Traductoare de semnal: tipuri, principii de funcționare și scopul

În industrie și în casa este răspândit utilizarea diferitelor tipuri de convertoare de semnal. Aceste dispozitive pot fi reprezentate într-o gamă largă de modificări adaptate la rezolvarea problemelor din diferite domenii ale economiei. Ce tipuri de convertoare de semnal pot fi atribuite la cele mai frecvente? În ceea ce poate fi caracteristicile de funcționare a acestora?

Care este scopul convertoarelor de semnal?

convertoare de semnal - dispozitive care pot fi de fapt, prezente într-o gamă largă de soluții. Acest termen colectiv în mod eficient și pot fi legate de echipamentele utilizate în diferitele segmente ale economiei și clasificate după criterii total disparate. Principalele tipuri de semnale care pot transforma dispozitivul în cauză:

- putere;

- sunet;

- temperatura;

- natura tehnologică.

În funcție de sarcinile cu care se confruntă utilizatorul a convertorului de semnal în structura dispozitivelor respective pot fi combinate, module de prelucrare mai multe tipuri de date diferite. Transformarea poate fi astfel pusă în aplicare într-un singur tip de semnal (de exemplu, de la o frecvență la alta) sau poate fi un mecanism care implică traducerea între diferitele categorii de semnale. De exemplu, în sunetul electric.

Cel mai frecvent se referă devaysa convertoare semnale analogice la digital (și invers , dacă acesta este prevăzut modulele interne de structura dispozitivului). Luați în considerare caracteristicile muncii sale.

Analog-digital convertor

Dispozitivul în cauză, conceput pentru a converti orice semnal analogic - de exemplu, reprezentate prin tensiuni, în format digital (permițând, de exemplu, pentru a înregistra un semnal corespunzător unui fișier).

Unul dintre principalele criterii pentru eficacitatea sistemului de raportare - date de ieșire biți. Valoarea sa determină nivelul de semnal zgomot.

Un alt parametru important ce caracterizează calitatea unui dispozitiv, cum ar fi convertor analog - semnal de ieșire rata de formare. Dintre acele dispozitive care asigură performanța optimă - cele referitoare la tipul paralel. Ei au făcut formarea de fluxuri mari de semnal utilizând un număr necesar de robinete. Această caracteristică a funcționării dispozitivului, în multe cazuri, determină eliberarea de traductoarele relevante, caracterizate prin dimensiuni mari. În plus, convertoare de semnal analogic poate avea un nivel suficient de ridicat de putere. Cu toate acestea, având în vedere eficacitatea acestor dispozitive sunt adesea marcate cu caracteristicile lor nu sunt tratate ca defecte.

Conversia de semnale analogice la dispozitive paralele digitale se realizează foarte repede. Pentru a oferi viteza chiar mai mare a dispozitivelor de tip corespunzătoare se poate lucra prin conectarea mai multor dispozitive, astfel încât acestea să poată gestiona fluxurile de semnale la rândul său.

Soluții alternative pot fi convertoare paralel semnale de tip serial. Ei tind să fie mai puțin productivi, dar mai eficiente energetic. Utilizarea lor se poate datora, în cazurile în care există o problemă de a furniza semnale de difuzare în infrastructura de capacitate mică, sau în cazul în care o rată de conversie mai mare decât cea care este furnizat de dispozitivul succesive, este necesară.

Se poate observa că există un dispozitive de tip mixt care combină funcțiile de serie și convertoare paralele. In multe cazuri, acestea sunt soluțiile optime în ceea ce privește respectarea criteriilor de rentabilitate și productivitate.

Mai sus am observat că convertoare analog-digitale pot include module, prin care conversia semnalelor digitale în analogice. Există, de asemenea, o categorie separată de tipul adecvat de dispozitive. Vom studia caracteristicile lor.

Digitală pentru Analog Converters

În cazul în care utilizatorul este disponibil, de exemplu, pentru un semnal de televiziune analogic, funcționarea acestuia va fi posibilă pentru a conecta antena respectivă. Sau sub rezerva de a transforma semnalul original în analogic, care televizorul poate recunoaște. Sursa lor poate fi, la rândul său, o antenă digitală. Sau, alternativ, semnalul recepționat prin intermediul internetului.

Dispozitivul în cauză, astfel, convertește un semnal care conține codul digital, într-un curent, tensiune sau taxa care se transmite la modulele de procesare analogice. mecanisme specifice de această transformare depind de tipul de date de intrare. De exemplu, atunci când vine vorba de sunet, atunci este de obicei de intrare este prezentată în PCM. Dacă fișierul sursă este comprimat, codec-urile de software speciale pot fi utilizate pentru conversia semnalelor. La rândul său, antena digitală transmite de obicei un semnal de metode hardware de procesare.

Dispozitivele care includ mai vizualizate convertoare pot fi completate cu module diferite scopuri. De exemplu, asigurând în același timp reproducerea amplificatorului video de transmisie de televiziune pot fi utilizate în plus față de acele module care sunt utilizate convertor. În multe cazuri, este necesar pentru a oferi imagini de înaltă calitate la semnalul analogic într-o transformare digitală. De asemenea, amplificatorul video este utilizat atunci când doriți să transferați imagini la o distanță considerabilă.

TV - nu este singura zona de utilizare activă a dispozitivelor în cauză. convertoare adecvate includ, de exemplu, al unității CD-ROM playere, care transformă, de asemenea, semnalul digital la analogic.

traductoare cu ultrasunete

categorie comună Următoarea de dispozitive - un traductor de ultrasunete. Se poate observa că acesta poate fi reprezentat de dispozitive având o gamă largă de aplicații, precum și principii de funcționare. Dintre comune soiuri de traductoare ultrasonice - unitate submersibile, care este proiectat pentru a transmite în apă sau alt mediu lichid de ultrasunete la o anumită frecvență. Acest aparat poate fi utilizat, de exemplu, pentru a implementa diverse obiecte de curățare de la contaminare - în baie pentru compozițiile utilizate în ordinea de curățare cu ultrasunete.

Există, de asemenea, alte domenii de aplicații ale dispozitivelor de mai sus. Traductorul ultrasonic poate fi folosit pentru a monitoriza integritatea anumitor structuri, conexiuni, verificați aceste sau alte obiecte pentru daune.

Linear & Convertoare de comutare

Având în vedere particularitățile de aplicare a convertoarelor va fi util să se acorde o atenție la clasificarea la care acestea sunt subdivizate în liniară și puls. De fapt, aceste criterii reflectă două principii fundamentale de funcționare a traductoarelor.

Cei care aparțin liniei, poate funcționa pe principiul de design de circuit analogic, în care semnalele convertite sunt formate ritm netede. Trecerea convertor necesită o reprezentare mai mare a semnalului la ieșire, și atunci când prelucrarea internă. Totuși, dacă această operație este efectuată numai pentru etapa internă de procesare a semnalului, un dispozitiv adecvat poate forma practic aceeași performanță ca și în cazul în care transductorul liniar activat. Astfel, tratamentul puls liniar termen sau poate fi luată în considerare numai în contextul principiului de funcționare a componentelor hardware-cheie de tip devaysa corespunzătoare.

Convertoare de comutare sunt utilizate în principal în cazurile în care procesarea semnalului de mare putere se presupune ca parte a infrastructurii utilizate. Acest lucru se datorează faptului că eficiența dispozitivelor respective în astfel de cazuri este mult mai mare decât atunci când utilizarea lor în scopul de a reduce puterea de procesare a semnalului. Un alt factor în alegerea deciziilor date - activarea dispozitivelor de transformare sau de condensatoare în infrastructura utilizată, care convertoare de impulsuri au compatibilitate optimă.

La rândul său, traductorul liniar - un dispozitiv care este utilizat ca parte a infrastructurii, în care procesarea semnalelor de putere joasă. Sau, în cazul în care există o nevoie de a reduce zgomotul generat datorită funcționării convertorului. Trebuie remarcat faptul că eficiența soluțiilor luate în considerare într-o infrastructură de mare putere - nu cele mai remarcabile, astfel încât aceste dispozitive emit adesea cantități mari de căldură decât convertoarelor de impulsuri. In plus, greutatea și dimensiunile lor sunt, de asemenea, semnificativ mai mare.

Dar, oricum, în practică, funcționarea traductorului pe principiul impuls poate implica formarea funcției sale de transfer într-un mod liniar. Prin urmare, înainte de punerea în aplicare a convertoare de semnalizare corespunzătoare din infrastructura, trebuie să ia în considerare structura lor internă utilizate pentru circuitul de procesare a semnalului.

convertizori de măsurare

O altă categorie de soluții comune - emițătoare. Care sunt caracteristicile lor? Emițător - un dispozitiv care poate fi, de asemenea, reprezentat într-un număr mare de soiuri. Acesta combină de fitness supa de date ca dimensiune, și la transformarea diferitelor cantități.

O comună poate fi considerată ca circuitul funcțional dispozitive de măsurare de tip, în care semnalul este procesat în mai multe etape corespunzătoare. În primul rând convertor acceptă, apoi transformat în valoarea care poate fi măsurat, după - se transformă într-o anumită energie utilă. De exemplu, în cazul în convertorul analog de măsurare, transformarea se realizează energia electrică în energie mecanică.

Desigur, aranjamentele specifice care se aplică soluții adecvate pot fi prezentate într-un spectru extrem de larg. Imprastiati utilizarea de măsurare a transformărilor în scopuri științifice, ca parte a infrastructurii pentru experimente și cercetare. Acesta unește cele mai emițătoarele adecvarea lor este în primul rând în cauză cu utilizarea caracteristicilor standardizate în timpul prelucrării sau transformarea semnalului. Se poate observa că aceste caracteristici nu pot fi utilizate întotdeauna pentru transmițătorul utilizatorului final. Implicarea lor, în multe cazuri, efectuate în modul Stealth. Persoana care utilizează convertoarele de semnal respectiv, primește un semnal de dorit, adaptat pentru utilizare în diverse scopuri, la ieșire.

Astfel, sunt, în general, nu ar fi folosit aceste soluții ca tipuri independente de infrastructură. Ele fac parte din mai multe dispozitive complexe - de exemplu, automatizare de măsurare în producție. convertoare de măsurare adesea clasificate în două grupe majore - primare și intermediare. Este util să se ia în considerare specificul ambelor.

Clasificarea traductoarelor: soluții primare și intermediare

Dispozitivele care aparțin categoriei de primar, în general, utilizate ca senzori. Adică, traductoarele sunt, pentru care una sau cealaltă valoare măsurată acționează direct. Supa rămasă clasificată ca intermediar. Acestea sunt plasate în infrastructura de măsurare, imediat după prima, și poate fi responsabil pentru un număr mare de operații asociate cu conversia. Ce operațiune specifică poate efectua semnal de tip corespunzătoare, convertor de nivel? Pentru cei care au acceptat să:

- măsurarea caracteristicilor fizice pentru diferite valori;

- scară ridicată de conversie;

- transformarea semnalelor digitale la analogic și vice-versa;

- transformări funcționale.

Rețineți că o astfel de clasificare poate fi considerat arbitrar. Acest lucru se datorează în primul rând faptului că, în unul și același instrument de măsurare poate fi de mai multe convertoare primare. Un alt motiv pentru a lua în considerare o clasificare condiționată a discutat mai sus - că, în diferite tipuri de măsurători pot fi efectuate pe principiile diferite de infrastructură.

Convertoarele electro-optice

Un alt popular în diverse domenii ale economiei de tip devaysa - convertor electronic optic. El, ca și alte tipuri de dispozitive, am discutat mai sus, pot fi reprezentate într-o gamă largă de spectacole. Convertoare îi unește electro-optice principiu general de funcționare: implică punerea în aplicare a transformării obiectului invizibil - de exemplu, un iluminat de infraroșu, ultraviolet, sau, de exemplu, raze X, în spectrul vizibil.

Operația corespunzătoare se realizează de obicei în două etape. Pe prima Radiațiile invizibile este primit de către fotocatod, după care se transformă în semnale electronice. Că deja în a doua etapă este transformată într-o imagine vizibilă și afișată pe ecran. Dacă este un monitor de calculator, semnalul poate fi convertit în prealabil într-un cod digital.

Electro-optice convertoare - soluțiile care au fost în mod tradițional, clasificate în mai multe generații. Dispozitivele referitoare la prima, sunt compuse dintr-un balon de vid de sticlă. În ea se află fotocatod și anod. Între ele se formează o diferență de potențial. Atunci când este aplicat convertorului în interiorul lentilei sale de tensiune optimă generate de electroni capabile focalizarea fluxurilor electroni.

Convertoarele din a doua generație de module de accelerare a electronilor prezente, prin care este îmbunătățită luminozitatea imaginii. În sunt utilizate dispozitivele materialelor de a treia generație, care să permită creșterea sensibilității fotocatod ca o componentă cheie a convertorului electro-optic este mai mult de 3 ori.

Caracteristici rezistiv traductoare

Un alt tip comun de dispozitive - traductoare rezistive. Să-i considerăm, în special, în detaliu.

Aceste traductoare sunt adaptate pentru a schimba propria lor rezistență electrică atunci când sunt expuse la un anumit măsurand. Ele se pot efectua, de asemenea ajustarea mișcării unghiulare și liniare. In majoritatea cazurilor, convertoare de date incluse în sistemul de automatizare cu senzori de presiune, temperatura, nivelul de iluminare, măsurarea intensității diferitelor tipuri de radiații. Principalele avantaje ale traductoare rezistive

- fiabilitate;

- absența corelației între acuratețea măsurătorilor și stabilitatea tensiunii de alimentare.

Există mai multe varietăți de dispozitive adecvate. Printre cele mai populare - senzorii de temperatură. Vom studia caracteristicile lor.

detector de temperatură Rezistență

Convertoarele de semnal de date au componente sensibile la schimbările de temperatură ale mediului. În cazul în care acesta se ridică, rezistența lor poate fi crescută. Aceste dispozitive sunt caracterizate în primul rând de o precizie foarte mare. În unele cazuri, ele fac posibilă modificarea temperaturii cu o precizie de 0.026 de grade Celsius. Ca parte a acestor dispozitive sunt elemente realizate din platină - în acest caz, raportul de rezistență este mai mică sau cupru.

Aplicarea senzorilor rezistivi se caracterizează prin mai multe nuanțe. Astfel, trebuie să se țină seama de faptul că indicatorii cât este mai mare curent de excitație sunt alimentate la senzor, creșterea sensibilității sale de temperatură, dar în același timp, se încălzește elementele traductoarelor respective. În multe cazuri, acest lucru determină o scădere în exactitatea lor. Prin urmare, se recomandă să se asigure o performanță optimă a curentului de excitație la condițiile specifice de măsurare. Calculul poate fi luată, de exemplu, conductivitatea termică a mediului în care senzorul este aplicabil - aer sau apă. De obicei, parametrii recomandați pentru curenții de excitație sunt stabilite de către producătorii de senzori de tip corespunzătoare. Astfel, ele pot varia considerabil în funcție de metalul aplicat în structura dispozitivului. Mai mult decât atât, atunci când se utilizează senzori în cauză, este necesar să se ia în considerare un astfel de parametri ca valoarea de limitare a curentului de operare. De obicei, acesta identifică, de asemenea, producătorul.

senzori rezistivi - printre cele mai comune tipuri de convertoare în economie. Acest lucru se datorează în mare parte avantajele semnificative tehnologice ale multor soiuri de ele. De exemplu, dacă vorbim despre Termistoare - cele caracterizate printr-o sensibilitate ridicată, compactitatea, greutate redusă. Senzorii tip corespunzător pot fi utilizate pentru a măsura temperatura în diferite condiții. Producția lor de multe ori nu implică costuri semnificative. Cu toate acestea, termistoare au dezavantaje - în primul rând, este un grad ridicat de non-liniaritate, astfel încât acestea să poată fi aplicate în practică, într-un interval destul de îngust de temperaturi.

Adecvate convertoare de tip semnale (tipuri și scopul acestora se poate baza pe diferite criterii de clasificare) sunt utilizate pe scară largă în viața de zi cu zi. De exemplu, includerea distribuite senzorilor de temperatură, care cuprinde în structura sa componentele de platină și cupru în compoziție:

- infrastructura de încălzire - pentru măsurarea indicatorilor de temperatură a lichidului de răcire pe diferite părți ale echipamentului, precum și într-o cameră încălzită;

- mașini de spălat - în scopul de a măsura temperatura apei și adaptarea acesteia la diferitele programe de spălare;

- Fier - în mod similar, în funcție de temperatura de călcare optimă într-un mod particular;

- electrotiles, precum și alte tipuri de echipamente pentru prepararea alimentelor - în scopul de a asigura funcționarea lor la activarea anumitor moduri de utilizare.

convertoare reostatul

Un alt tip popular de dispozitive rezistive - traductoare de rezistență. Principiul lor de funcționare se bazează pe măsurarea electrică rezistența unui conductor sub influența deplasării de intrare. În practică, acest transductor include elemente care sunt adaptate la deplasarea datorită impactului măsurandului. Cel mai adesea, dispozitivul în cauză să fie incluse în divizoare de tensiune sau folosite ca o componentă a podului de măsurare.

Dacă vorbim despre virtuțile ce caracterizează convertoarele reostat, atunci, acestea includ:

- absența unui efect reactiv asupra componentelor mobile;

- eficiență ridicată;

- dimensiuni mici, utilizarea infrastructurii, care funcționează ca, astfel încât și curent alternativ constant.

În același timp, traductoarele rezistive de tip corespunzător nu este întotdeauna de încredere și, în multe cazuri, necesită resurse semnificative companiei pentru a menține funcționalitatea.