобразувател. По този начин, терминът права или лечение на пулса може да се разглежда само в контекста на принципа на работа на ключовите компоненти на хардуера devaysa подходящ тип.

Преминаване конвертори се използват най-вече в случаите, когато обработката с висока мощност на сигнала се приема като част от използваната инфраструктура. Това се дължи на факта, че ефективността на съответните устройства в такива случаи е много по-висока, отколкото при използването им, за да се намали процесорна мощ сигнал. Друг фактор при избора решения данни - активиране на трансформаторни или кондензатор устройства в инфраструктурата използвани, които импулсни преобразуватели имат оптимална съвместимост.

От своя страна, линеен преобразувател - устройство, което се използва като част от инфраструктурата, в които обработката на ниска мощност на сигнала. Или, ако е необходимо, за да се намали шума, генериран в резултат на работата на преобразувателя. Трябва да се отбележи, че ефективността на решенията, които се разглеждат в голяма мощност инфраструктура - не най-забележителните, така че тези устройства често излъчват голямо количество топлина, отколкото преобразуватели импулсни. В допълнение, тяхното тегло и размери са също значително по-високи.

Но, така или иначе, на практика, работата на датчиците върху принципа на инерция може да включва формирането на неговата функция трансфер в линейна прогресия. Ето защо, преди прилагане на съответните конвертори на сигнал в инфраструктурата, трябва да се прецени тяхната вътрешна структура се използва за схемата за обработка на сигнала.

Измервателни преобразуватели

Друга често срещана категория решения - предаватели. Какви са техните характеристики? Предавател - устройство, което също може да бъде представена в голям брой разновидности. Той съчетава супа данни годност, както е измерение, както и за превръщането на различни количества.

Една обща може да се разглежда като функционираща верига, съответстващо устройства тип измерване, в които сигналът се обработват в няколко етапа. Първо конвертор е положително, се трансформира в стойността, която може да бъде измерена чрез след - се превръща в полезна енергия. Например, ако преобразувател аналог измерване, трансформацията се извършва електрическа енергия в механична енергия.

Разбира се, на специфичния режим на приложение на подходящи разтвори могат да бъдат представени в изключително широк спектър. Спред използването на измервателни трансформации за научни цели, като част от инфраструктурата за експерименти и изследвания. Тя обединява най-предаватели на пригодността им е преди всичко свързани с използването на стандартизирани характеристики по време на обработката или трансформиране на сигнала. Може да се отбележи, че тези характеристики не винаги могат да бъдат използвани за предавателя за крайния потребител. Тяхното участие на това, в много случаи се извършва в стелт режим. Лицето, като се използват съответните сигнални преобразуватели, получава желания сигнал, адаптиран за използване в различни цели на изхода.

По този начин, тези решения обикновено не би да се използват като самостоятелни видове инфраструктура. Те са част от по-сложни устройства - например, автоматизация измерване на производството. Измервателни преобразуватели често класифицират в две основни групи - основни и междинни. Полезно е да се помисли за спецификата на двете.

Класификация на преобразуватели: първични и междинни решения

Устройствата, които принадлежат към категорията на първичен, които обикновено се използват като сензори. Това означава, че датчиците са, за които един или друг измерената стойност директно действа. Останалите супа класифицирани като междинно съединение. Те са поставени в измервателната инфраструктура веднага след първия, и може да бъде отговорен за голям брой от операции, свързани с преобразуването. Кои конкретна операция може да изпълнява подходящо ниво конвертор тип сигнал? За тези, приети до:

- измерване на физическите характеристики за различни стойности;

- мащаб висока конверсия;

- преобразуване на цифрови сигнали за аналогови и обратно;

- функционални трансформации.

Имайте предвид, че тази класификация може да се счита за произволно. Това се дължи главно на факта, че в един и същ измервателен уред може да бъде множество първични преобразуватели. Друга причина да се помисли за условна класификация обсъдено по-горе - че в различните видове измервания може да се извърши по различни инфраструктурни принципи.

електро-оптични преобразуватели

Друга популярна в различни области на икономиката тип devaysa - електронно-оптичен преобразувател. Той, както и други видове устройства, ние сме обсъдени по-горе, могат да бъдат представени в широка гама от изпълнения. Обединява електро-оптични преобразуватели общ принцип на работа: тя включва прилагането на преобразуването на невидимия обект - например, осветени от инфрачервено, ултравиолетово, или, например, рентгенови лъчи, във видимия спектър.

Операцията по обикновено се извършва на два етапа. На първия невидима радиация е получена от фотокатода, след което тя се превръща в електронни сигнали. Това вече във втория етап се превръща в видим образ и се показва на екрана. Ако това е компютърен монитор, сигналът може да бъде превърната преди това в цифров код.

На електрооптични преобразуватели - решения, които традиционно се класифицират в няколко поколения. Устройства, свързани с първата, са съставени от колба стъкло вакуум. В него са разположени фотокатода и анод. Между тях се образува потенциална разлика. Когато се прилага към преобразувателя в оптимално напрежение генерирани електронни лещи могат да се фокусира на електрони потоци.

Преобразувателите на второ поколение на електрон ускорение модули присъстват, при което се увеличава яркостта на изображението. Ако се използват устройствата на материали от трето поколение, което позволява да се увеличи чувствителността на фотокатода като ключов компонент на електро-оптичен преобразувател е повече от 3 пъти.

Особености резистивен преобразувател

Друг често срещан тип устройства - резистивен преобразувател. Нека да ги разгледа по-специално подробности.

Тези датчици са адаптирани да променят своето собствено електрическо съпротивление, когато са изложени на специално измерваната величина. Те могат също така да извършва корекция на ъглова и линейна движение. В повечето случаи, конвертори на данни, включени в системата за автоматизация с датчици за налягане, температура, ниво на осветеност, измерване на интензитета на различни видове радиация. Основните предимства на съпротивителни датчици

- надеждност;

- липса на връзка между точността на измерванията и стабилността на захранващото напрежение.

Има много разновидности на подходящи устройства. Сред най-популярните - температурните датчици. Ние ще изучаваме техните характеристики.

температура детектор Устойчивост

преобразуватели сигнални данни имат компоненти, които са чувствителни към температурата на околната среда промени. В случаите, когато тя се издига, тяхната устойчивост може да се увеличи. Тези устройства се характеризират главно с много висока точност. В някои случаи, като дават възможност за промяна на температурата с точност до 0.026 градуса по Целзий. Като част от тези устройства има елементи, направени от платина - в този случай съотношението на устойчивост е под или мед.

Прилагане на съпротивителни датчици, се характеризира с няколко нюанси. По този начин, трябва да се има предвид, че по-висока възбудителния ток показатели се подават към сензора, увеличаване на температурата чувствителност, но в същото време, се загрява съответните датчиците елементи. В много случаи това води до намаляване на нейната точност. Поради това се препоръчва да се осигури оптимална производителност на ток на възбуждане на специфичните условия на измерване. Изчисляването може да се вземе, например, термичната проводимост на средата, в която е приложимо сензора - въздух или вода. Обикновено, препоръчани параметри за течения възбуждане са дадени от производителите на съответния вид сензори. Така те могат да варират значително в зависимост от метала прилага в структурата на устройството. Освен това, когато се използва сензори в въпрос, е необходимо да се вземат предвид такива параметри, като ограничаване на стойността на операционната ток. Обикновено, тя също така идентифицира производителя.

Резистивни датчици - сред най-често срещаните видове конвертори в икономиката. Това до голяма степен се дължи на значителни технологични предимства на многото разновидности на тях. Например, ако говорим за Thermistors - тези характеризира с висока чувствителност, компактност, ниско тегло. Съответните сензори тип могат да бъдат използвани за измерване на температурата в различни условия. Производството им често не е свързано със значителни разходи. Въпреки това, термистори имат недостатъци - най-вече, че е с висока степен на нелинейност, така че те да могат да бъдат приложени на практика в доста тесен диапазон от температури.

Подходящия тип конвертори сигнали (вида и предназначението им, могат да бъдат базирани на различни критерии за класификация) са широко използвани в ежедневието. Например, включването на разпределени температурни сензори, съдържащ в нейната структура платина и медни компоненти в състава:

- нагряване инфраструктура - за измерване показателите на температурата на охлаждащата течност на различни части на оборудването, както и в отопляваното помещение;

- перални машини - с цел да се измери температурата на водата и адаптирането му към различни програми за пране;

- Желязо - по същия начин за оптимална температура гладене в рамките на определен режим;

- electrotiles, както и други видове оборудване за изпичане на храна - за да се гарантира тяхната работа при активиране на определени потребителски режима.

реостат преобразуватели

Друга популярна тип съпротивителни устройства - съпротивителни датчици. Принципът им на действие се основава на измерване на електрически съпротивление на проводник под влиянието на входния изместване. На практика това преобразувател включва елементи, които са адаптирани към обем поради въздействието на измерваната величина. Най-често, въпросното изделие бъдат включени в разделители на напрежение или да се използва като компонент на измервателния мост.

Ако говорим за добродетелите, които характеризират реостат преобразуватели, а след това, те включват:

- липса на реактивната сила на подвижните компоненти;

- висока ефективност;

- малък размер, използването на инфраструктурата, работи като постоянен, така и променлив ток.

В същото време най-резистивни датчици за съответния вид не винаги са надеждни, а в много случаи изисква дружеството значителни ресурси, за да продължи да функционира.