Signalomvandlare: typer, verksamhetsprinciper och syfte

Inom industrin och i hemmet sprids användning av olika typer av signalomvandlare. Dessa anordningar kan representeras i ett brett spektrum av modifieringar anpassade till att lösa problem i olika delar av ekonomin. Vilka typer av signalomvandlare kan hänföras till den vanligaste? I vad som kan vara egenskaper deras funktion?

Vad är syftet med signalomvandlare?

signalomvandlare - enheter som faktiskt kan vara närvarande i ett brett utbud av lösningar. Denna term effektivt kollektiv och kan relatera till utrustning som används i olika delar av ekonomin och klassificeras av helt skilda kriterier. De vanligaste typerna av signaler som kan förändra produkten i fråga:

- effekt;

- friska, dvs.

- temperatur;

- teknisk natur.

Beroende på de uppgifter som är vända mot användaren av signalomvandlaren i strukturen av respektive anordningar kan kombineras moduler, bearbetnings flera olika datatyper. Transformationen kan sålunda genomföras inom en enda typ av signal (t.ex., från en frekvens till en annan) eller vara en mekanism som innebär översättning mellan olika kategorier av signaler. Till exempel i den elektriska ljud.

Den vanligaste devaysa avser omvandlare analoga signaler till digital (och vice versa om det är försett de interna anordning strukturmoduler). Betrakta funktionerna i hans arbete.

Analog-till-digital-omvandlare

Anordningen i fråga, som avser att konvertera en analog signal - t ex representeras av spänningar, i digital form (som medger, till exempel, för att spela in en signal som motsvarar en fil).

En av de viktigaste kriterierna för effektivitet rapporteringssystemet - bit datautgång. Dess värde bestämmer nivån för signalbrusförhållandet.

En annan viktig parameter som karakteriserar kvaliteten hos en anordning såsom analogomvandlare - bildningshastigheten utsignal. Bland de anordningar som ger optimal dess prestanda - de som avser den parallella typen. De gjorde bildandet av stora signalströmmar med användning av ett nödvändigt antal tappar. Denna funktion av hur enheten i många fall bestämmer frisläppandet av de berörda givare, som kännetecknas av stora dimensioner. Dessutom kan analoga signalomvandlare ha en tillräckligt hög effektnivå. Men med tanke på effekten av dessa enheter är ofta märkta med sina funktioner som inte behandlas som fel.

Omvandling från analoga signaler till digitala parallella anordningar utförs mycket snabbt. För att ge ännu högre hastighet för motsvarande typ enheter kan arbeta genom att ansluta flera enheter, så att de kan hantera flöden av signaler i tur och ordning.

Alternativa lösningar kan vara parallella omvandlare seriell typ signaler. De tenderar att vara mindre produktiva, men mer energieffektiva. Deras användning kan bero i fall där det är fråga om att tillhandahålla sändningssignaler inom infrastrukturen av en liten kapacitet, eller i händelse av att en större omvandlingsfrekvens än den som tillhandahålls av den successiva anordningen, krävs.

Det kan noteras att det finns en blandad-anordningar som kombinerar funktionerna av serie- och parallellomvandlare. I många fall är de optimala lösningar när det gäller uppfyllandet av kriterierna för lönsamhet och produktivitet.

Ovan noterade vi att de analog-till-digitalomvandlare kan innefatta moduler, genom vilka omvandlingen av digitala signaler till analog. Det finns också en separat kategori av lämplig typ av enheter. Vi kommer att studera deras egenskaper.

Digital till analog-omvandlare

Om användaren är tillgänglig, till exempel, för en analog TV-signal, kommer dess funktion att vara möjligt att ansluta den respektive antennen. Eller med förbehåll för att omvandla den ursprungliga signalen till analog, som TV: n kan känna igen. Deras källa kan vara i sin tur en digital antenn. Eller alternativt fick signal via internet.

Anordningen i fråga, vilket således, omvandlar en signal som innehåller den digitala koden till en ström, spänning eller laddningen som överförs till de analoga behandlingsmodulerna. Specifika mekanismer av denna omvandling beror på typen av indata. Till exempel när det gäller att låta, så är det oftast ingången presenteras i PCM. Om källfilen är komprimerad, kan de särskilda program codec användas för signalomvandling. I sin tur sänder den digitala antennen typiskt en signalbehandlingshårdvarumetoder.

Anordningar som inkluderar tittade omvandlare kan kompletteras med moduler olika ändamål. Till exempel, medan säkerställa reproduktionen av tv-sändning videoförstärkare kan användas i tillägg till de moduler som utnyttjas omvandlare. I många fall är det nödvändigt att tillhandahålla högkvalitativa bilder med den analoga signalen till en digital omvandling. Dessutom är videoförstärkaren används när du vill överföra bilder till ett stort avstånd.

TV - är inte det enda område av den aktiva användningen av produkterna i fråga. Lämpliga omvandlare innefattar, till exempel, av spelarna CD-ROM-enhet, som också omvandla den digitala signalen till analog.

ultraljudsomvandlare

Nästa gemensam kategori av enheter - en ultraljudsgivare. Det kan noteras att den kan representeras av anordningar som har ett brett spektrum av tillämpningar, såväl som operationsprinciper. Bland de vanliga sorter av ultraljudsomvandlare - dränkbar enhet, som är utformad för att sända i vatten eller annat vätskemedium av ultraljud vid en specifik frekvens. Denna anordning kan användas, till exempel för att implementera olika rengörings föremål från förorening - i kompositionen bad som används i storleksordningen ultraljudsrengöring.

Det finns även andra tillämpningsområden av ovanstående enheter. Ultraljudsomvandlaren kan användas för att övervaka integriteten för vissa strukturer, anslutningar, ta dessa eller andra föremål för skada.

Linear & Omkopplare konverterare

Med tanke på de egenheter tillämpning av omvandlare kommer att vara användbara för att uppmärksamma den klassificering vid vilken de är uppdelade i linjära och puls. Faktum är att dessa kriterier speglar två grundläggande principer för fungerande givare.

De som tillhör linjen, kan arbeta på principen om analoga kretskonstruktion, i vilken de omvandlade signalerna bildas släta takt. Omkopplingsomvandlaren kräver större signalrepresentation på utgången, och när den interna bearbetningen. Men om denna operation utförs endast för den interna steget signalbehandling, kan en lämplig anordning bildar praktiskt taget samma prestanda som i fallet där den linjära omvandlaren aktiveras. Sålunda kan termen linjär eller pulsbehandling endast övervägas inom ramen för den operativa principen av nyckelhårdvarukomponenter devaysa lämplig typ.

Omkopplare konverterare huvudsakligen utnyttjas i de fall där hög effekt signalbehandling antas som en del av den infrastruktur som används. Detta beror på det faktum att effektiviteten av de respektive anordningarna i sådana fall är mycket högre än när man använder dem för att sänka ström signalbehandling. En annan faktor vid val av beslut-data - aktivering av transformator eller kondensatoranordningar i infrastrukturen som används, vilka pulsomvandlare har optimal kompatibilitet.

I sin tur, den linjära omvandlaren - en anordning som används som en del av den infrastruktur, i vilken den med låg effekt signalbehandling. Eller om det finns ett behov av att minska buller som genereras på grund av driften av omvandlaren. Det bör noteras att effektiviteten hos de lösningar som övervägs i en stor kraftinfrastruktur - inte den mest enastående, så dessa anordningar avger ofta stora mängder värme än pulsomvandlare. Dessutom deras vikt och dimensioner är också betydligt högre.

Men i alla fall, i praktiken, drift av givaren över principen momentum kan innebära bildandet av dess överföringsfunktion på ett linjärt sätt. Därför, innan genomföra motsvarande signalomvandlare i infrastrukturen, måste överväga deras interna struktur som används för den signalbehandlande kretsen.

mätnings~~POS=TRUNC omvandlare~~POS=HEADCOMP

En annan vanlig typ av lösningar - sändare. Vilka är deras kännetecken? Sändare - en enhet som även kan representeras i ett stort antal varianter. Den kombinerar data Soup lämplighet som Dimension, och omvandlingen av olika mängder.

Ett gemensamt kan betraktas som fungerande krets motsvarande typ mätanordningar, i vilken signalen bearbetas i flera steg. Första omvandlaren accepterar det, transformerades sedan till det värde som kan mätas genom, efter - övergår i någon användbar energi. Till exempel, om den analoga mätningsomvandlaren, är omvandlingen utförs elektrisk energi till mekanisk energi.

Naturligtvis kan de särskilda arrangemang som gäller lämpliga lösningar presenteras i ett mycket brett spektrum. Sprida användningen av mätning omvandlingar för vetenskapliga ändamål som en del av infrastrukturen för experiment och forskning. Det förenar de flesta sändare deras lämplighet är i första hand sysslar med användning av standardiserade egenskaper under bearbetning eller omvandla signalen. Det kan noteras att dessa egenskaper inte alltid kan användas för slutanvändaren sändare. Deras medverkan i många fall genomförs i stealth mode. Den person som använder de respektive signalomvandlare, tar emot en önskad signal, anpassad för användning i olika syften vid utgången.

Således är dessa lösningar är i allmänhet skulle inte användas som fristående typer av infrastruktur. De är en del av mer komplexa produkter - till exempel mätning automation i produktionen. Mätningsomvandlare ofta klassificeras i två huvudgrupper - primära och mellanliggande. Det är nyttigt att betrakta detaljerna i båda.

Klassificering av givare: primära och mellanliggande lösningar

Anordningarna som hör till kategorin av primär, som allmänt används som sensorer. Det vill säga, omvandlarna är, för vilken den ena eller andra mätvärdet verkar direkt. Den återstående Soup klassificeras som mellanprodukt. De är placerade i infrastruktur mätningen omedelbart efter den första, och kan vara ansvarig för ett stort antal operationer i samband med konverteringen. Vilka specifika operation kan utföra lämplig nivå omvandlare typ signal? Till dem accepterade till:

- mätning av fysikaliska egenskaper för olika värden;

- hög omvandlingsskala;

- omvandling av digitala signaler till analoga och vice versa;

- funktionella transformationer.

Observera att en sådan klassificering kan anses vara godtyckligt. Detta beror främst på det faktum att i ett och samma instrument mätan kan finnas flera primära omvandlare. Ett annat skäl att överväga en villkorad klassificering som diskuteras ovan - att i olika typer av mätningar kan utföras på infrastrukturen olika principer.

De elektrooptiska omvandlarna

Annan populär inom olika områden av ekonomin devaysa typ - elektron-optisk omvandlare. Han, liksom andra typer av enheter, har vi diskuterat ovan, kan representeras i en mängd olika föreställningar. Förenar elektrooptiska omvandlare allmänna funktionsprincip: den inbegriper genomförandet av omvandlingen av den osynliga objekt - exempelvis en belyst genom infraröd, ultraviolett eller, till exempel, röntgenstrålar, i det synliga spektret.

Motsvarande operation utföres vanligen i två steg. På den första osynlig strålning mottas av fotokatoden, varefter den omvandlas till elektroniska signaler. Som redan i det andra steget omvandlas till en synlig bild och visas på skärmen. Om det är en datorskärm, kan signalen tidigare omvandlas till en digital kod.

De elektrooptiska omvandlare - lösningar som traditionellt har klassificerats i flera generationer. Anordningar som hänför sig till den första, är sammansatta av en glasvakuumflaska. I det ligger fotokatoden och anoden. Mellan dem en potentialskillnad bildas. När den appliceras till omvandlaren inom dess optimala spännings genererade elektronlins med förmåga att fokusera elektronerna strömmar.

Omvandlarna av den andra generationen av elektronaccelerationsmoduler närvarande, varigenom bildens ljusstyrka ökas. I anordningarna enligt den tredje generationens material används, vilket tillåter att öka känsligheten hos fotokatoden som en viktig komponent av den elektrooptiska omvandlaren är mer än 3 gånger.

Funktioner resistiva givare

En annan vanlig typ av enheter - resistiva givare. Låt oss betrakta dem i synnerhet detalj.

Dessa givare är anpassade att förändra sin egen elektriskt motstånd när den utsätts för en viss mätstorhet. De kan också utföra justering av vinkel och linjär rörelse. I de flesta fall, dataomvandlare som ingår i automationssystemet med trycksensorer, temperatur, nivå av belysning, mätning av intensiteten av olika typer av strålning. De främsta fördelarna med resistiva givare

- tillförlitlighet;

- avsaknad av korrelation mellan noggrannheten hos mätningarna och stabiliteten hos matningsspänningen.

Det finns många sorter av lämpliga anordningar. Bland de mest populära - temperatursensorerna. Vi kommer att studera deras egenskaper.

Resistanstemperaturdetektor

Datasignalomvandlare ha komponenter som är känsliga för omgivande temperaturförändringar. I de fall där det stiger, ökas deras motstånd. Dessa anordningar kännetecknas i första hand av en mycket hög noggrannhet. I vissa fall, de gör det möjligt att ändra temperaturen med en noggrannhet på 0,026 grader Celsius. Som en del av dessa anordningar finns det element tillverkade av platina - i detta fall motståndet förhållandet är under eller koppar.

Tillämpning av resistiva sensorer kännetecknas av flera nyanser. Således bör man komma ihåg att ju högre exciteringsströmmen indikatorer matas till sensorn, vilket ökar dess temperaturkänslighet, men på samma gång, värma de respektive givarelementen. I många fall orsakar en minskning i noggrannhet. Det rekommenderas därför för att säkerställa optimal prestanda hos exciteringsströmmen till de särskilda villkoren mätning. Beräkningen kan tas, till exempel, den termiska ledningsförmågan hos det medium i vilket den tillämpliga sensorn - luft eller vatten. Typiskt är de rekommenderade parametrarna för exciteringsströmmar som fastställts av tillverkarna av de motsvarande sensorer. Sålunda kan de variera avsevärt beroende på metallen appliceras i anordningsstrukturen. Dessutom, vid användning av sensorer i fråga, är det nödvändigt att ta hänsyn till en sådan parameter som den begränsande värdet av driftströmmen. Normalt identifierar också tillverkaren.

Resistiva givare - bland de vanligaste typerna av omvandlare i ekonomin. Detta beror till stor del de betydande tekniska fördelar av många sorter av dem. Till exempel, om vi talar om Termistorer - de som kännetecknas av hög känslighet, kompakthet, låg vikt. Motsvarande sensorer kan användas för att mäta temperaturen i olika förhållanden. Deras produktion ofta inte medför betydande kostnader. Emellertid termistorer har nackdelar - i första hand är det en hög grad av icke-linjäritet, så att de kan tillämpas i praktiken i ett ganska snävt intervall av temperaturer.

Lämplig typ omvandlare signaler (typer och deras syfte kan baseras på olika kriterier för klassificering) används allmänt i vardagen. Exempelvis införandet av distribuerade temperatursensorer, som innefattar i sin struktur platina- och kopparkomponenterna i kompositionen:

- uppvärmning infrastruktur - för att mäta kylmediets temperaturindikatorer för olika delar av utrustningen, såväl som i ett uppvärmt rum;

- tvättmaskiner - för att mäta temperaturen hos vattnet och dess anpassning till de olika tvättprogram;

- järn - på liknande sätt för optimal stryktemperatur inom en särskild mod;

- electrotiles, liksom andra typer av utrustning för matlagning - för att säkerställa driften vid aktivering av vissa användarlägen.

reostat omvandlare

En annan populär typ av resistiva enheter - motståndsgivare. Deras funktionsprincip är baserad på mätning av den elektriska resistansen hos en ledare under påverkan av den ingående förskjutning. I praktiken innefattar denna transduktor element som är anpassade till förskjutningen på grund av effekterna av mätstorheten. Oftast, anordningen i fråga inkluderas i spänningsdelarna eller användas som en komponent i mätbryggan.

Om vi talar om de dygder som kännetecknar reostat omvandlare, då de bland annat:

- frånvaron av en reaktiv effekt på de rörliga delarna;

- hög effektivitet;

- liten storlek, användningen av den infrastruktur, som arbetar som en konstant, så och växelström.

Samtidigt de resistiva givare för motsvarande typ är inte alltid tillförlitliga och i många fall kräva att företaget betydande resurser för att upprätthålla funktionaliteten.