Signal transducers: mga uri, operating prinsipyo at layunin

Sa industriya at sa bahay ay kumakalat paggamit ng iba't ibang uri ng signal converter. Mga aparatong ito ay maaaring kinakatawan sa isang malawak na hanay ng mga pagbabago na ginawa para sa paglutas ng mga problema sa iba't ibang mga lugar ng ekonomiya. Anong mga uri ng signal converter ay maaaring maiugnay sa mga pinaka-karaniwang? Sa kung ano ang maaaring maging ang mga katangian ng kanilang operasyon?

Ano ang layunin ng converter signal?

signal converter - mga aparato na maaaring aktwal na maging naroroon sa isang malawak na hanay ng mga solusyon. Term na ito epektibo sama at maaaring may kaugnayan sa mga kagamitan na ginagamit sa iba't ibang mga segment ng ekonomiya at inuri ng lubos disparate pamantayan. Ang pangunahing uri ng mga signal na maaaring ibahin ang anyo ang aparato na pinag-uusapan:

- kapangyarihan;

- tunog;

- temperatura;

- teknolohikal na likas na katangian.

Depende sa gawain nakaharap ang gumagamit ng signal converter sa istraktura ng kani-kanilang mga aparato ay maaaring isama modules, sa pagpoproseso ng iba't ibang mga uri ng data. pagbabago ay maaaring sa gayon ay maaring ipatupad sa loob ng iisang uri ng signal (halimbawa, mula sa isang frequency sa isa pang) o maging isang mekanismo nagpapahiwatig pagsasalin sa pagitan ng iba't ibang mga kategorya ng mga senyas. Halimbawa, sa ang electric tunog.

Ang pinaka-karaniwang devaysa nauugnay converter analog signal sa digital (at vice versa kung ito ay ibinigay sa ang panloob na aparato istraktura modules). Isaalang-alang ang mga katangian ng kanyang trabaho.

Analog-to-digital converter

Ang aparato na pinag-uusapan, na idinisenyo upang-convert ng anumang analog signal - hal, kinakatawan ng voltages, sa digital na form (na nagpapahintulot sa, halimbawa, upang i-record ng isang senyas naaayon sa isang file).

Isa sa mga pangunahing pamantayan para sa pagiging epektibo ng mga sistema ng pag-uulat - bit data output. ang halaga nito ay tumutukoy sa antas ng signal sa ingay ratio.

Ang isa pang mahalagang parameter characterizing ang kalidad ng isang aparato tulad ng analog converter - formation rate output signal. Kasama sa mga aparato na magbigay ng pinakamabuting kalagayan pagganap nito - mga may kaugnayan sa parallel uri. kanilang ginawang nakatiklop ang pagbuo ng mga malalaking signal stream gamit ang isang kinakailangang bilang ng mga taps. Ang tampok na ito ng paggana ng ang aparato, sa maraming mga kaso tumutukoy sa release ng mga kaugnay na transducers, nailalarawan sa pamamagitan ng mga malalaking sukat. Sa karagdagan, analog signal converter ay maaaring magkaroon ng isang sapat na mataas na kapangyarihan na antas. Gayunpaman, na ibinigay ang pagiging epektibo ng mga aparatong ito ay madalas na minarkahan ng kanilang mga tampok ay hindi itinuturing bilang mga faults.

Conversion mula sa analog signal sa digital parallel device ay ginanap nang masyadong mabilis. Upang magbigay ng mas mataas na bilis ng kaukulang device type ay maaaring gumana sa pamamagitan ng pagkonekta ng maramihang mga aparato, upang maaari silang hawakan ang daloy ng mga signal sa pagliko.

Alternatibong solusyon ay maaaring maging parallel converter signal serial uri. Sila ay may posibilidad na maging mas produktibong, ngunit mas mahusay na enerhiya. Ang kanilang paggamit ay maaaring dahil sa mga kaso kung saan doon ay isang tanong ng pagbibigay ng broadcast signal sa loob ng imprastraktura ng isang maliit na kapasidad, o sa kaganapan na ang isang mas mataas na rate ng conversion kaysa sa na kung saan ay ibinigay sa pamamagitan ng sunud-sunod na aparato, ay kinakailangan.

Mapapansin na mayroong isang mixed-type ang mga aparato na pagsamahin ang pag-andar ng serye at parallel converter. Sa maraming kaso, ang mga ito ay ang pinakamainam na solusyon sa mga tuntunin ng pagsunod sa mga pamantayan ng kakayahang kumita at pagiging produktibo.

Sa itaas nabanggit namin na ang analog-to-digital converter ay maaaring isama ang mga module, sa pamamagitan ng kung saan ang conversion ng mga digital na signal sa analog. Mayroon ding isang hiwalay na kategorya ng naaangkop na uri ng mga aparato. Pag-aaralan natin ang kanilang mga katangian.

Digital na Analog Converter

Sa kasong user ay magagamit, halimbawa, para sa isang analog signal sa telebisyon, ang operasyon nito ay magiging posible upang kumonekta sa kani antenna. O paksa na baguhin ang orihinal na signal sa analog, na kung saan ang TV ay maaaring makilala. Ang kanilang pinagmulan ay maaaring, sa pagliko, isang digital antena. O kaya naman, ang mga signal na natanggap sa pamamagitan ng internet.

Ang aparato na pinag-uusapan, kaya, nag-convert ng isang senyas na naglalaman ng mga digital na code sa isang kasalukuyang, boltahe o ang singil na ipinadala sa analog processing module. Tukoy na mga mekanismo ng pagbabagong ito ay depende sa uri ng data input. Halimbawa, pagdating sa tunog, kung gayon ito ay karaniwang ang input ay iniharap sa PCM. Kung ang source file ay compressed, ang espesyal na software codec ay maaaring gamitin para signal conversion. Kaugnay nito, ang mga digital antenna ay karaniwang nagpapadala ng isang senyas sa pagpoproseso ng hardware pamamaraan.

Aparato na kinabibilangan tiningnan converter ay maaaring pupunan sa pamamagitan ng mga module ng iba't ibang mga layunin. Halimbawa, habang tinitiyak ang pagpaparami ng telebisyon broadcast video amplifier ay maaaring gamitin bilang karagdagan sa mga modules na ginagamit converter. Sa maraming mga kaso ito ay kinakailangan upang magbigay ng mataas na kalidad na mga imahe sa analog signal sa isang digital transformation. Gayundin, ang video amplifier ay ginagamit kapag nais mong ilipat ang mga larawan sa isang malaki distansya.

TV - ay hindi lamang ang lugar ng mga aktibong paggamit ng mga aparato sa tanong. Nararapat converter isama, halimbawa, ng mga manlalaro CD-ROM drive, na kung saan din ibahin ang anyo ang mga digital na signal sa analog.

ultrasonic transducers

Susunod karaniwang kategorya ng aparato - isang ultrasound transducer. Mapapansin na ito ay maaaring kinakatawan ng mga aparato pagkakaroon ng isang malawak na hanay ng mga application, pati na rin ang mga prinsipyo ng operasyon. Kabilang sa mga karaniwang varieties ng ultrasonic transducers - submersible unit, na kung saan ay dinisenyo upang magpadala sa tubig o iba pang likido medium ng ultrasound sa isang tiyak na dalas. Ang aparatong ito ay maaaring gamitin, halimbawa, upang ipatupad ang iba't ibang mga bagay na paglilinis mula sa contamination - sa komposisyon baths na ginamit sa pagkakasunud-sunod ng ultrasonic cleaning.

May mga iba pang mga patlang ng mga aplikasyon ng mga aparato sa itaas din. Ang ultrasonic transduser ay maaaring gamitin upang subaybayan ang integridad ng mga tiyak na kaayusan, koneksyon, i-check mga o iba pang mga bagay para sa pinsala.

Linear at paglipat Converter

Isinasaalang-alang ang peculiarities ng application ng converter ay magiging kapaki-pakinabang upang bigyang-pansin ang pag-uuri sa kung saan sila ay subdivided sa linear at pulso. Sa katunayan, ang mga pamantayang ito ay sumasalamin sa dalawang pangunahing mga prinsipyo ng gumagana ng transducers.

Yaong na pag-aari sa linya, maaari gumana sa prinsipyo ng analog circuit disenyo, na kung saan ang convert na signal ay nabuo makinis mong bilis. Ang paglipat converter ay nangangailangan ng mas higit na representasyon signal sa output, at kapag ang panloob na processing. Gayunpaman, kung ang operasyon na ito ay ginanap lamang para sa panloob na hakbang signal processing, isang naaangkop na aparato ay maaaring bumuo ng halos ang parehong pagganap bilang sa kaso kung saan ang mga linear transduser ginawang aktibo. Samakatuwid, ang salitang linear o pulse paggamot ay maaaring ituring na lamang sa konteksto ng mga operating prinsipyo ng ang susi bahagi ng hardware devaysa naaangkop na uri.

Ang paglipat Converter ay ginagamit higit sa lahat sa mga kaso kung saan ang mga high-power signal processing ay ipinapalagay bilang bahagi ng infrastructure na ginagamit. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang kahusayan ng kani-kanilang mga aparato sa ganitong kaso ay mas mataas kaysa sa kapag gumagamit ng mga ito upang mapababa ang pagpoproseso ng kapangyarihan signal. Ang isa pang kadahilanan sa pagpili ng mga desisyon data - activation ng transpormer o kapasitor device sa infrastructure na ginagamit, na kung saan pulse converter ay may pinakamainam na compatibility.

Kaugnay nito, ang mga linear transduser - isang aparato na ay ginagamit bilang bahagi ng infrastructure, kung saan ang mga mababang-kapangyarihan signal processing. O kaya kung mayroong isang pangangailangan upang mabawasan ang ingay na nabuo dahil sa ang operasyon ng converter. Dapat ito ay nabanggit na ang kahusayan ng mga solusyon sa ilalim ng pagsasaalang-alang sa isang malaking kapangyarihan infrastructure - hindi ang pinaka-natitirang, kaya ang mga aparatong ito ay madalas na naglalabas ng malaking halaga ng init kaysa sa pulso Converters. Sa karagdagan, ang kanilang timbang at sukat ding mga makabuluhang mas mataas.

Ngunit, gayon pa man, sa kasanayan, ang operasyon ng transduser sa ibabaw ng momentum prinsipyo ay maaaring kasangkot sa pagbuo ng kanyang transfer function sa isang linear fashion. Samakatuwid, bago ang pagpapatupad ng ang katumbas na converter signal sa infrastructure, dapat isaalang-alang ang kanilang mga panloob na istraktura na ginagamit para sa signal processing circuit.

pagsukat converter

Ang isa pang karaniwang mga kategorya ng mga solusyon - transmitters. Ano ang kanilang mga katangian? Transmitter - isang aparato na ay maaari ding katawanin sa isang malaking bilang ng mga varieties. Pinagsasama nito ang data Soup fitness bilang Dimensyon, at upang ang pagbabago ng iba't-ibang dami.

Ang isang karaniwang maaaring itinuturing na gumagana circuit kaukulang type device pagsukat, kung saan ang signal ay na-proseso sa ilang yugto. Una converter ay tumatanggap ng ito, pagkatapos ay transformed sa ang halaga na maaaring sinusukat sa pamamagitan ng, matapos - transform sa ilang mga kapaki-pakinabang na enerhiya. Halimbawa, kung ang converter analog pagsukat, ang pagbabago ay isinasagawa electrical enerhiya sa makina enerhiya.

Of course, ang mga tiyak na kaayusan sa paglalapat ng mga naaangkop na mga solusyon ay maaaring iharap sa isang lubhang malawak na spectrum. Ipagkalat ang paggamit ng pagsukat ng pagbabago para sa layuning pang-agham bilang bahagi ng infrastructure para sa mga eksperimento at pananaliksik. Pinagkakaisa pinaka transmitters kanilang kaakmaan ay lalo na nababahala sa ang paggamit ng mga ulirang mga katangian sa panahon ng pagproseso o transforming signal. Mapapansin na ang mga katangian ay hindi palaging ginagamit para sa mga transmiter end-user. Ang kanilang paglahok ng, sa maraming mga kaso natupad sa stealth mode. Ang tao na gumagamit ng kani-kanilang mga signal converter, na natatanggap ng isang ninanais na signal, iniangkop para gamitin sa iba't-ibang mga layunin sa output.

Sa gayon, ang mga solusyon ay karaniwang ay hindi maaaring gamitin bilang stand-alone uri ng imprastraktura. Ang mga ito ay bahagi ng mas kumplikadong mga aparato - halimbawa, sa pagsukat automation sa produksyon. Pagsukat converter kadalasang hinahati sa dalawang pangunahing mga grupo - pangunahin at intermediate. Ito ay kapaki-pakinabang upang isaalang-alang ang mga detalye ng pareho.

Pag-uuri ng mga transducers: pangunahin at intermediate mga solusyon

Ang mga device na kabilang sa kategorya ng mga pangunahing, sa pangkalahatan gamitin bilang sensors. Iyon ay, ang transducers ay, para sa kung saan ang isa o ang iba pang sinukat na halaga nang direkta kumikilos. Ang natitirang Soup nauuri bilang intermediate. Sila ay inilagay sa pagsukat infrastructure pagkatapos na pagkatapos ng una, at maaaring maging responsable para sa isang malaking bilang ng mga operasyon na nauugnay sa conversion. Aling mga tiyak na operasyon ay maaaring gumanap ng naaangkop na antas converter i-type ang signal? Sa mga tinanggap sa:

- pagsukat ng mga pisikal na mga katangian para sa iba't ibang mga halaga;

- scale high conversion;

- pagbabagong-anyo ng mga digital na signal sa analog at vice versa;

- functional transformations.

Tandaan na ang mga ganitong pag-uuri ay maaaring ituring na di-makatwirang. Ito ay lalo na dahil sa ang katunayan na sa isa at sa parehong instrumento pagsukat ay maaaring maging maramihang mga pangunahing converter. Ang isa pang dahilan upang isaalang-alang ang conditional uuri tinalakay sa itaas - na sa iba't ibang uri ng mga sukat ay maaaring natupad sa imprastraktura magkaparis prinsipyo.

Ang galing koryente optical converter

Ang isa pang sikat sa iba't ibang larangan ng ekonomiya type devaysa - elektron-optical converter. Siya, tulad ng iba pang mga uri ng mga aparato, aming tinalakay sa itaas, maaaring katawanin sa isang malawak na hanay ng performance. Pinagkakaisa ng koryente optical converter pangkalahatang prinsipyo ng operasyon: ito ay nagsasangkot ng pagpapatupad ng pagbabago ng invisible object - hal, isang iluminado sa pamamagitan ng infrared, ultraviolet, o, halimbawa, X-rays, sa mga nakikitang spectrum.

Ang mga kaukulang operasyon ay kadalasang isinasagawa sa dalawang yugto. Sa unang invisible radiation ay natanggap sa pamamagitan ng photocathode, matapos na kung ito ay transformed sa electronic signal. Na nasa ikalawang hakbang ay convert sa isang nakikitang larawan at ipinapakita sa screen. Kung ito ay isang computer monitor, ang mga signal ay maaaring dati ay convert sa isang digital code.

Ang galing koryente optical converter - solusyon na ayon sa kaugalian ay inuri sa ilang henerasyon. Aparato na may kaugnayan sa una, ay binubuo ng isang baso vacuum prasko. Dito ay matatagpuan ang photocathode at anod. Sa pagitan ng mga ito ang isang potensyal na pagkakaiba ay nabuo. Kapag inilapat sa converter sa loob ng pinakamainam na boltahe na nabuo lens electron na may kakayahang nagbibigay-diin sa mga electron na daloy.

Ang converter ng ikalawang henerasyon ng mga electron acceleration modules kasalukuyan, kung saan ang liwanag ng imahe ay pinahusay na. Sa mga aparatong sa mga materyales third-generation ay ginagamit, na nagpapahintulot sa upang taasan ang pagiging sensitibo ng photocathode bilang isang susi bahagi ng koryente optical converter ay higit pa sa 3 beses.

Mga Tampok resistive transducers

Ang isa pang karaniwang uri ng aparato - resistive transducers. Ipaalam sa amin isaalang-alang ang mga ito sa mga partikular na detalye.

Ang mga transducers ay iniangkop upang baguhin ang kanilang sariling mga de-koryenteng pagtutol kapag nakalantad sa isang partikular na measurand. Maaari rin nilang isagawa ang pagsasaayos ng angular at linear na paggalaw. Sa karamihan ng kaso, ang data converter na kasama sa sistema ng automation na may presyon sensor, temperatura, antas ng pagbibigay-liwanag, sa pagsukat ng intensity ng iba't-ibang uri ng radiation. Ang pangunahing bentahe ng resistive transducers

- pagiging maaasahan;

- ang kawalan ng ugnayan sa pagitan ng ang katumpakan ng mga sukat at ang katatagan ng ang supply ng boltahe.

Mayroong maraming varieties ng angkop device. Kabilang sa mga pinaka-popular na - ang temperatura sensors. Pag-aaralan natin ang kanilang mga katangian.

Resistance temperatura detector

Ang data signal converter ay may mga bahagi na sensitibo sa ambient temperatura pagbabago. Sa kaso kung saan ito ay tumataas, ang kanilang pagtutol ay maaaring tumaas. Mga aparatong ito ay nailalarawan sa lalo na sa pamamagitan ng isang napaka-mataas na katumpakan. Sa ilang mga kaso, sila gumawa ito posible upang baguhin ang temperatura sa isang kawastuhan ng 0.026 degrees Celsius. Bilang bahagi ng mga aparatong mayroong mga elemento na gawa sa platinum - sa kasong ito ang paglaban ratio ay mas mababa sa o tanso.

Ang paglalapat ng resistive sensor ay nailalarawan sa pamamagitan ng ilang mga nuances. Sa gayon, dapat itong makitid ang isip sa isip na ang mas mataas na ang paggulo kasalukuyang tagapagpabatid ay fed sa ang sensor, ang pagtaas ng kanyang temperatura sensitivity, ngunit sa parehong panahon, init ang kani elemento transduser. Sa maraming mga kaso na ito ay nagiging sanhi ng isang pagbawas sa ang katumpakan nito. kaya ito ay inirerekomenda upang matiyak optimal sa pagganap ng ang paggulo kasalukuyang sa mga tiyak na mga kondisyon ng pagsukat. Ang pagkalkula ay maaaring kinuha, halimbawa, ang thermal kondaktibiti ng daluyan na kung saan ang mga naaangkop na sensor - air o tubig. Karaniwan, ang inirerekumendang mga parameter para sa paggulo alon ay itinakda sa pamamagitan ng mga tagagawa ng mga kaukulang type sensors. Kaya maaari silang mag-iba malaki depende sa metal inilapat sa istraktura ng aparato. Higit pa rito, kapag gumagamit ng mga sensor na pinag-uusapan, ito ay kinakailangan upang isaalang-alang tulad parameter tulad ng paglilimita ang halaga ng operating kasalukuyang. Karaniwan, ito rin ay kinikilala ang mga tagagawa.

Resistive sensor - kabilang sa mga pinaka-karaniwang uri ng converter sa ekonomiya. Ito ay higit sa lahat dahil sa ang makabuluhang teknolohiko bentahe ng maraming mga varieties ng mga ito. Halimbawa, kung makipag-usap namin tungkol sa thermistors - mga nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na sensitivity, limit, mababang timbang. Kaukulang i-type ang mga sensor ay maaaring gamitin upang masukat ang temperatura sa iba't ibang mga kundisyon. Ang kanilang produksyon ay madalas na hindi kasangkot makabuluhang gastos. Gayunman, thermistors ay may drawbacks - lalo na ito ay isang mataas na antas ng non-linearity, upang maaari silang ma-inilapat sa kasanayan sa isang halip makitid na hanay ng temperatura.

Naaangkop na uri ng converter signal (uri at ang kanilang mga layunin ay maaaring batay sa iba't ibang mga pamantayan para sa pag-uuri) ay malawakang ginagamit sa araw-araw na buhay. Halimbawa, ang pagsasama ng mga ipinamamahagi temperatura sensors, na binubuo sa kaayusan nito ang platinum at tanso sangkap sa komposisyon:

- heating imprastraktura - upang masukat ang tagapagpabatid coolant temperatura sa iba't-ibang mga bahagi ng kagamitan, pati na rin sa isang heated room;

- washing machine - upang masukat ang temperatura ng tubig at pagsasaayos nito sa iba't ibang mga washing programa;

- Iron - katulad para sa pinakamainam na pamamalantsa temperatura sa loob ng isang partikular na mode;

- electrotiles, pati na rin ang iba pang mga uri ng kagamitan sa pagluluto ng pagkain - upang matiyak na ang kanilang operasyon sa pag-activate ng mga tiyak na mga mode ng gumagamit.

reostat converter

Isa pang popular na uri ng resistive aparato - paglaban transducers. Ang kanilang prinsipyo ng operasyon ay batay sa pagsukat ng mga de-koryenteng pagtutol ng isang konduktor sa ilalim ng impluwensiya ng input aalis. Sa pagsasanay, ito transduser ay nagsasama ng mga elemento na kung saan ay iniangkop sa pag-aalis dahil sa ang epekto ng mga measurand. Karamihan sa mga madalas, ang aparato na pinag-uusapan isasama sa boltahe dibaydes o ginamit bilang isang bahagi ng pagsukat tulay.

Kung makipag-usap namin tungkol sa mga virtues na magpakilala sa reostat converter, at pagkatapos, sila ay kinabibilangan ng:

- ang kawalan ng isang reaktibo epekto sa mga palipat-lipat ng mga bahagi;

- mataas na kahusayan;

- maliit na sukat, ang paggamit ng imprastraktura, operating bilang isang pare-pareho, kaya at alternating kasalukuyang.

Kasabay nito ang resistive transducers ng kaukulang type ay hindi palaging maaasahan at sa maraming mga kaso ay nangangailangan ng kumpanya makabuluhang mga mapagkukunan upang mapanatili ang pag-andar.