TeknologiElektronik

Transduser isyarat: jenis, prinsip-prinsip operasi dan tujuan

Dalam industri dan di rumah disebarkan penggunaan pelbagai jenis penukar isyarat. Alat-alat ini boleh diwakili dalam pelbagai pengubahsuaian disesuaikan untuk menyelesaikan masalah dalam pelbagai bidang ekonomi. Apakah jenis penukar isyarat boleh dikaitkan dengan yang paling biasa? Dalam apa yang mungkin ciri-ciri operasi mereka?

Apakah tujuan penukar isyarat?

penukar isyarat - peranti yang sebenarnya boleh hadir dalam pelbagai penyelesaian. Istilah ini berkesan kolektif dan mungkin berkaitan dengan peralatan yang digunakan dalam segmen ekonomi yang berbeza dan dikelaskan mengikut kriteria yang sama sekali berbeza. Jenis-jenis utama isyarat yang boleh mengubah peranti yang berkenaan:

- kuasa;

- Bunyi;

- suhu;

- sifat teknologi.

Bergantung kepada tugas-tugas yang dihadapi oleh pengguna penukar isyarat dalam struktur peranti masing-masing boleh modul, pemprosesan beberapa jenis data yang berbeza digabungkan. transformasi itu boleh dilaksanakan dalam tempoh satu jenis isyarat (contohnya, dari satu frekuensi yang lain) atau menjadi mekanisme membayangkan terjemahan antara kategori yang berbeza isyarat. Sebagai contoh, dalam bunyi elektrik.

The devaysa paling biasa berkaitan penukar isyarat analog kepada digital (dan sebaliknya jika ia disediakan dalaman modul struktur peranti). Pertimbangkan ciri-ciri pekerjaan-Nya.

Analog-ke-digital converter

Peranti berkenaan, yang direka untuk menukar mana-mana isyarat analog - cth, yang diwakili oleh voltan, dalam bentuk digital (membolehkan, sebagai contoh, untuk merakam isyarat yang sepadan dengan fail).

Salah satu kriteria utama untuk keberkesanan sistem pelaporan - output data bit. nilai menentukan tahap isyarat kepada nisbah bunyi.

Satu lagi parameter penting mencirikan kualiti peranti seperti penukar analog - Kadar pembentukan isyarat output. Antara yang peranti yang menyediakan optimum prestasinya - yang berkaitan dengan jenis yang selari. Mereka membuat pembentukan aliran isyarat besar dengan menggunakan beberapa perlu paip. Ini ciri fungsi peranti, dalam banyak kes menentukan pelepasan transduser berkaitan, ciri-ciri dimensi besar. Di samping itu, penukar isyarat analog boleh mempunyai tahap kuasa yang cukup tinggi. Walau bagaimanapun, memandangkan keberkesanan alat-alat ini sering ditandai dengan ciri-ciri mereka tidak dianggap sebagai kesalahan.

Penukaran daripada isyarat analog kepada peranti selari digital dilakukan dengan cepat. Untuk memberikan kelajuan yang lebih tinggi daripada peranti jenis berkaitan boleh bekerja dengan menyambungkan pelbagai peranti, supaya mereka boleh mengendalikan aliran isyarat seterusnya.

penyelesaian alternatif mungkin penukar selari isyarat jenis siri. Mereka cenderung untuk menjadi kurang produktif, tetapi lebih cekap tenaga. penggunaannya mungkin disebabkan dalam kes-kes di mana terdapat soal menyediakan isyarat siaran dalam infrastruktur kapasiti kecil, atau sekiranya kadar penukaran yang lebih besar daripada apa yang disediakan oleh peranti berturut-turut, diperlukan.

Ia boleh diperhatikan bahawa terdapat satu peranti bercampur-jenis yang menggabungkan fungsi siri dan penukar selari. Dalam banyak kes, mereka adalah penyelesaian yang optimum dari segi mematuhi kriteria keuntungan dan produktiviti.

Di atas kita berkata bahawa analog-ke-digital penukar boleh termasuk modul, di mana penukaran isyarat digital kepada analog. Terdapat juga kategori berasingan jenis yang sesuai peranti. Kami akan mengkaji ciri-ciri mereka.

Digital kepada analog Converters

Sekiranya pengguna adalah ada, sebagai contoh, untuk isyarat televisyen analog, operasinya akan menjadi mungkin untuk menyambung antena masing-masing. Atau tertakluk kepada mengubah isyarat asal ke analog, mana TV boleh mengiktiraf. sumber berkenaan, seterusnya, antena digital. Atau, sebagai alternatif, isyarat yang diterima melalui internet.

peranti yang berkenaan, dengan itu, menukarkan isyarat yang mengandungi kod digital ke dalam arus, voltan atau pertuduhan itu yang dihantar kepada modul pemprosesan analog. mekanisme tertentu transformasi ini bergantung kepada jenis data input. Sebagai contoh, apabila ia datang kepada bunyi, maka ia biasanya input itu dikemukakan dalam PCM. Jika fail sumber dimampatkan, codec perisian khas boleh digunakan untuk penukaran isyarat. Sebaliknya, antena digital biasanya menghantar isyarat kaedah perkakasan pemprosesan.

Peranti termasuk penukar dilihat boleh ditambah dengan modul tujuan yang berlainan. Sebagai contoh, di samping memastikan pengeluaran semula penguat video siaran televisyen boleh digunakan sebagai tambahan kepada modul yang digunakan penukar. Dalam banyak kes, ia adalah perlu untuk menyediakan imej yang berkualiti tinggi pada isyarat analog ke dalam transformasi digital. Juga, penguat video ini digunakan apabila anda mahu untuk memindahkan gambar untuk jarak yang agak jauh.

TV - bukan satu-satunya kawasan penggunaan aktif peranti berkenaan. penukar sesuai termasuk, sebagai contoh, pemain cakera CD-ROM, yang juga mengubah isyarat digital kepada analog.

transduser ultrasonik

kategori biasa datang peranti - transduser ultrasound. Ia boleh diperhatikan bahawa ia boleh diwakili oleh peranti mempunyai rangkaian hotel yang luas permohonan, serta prinsip-prinsip operasi. Antara jenis biasa transduser ultrasonik - unit tenggelam, yang direka untuk menghantar dalam air atau lain-lain medium cecair ultrasound pada frekuensi tertentu. Peranti ini boleh digunakan, sebagai contoh, untuk melaksanakan pelbagai objek pembersihan dari pencemaran - ke dalam mandi komposisi yang digunakan dalam perintah pembersihan ultrasonik.

Terdapat juga lain-lain bidang aplikasi daripada peranti di atas. Transduser ultrasonik boleh digunakan untuk memantau integriti struktur tertentu, sambungan, daftar orang-orang atau objek lain untuk kerosakan.

Linear & Menghidupkan Converters

Memandangkan keunikan aplikasi penukar akan berguna untuk memberi perhatian kepada klasifikasi di mana mereka dibahagikan kepada linear dan nadi. Malah, kriteria ini mencerminkan dua prinsip asas fungsi transduser.

Mereka yang tergolong ke garisan, boleh beroperasi pada prinsip reka bentuk litar analog, di mana isyarat ditukar terbentuk kadar lancar. Beralih converter memerlukan perwakilan yang lebih besar isyarat pada keluaran, dan apabila pemprosesan dalaman. Walau bagaimanapun, jika operasi ini dilakukan hanya untuk langkah pemprosesan isyarat dalaman, peranti yang sesuai boleh membentuk hampir prestasi yang sama seperti dalam kes di mana transduser linear diaktifkan. Oleh itu, linear istilah atau rawatan nadi boleh dipertimbangkan hanya dalam konteks prinsip operasi komponen perkakasan utama jenis devaysa sesuai.

Menghidupkan Converters digunakan terutamanya dalam kes-kes di mana pemprosesan isyarat yang berkuasa tinggi adalah dianggap sebagai sebahagian daripada infrastruktur yang digunakan. Ini adalah disebabkan oleh hakikat bahawa kecekapan peranti masing-masing dalam kes seperti ini adalah lebih tinggi daripada apabila menggunakan mereka untuk menurunkan pemprosesan isyarat kuasa. Satu lagi faktor dalam memilih keputusan data - pengaktifan pengubah atau kapasitor peranti dalam infrastruktur yang digunakan, yang penukar nadi mempunyai keserasian yang optimum.

Sebaliknya, transduser linear - alat yang digunakan sebagai sebahagian daripada infrastruktur, di mana pemprosesan isyarat berkuasa rendah. Atau jika terdapat keperluan untuk mengurangkan bunyi bising yang dihasilkan disebabkan oleh operasi penukar. Ia harus diperhatikan bahawa kecekapan penyelesaian yang dipertimbangkan dalam infrastruktur kuasa besar - bukan yang paling cemerlang, jadi peranti ini sering mengeluarkan sejumlah besar haba daripada penukar nadi. Di samping itu, berat badan dan dimensi mereka juga lebih tinggi.

Tetapi, bagaimanapun, dalam amalan, operasi transduser atas prinsip momentum yang mungkin melibatkan pembentukan fungsi pemindahan dengan cara yang linear. Oleh itu, sebelum melaksanakan penukar isyarat sama pada infrastruktur, perlu mengambil kira struktur dalaman mereka digunakan untuk litar pemprosesan isyarat.

berukuran penukar

Satu lagi kategori biasa penyelesaian - pemancar. Apakah ciri-ciri mereka? Transmitter - peranti yang juga boleh diwakili dalam sebilangan besar jenis. Ia menggabungkan kecergasan Soup data sebagai Dimension, dan kepada transformasi pelbagai kuantiti.

biasa A boleh dianggap sebagai berfungsi litar sepadan jenis peranti mengukur, di mana isyarat diproses dalam beberapa peringkat. converter pertama menerimanya, kemudian berubah menjadi nilai yang boleh diukur oleh, selepas - bertukar menjadi beberapa tenaga yang berguna. Sebagai contoh, jika pengukuran analog converter, transformasi dijalankan tenaga elektrik kepada tenaga mekanikal.

Sudah tentu, persiapan tertentu memohon penyelesaian yang sesuai boleh dikemukakan dalam spektrum yang sangat luas. Menyebarkan penggunaan berukuran transformasi untuk tujuan saintifik sebagai sebahagian daripada infrastruktur untuk eksperimen dan penyelidikan. Ia menyatukan paling Pemancar kesesuaian mereka terutamanya berkenaan dengan penggunaan ciri-ciri standard semasa pemprosesan atau mengubah isyarat. Ia boleh diperhatikan bahawa ciri-ciri tidak boleh selalu digunakan untuk pemancar pengguna akhir. penglibatan mereka, dalam banyak kes dijalankan dalam mod stealth. Orang yang menggunakan penukar isyarat masing-masing, menerima isyarat yang dikehendaki, disesuaikan untuk digunakan dalam pelbagai tujuan pada keluaran.

Oleh itu, penyelesaian ini secara umumnya akan tidak boleh digunakan sebagai jenis berdiri sendiri infrastruktur. Mereka adalah sebahagian daripada peranti yang lebih kompleks - sebagai contoh, pengukuran automasi dalam pengeluaran. Berukuran penukar sering dikelaskan kepada dua kumpulan utama - rendah dan pertengahan. Ia adalah berguna untuk mempertimbangkan khusus kedua-duanya.

Klasifikasi transduser: penyelesaian utama dan perantaraan

Peranti yang dimiliki oleh kategori utama, biasanya digunakan sebagai sensor. Iaitu, transduser adalah, yang mana satu atau nilai diukur lain secara langsung bertindak. Baki Soup diklasifikasikan sebagai pengantara. Mereka diletakkan dalam infrastruktur pengukur selepas yang pertama, dan mungkin bertanggungjawab bagi sebilangan besar operasi yang berkaitan dengan penukaran. Mana operasi tertentu boleh melakukan sesuai tahap penukar jenis isyarat? Dengan yang diterima kepada:

- pengukuran ciri-ciri fizikal untuk pelbagai nilai;

- skala penukaran yang tinggi;

- transformasi isyarat digital kepada analog dan sebaliknya;

- perubahan berfungsi.

Ambil perhatian bahawa klasifikasi yang boleh dianggap sewenang-wenangnya. Ini adalah disebabkan oleh hakikat bahawa dalam satu alat pengukur yang sama boleh menjadi pelbagai penukar utama. Satu lagi sebab untuk mempertimbangkan klasifikasi bersyarat yang dibincangkan di atas - yang dalam pelbagai jenis ukuran boleh dijalankan ke atas infrastruktur prinsip berbeza.

Penukar elektro-optik

Satu lagi popular dalam pelbagai bidang ekonomi jenis devaysa - converter elektron-optik. Beliau, seperti lain-lain jenis peralatan, kita telah dibincangkan di atas, boleh diwakili dalam pelbagai persembahan. Menyatukan penukar elektro-optik prinsip umum operasi: ia melibatkan pelaksanaan transformasi objek yang tidak kelihatan - contohnya, yang diterangi oleh inframerah, ultraungu, atau, sebagai contoh, X-ray, dalam spektrum yang boleh dilihat.

operasi yang sama biasanya dilakukan dalam dua peringkat. Pada radiasi yang tidak dapat dilihat yang pertama diterima oleh fotokatod, selepas itu ia berubah menjadi isyarat elektronik. Bahawa sudah pada langkah kedua ditukar menjadi imej yang boleh dilihat dan dipaparkan pada skrin. Jika ia adalah monitor komputer, isyarat mungkin sebelum ini ditukar kepada kod digital.

Penukar elektro-optik - penyelesaian yang secara tradisinya telah diklasifikasikan kepada beberapa generasi. Peranti yang berkaitan dengan yang pertama, terdiri daripada kelalang kaca vakum. Di dalamnya terletak di fotokatod dan anod. Antara mereka beza keupayaan terbentuk. Apabila digunakan untuk penukar dalam voltan optimum kanta elektron dihasilkan yang mampu memberi tumpuan aliran elektron.

Penukar generasi kedua modul pecutan elektron masa ini, di mana kecerahan imej dipertingkatkan. Dalam peranti bahan generasi ketiga yang digunakan, yang membolehkan untuk meningkatkan sensitiviti fotokatod sebagai komponen utama penukar elektro-optik adalah lebih daripada 3 kali.

Ciri-ciri yg dpt melawan transduser

Satu lagi jenis biasa peranti - transduser rintangan. Mari kita kaji secara terperinci tertentu.

Ini transduser disesuaikan dengan perubahan rintangan elektrik mereka sendiri apabila terdedah kepada measurand tertentu. Mereka juga boleh menjalankan pelarasan pergerakan sudut dan linear. Dalam kebanyakan kes, penukar data dimasukkan ke dalam sistem automasi dengan sensor tekanan, suhu, tahap pencahayaan, pengukuran keamatan pelbagai jenis sinaran. Kelebihan utama transduser rintangan

- kebolehpercayaan;

- ketiadaan hubungan antara ketepatan ukuran dan kestabilan voltan bekalan.

Terdapat pelbagai jenis alat-alat yang sesuai. Antara yang paling popular - sensor suhu. Kami akan mengkaji ciri-ciri mereka.

Rintangan pengesan suhu

Penukar isyarat data mempunyai komponen yang sensitif kepada perubahan suhu ambien. Dalam kes di mana ia meningkat, ketahanan mereka dapat dipertingkatkan. Alat-alat ini dicirikan terutamanya oleh ketepatan yang sangat tinggi. Dalam beberapa kes, mereka membuat ia mungkin untuk menukar suhu kepada ketepatan 0,026 darjah Celsius. Sebagai sebahagian daripada alat-alat ini terdapat unsur-unsur dilakukan dengan platinum - dalam kes ini, nisbah rintangan adalah di bawah atau tembaga.

Permohonan sensor rintangan dicirikan oleh beberapa nuansa. Oleh itu, ia perlu diingat bahawa petunjuk yang lebih tinggi pengujaan semasa diberi makan kepada sensor, meningkatkan sensitiviti suhunya, tetapi pada masa yang sama, panaskan unsur-unsur transduser masing-masing. Dalam banyak kes ini menyebabkan penurunan ketepatannya. Oleh itu, adalah disyorkan untuk memastikan prestasi optimum semasa pengujaan kepada syarat-syarat ukuran tertentu. Pengiraan boleh diambil, sebagai contoh, keberaliran haba sederhana di mana sensor berkenaan - udara atau air. Biasanya, parameter disyorkan bagi arus pengujaan ditetapkan oleh pengeluar sensor jenis sepadan. Oleh itu mereka boleh berbeza bergantung kepada logam yang digunakan dalam struktur peranti. Tambahan pula, apabila menggunakan sensor dalam soalan, ia adalah perlu untuk mengambil kira parameter seperti nilai had semasa operasi. Biasanya, ia juga mengenal pasti pengeluar.

sensor rintangan - antara jenis yang paling biasa penukar dalam ekonomi. Ini adalah sebahagian besarnya disebabkan oleh kelebihan teknologi hujan yang pelbagai jenis itu daripada mereka. Sebagai contoh, jika kita bercakap mengenai termistor - mereka dicirikan oleh kepekaan yang tinggi, kepadatan, berat badan yang rendah. sensor jenis yang berkaitan ini boleh digunakan untuk mengukur suhu di dalam keadaan yang berbeza. pengeluaran mereka sering tidak melibatkan kos yang besar. Walau bagaimanapun, termistor mempunyai kelemahan - terutamanya ia adalah tahap yang tinggi bukan kelinearan, supaya ia boleh digunakan dalam amalan dalam julat yang agak sempit suhu.

Sesuai jenis penukar isyarat (jenis dan tujuan mereka mungkin berdasarkan kriteria yang berbeza untuk pengelasan) digunakan secara meluas dalam kehidupan seharian. Sebagai contoh, kemasukan diedarkan sensor suhu, yang terdiri dalam struktur platinum dan tembaga komponen dalam komposisi:

- infrastruktur pemanasan - untuk mengukur penunjuk suhu penyejuk pada pelbagai bahagian peralatan, dan juga dalam bilik yang panas;

- mesin basuh - untuk mengukur suhu air dan pelarasan kepada program basuh yang berbeza;

- Besi - sama dengan suhu seterika optimum dalam mod tertentu;

- electrotiles, dan juga lain-lain jenis peralatan untuk memasak makanan - untuk memastikan operasi mereka selepas pengaktifan mod pengguna tertentu.

penukar reostat

Satu lagi jenis popular peranti rintangan - rintangan transduser. prinsip operasi mereka adalah berdasarkan mengukur elektrik rintangan konduktor yang di bawah pengaruh anjakan input. Dalam amalan, transducer ini merangkumi unsur-unsur yang disesuaikan dengan anjakan kerana kesan measurand itu. Selalunya, peranti yang berkenaan dimasukkan dalam pembahagi voltan atau digunakan sebagai komponen jambatan pengukur.

Jika kita bercakap mengenai kebaikan yang mencirikan penukar reostat, maka, mereka termasuk:

- ketiadaan kesan reaktif kepada komponen alih;

- kecekapan tinggi;

- saiz kecil, penggunaan infrastruktur, beroperasi sebagai malar, jadi dan arus.

Pada masa yang sama transduser rintangan daripada jenis yang sama tidak sentiasa dipercayai dan dalam banyak kes memerlukan syarikat sumber yang banyak untuk mengekalkan fungsi.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 ms.atomiyme.com. Theme powered by WordPress.