Transducers Signal: mathau, egwyddorion gweithredu a phwrpas

Mewn diwydiant ac yn y cartref yn cael ei ledaenu defnydd o wahanol fathau o converters signal. Gall y dyfeisiau hyn yn cael eu cynrychioli mewn ystod eang o addasiadau wedi'u teilwra i ddatrys problemau mewn gwahanol feysydd o'r economi. Pa fath o converters signal gellir eu priodoli i'r mwyaf cyffredin? Yn yr hyn a allai fod y nodweddion eu llawdriniaeth?

Beth yw pwrpas y converters signal?

converters signal - dyfeisiau y gellir mewn gwirionedd yn cael eu cynrychioli yn yr ystod ehangaf o atebion. Y tymor hwn yn effeithiol ar y cyd a gall ymwneud â offer a ddefnyddir yn y gwahanol rannau o'r economi a dosbarthu gan y meini prawf yn hollol wahanol. Y prif fathau o signalau a all drawsnewid y ddyfais o dan sylw:

- pŵer;

- sain;

- tymheredd;

- natur technolegol.

Gall Yn dibynnu ar y tasgau sy'n wynebu'r defnyddiwr y trawsnewidydd signal yn strwythur y dyfeisiau priod yn cael eu cyfuno modiwlau, prosesu sawl math gwahanol ddata. Efallai y bydd y trawsnewid felly yn cael ei weithredu o fewn un math o signal (e.e. o un amledd i un arall) neu fod yn fecanwaith awgrymu cyfieithiad rhwng gwahanol gategorïau o signalau. Er enghraifft, yn y sain trydan.

Y devaysa mwyaf cyffredin yn ymwneud ag ef trawsnewidydd signalau analog i ddigidol (vice ac is os caiff ei ddarparu modiwlau strwythur ddyfais mewnol). Ystyriwch nodweddion ei waith.

Analog-i-ddigidol trawsnewidydd

Mae'r ddyfais o dan sylw, a gynlluniwyd i drosi unrhyw signal analog - ee, a gynrychiolir gan folteddau, ar ffurf ddigidol (gan ganiatáu, er enghraifft, i recordio signal cyfateb i ffeil).

Un o'r prif feini prawf ar gyfer effeithiolrwydd y system adrodd - allbwn data bit. Mae ei werth pennu lefel y gymhareb signal i sŵn.

paramedr pwysig arall nodweddu ansawdd dyfais o'r fath fel trawsnewidydd analog - Cyfradd creu signal allbwn. Ymhlith y dyfeisiau hynny sy'n darparu gorau posibl ei berfformiad - y rhai sy'n ymwneud â'r math cyfochrog. Gwnaethant ffurfio ffrydiau signal mawr gan ddefnyddio nifer angenrheidiol o dapiau. Mae hyn yn nodwedd o weithrediad y ddyfais, mewn llawer o achosion yn penderfynu rhyddhau'r transducers perthnasol, a nodweddir gan dimensiynau mawr. Yn ogystal, gall converters signal analog fod â lefel pwer ddigon uchel. Fodd bynnag, o ystyried effeithiolrwydd y dyfeisiau hyn yn aml marcio â nad yw eu nodweddion yn cael eu trin fel diffygion.

Trosi o signalau analog i ddyfeisiau cyfochrog digidol yn cael ei berfformio yn gyflym iawn. I ddarparu cyflymdra uwch fyth o'r dyfeisiau fath cyfatebol yn gallu gweithio drwy gysylltu dyfeisiau lluosog, fel y gallant drin llif o signalau yn eu tro.

Gall atebion eraill fod converters cyfochrog signalau math cyfresol. Maent yn tueddu i fod yn llai cynhyrchiol, ond yn fwy effeithlon o ran ynni. Gall eu defnyddio yn ddyledus mewn achosion lle mae cwestiwn o ddarparu signalau darlledu o fewn y seilwaith capasiti bach, neu os bydd cyfradd drosi fwy na'r hyn sy'n cael ei ddarparu gan y ddyfais yn olynol, mae gofyn.

Gellir nodi bod dyfeisiau fath cymysg sy'n cyfuno swyddogaethau gyfres a converters cyfochrog. Mewn llawer o achosion, maent yn y atebion gorau posibl o ran cydymffurfio â'r meini prawf o broffidioldeb a chynhyrchiant.

Uchod rydym yn nodi y gall y trawsnewidyddion analog-i-ddigidol cynnwys modiwlau, y mae'r drosi signalau digidol i mewn i analog. Mae categori ar wahân a'r math priodol o ddyfeisiau. Byddwn yn astudio eu nodweddion.

Digidol i Converters Analog

Rhag ofn y defnyddiwr ar gael, er enghraifft, ar gyfer signal teledu analog, bydd ei weithrediad yn bosibl cysylltu'r antena priodol. Neu sy'n destun drawsnewid y signal gwreiddiol i mewn i analog, y gall y teledu adnabod. Gall eu ffynhonnell fod, yn ei dro, antena ddigidol. Neu, fel arall, y signal a dderbyniwyd trwy gyfrwng y rhyngrwyd.

Mae'r ddyfais o dan sylw, a thrwy hynny, yn trosi signal sy'n cynnwys y cod digidol i mewn i cerrynt, foltedd neu'r tâl sy'n cael ei drosglwyddo i'r modiwlau prosesu analog. mecanweithiau penodol o drawsnewid hyn yn dibynnu ar y math o ddata mewnbwn. Er enghraifft, pan ddaw i sain, yna fel arfer mae'n mewnbwn cael ei gyflwyno yn PCM. Os yw'r ffeil ffynhonnell ei gywasgu, gall y codecs meddalwedd arbennig yn cael ei ddefnyddio i drawsnewid y signalau. Yn ei dro, mae'r antena digidol fel arfer yn trosglwyddo signal dulliau caledwedd prosesu.

Gall dyfeisiau sy'n cynnwys converters poblogaidd yn cael eu hategu gan fodiwlau gwahanol bwrpasau. Er enghraifft, o ran darparu chwarae o ddarlledu teledu mwyhadur fideo Gellir defnyddio yn ychwanegol at y modiwlau hynny sy'n cael eu defnyddio trawsnewidydd. Mewn llawer o achosion, mae angen darparu delweddau o ansawdd uchel gyda'r signal analog i mewn i drawsnewid digidol. Hefyd, mae'r mwyhadur fideo yn cael ei ddefnyddio pan fyddwch am drosglwyddo lluniau i gryn bellter.

Teledu - nid yr unig gylch cais o'r dyfeisiau gweithredol o dan sylw. converters priodol yn cynnwys, er enghraifft, o'r chwaraewyr gyriant CD-ROM, sydd hefyd yn trawsnewid y signal digidol i analog.

transducers ultrasonic

categori cyffredin nesaf o ddyfeisiau - sef transducer uwchsain. Gall fod yn nodi y gall gael ei gynrychioli gan ddyfeisiau gael ystod eang o gymwysiadau, yn ogystal ag egwyddorion o weithredu. Ymhlith y mathau cyffredin o transducers ultrasonic - uned tanddwr, sydd wedi'i gynllunio i drosglwyddo mewn dŵr neu gyfrwng hylif arall o uwchsain ar amlder penodol. Gall hyn ddyfais yn cael ei ddefnyddio, er enghraifft, i weithredu gwahanol glanhau gwrthrychau o halogiad - i mewn i'r baddonau cyfansoddi a ddefnyddiwyd yn y drefn glanhau ultrasonic.

Mae yna hefyd feysydd eraill o geisiadau o'r dyfeisiau uchod. Gall y transducer ultrasonic yn cael eu defnyddio i fonitro cyfanrwydd strwythurau penodol, cysylltiadau, gwiriwch hynny neu wrthrychau eraill am ddifrod.

Linear a Converters Newid

Bydd ystyried y nodweddion hynod o gymhwyso converters fod yn ddefnyddiol i chi dalu sylw at y dosbarthiad y maent eu hisrannu yn llinol a churiad. Yn wir, y meini prawf hyn yn adlewyrchu dwy egwyddor sylfaenol o weithrediad y transducers.

Gall y rhai sydd yn llinol, yn gweithredu ar yr egwyddor o ddylunio cylched analog, lle y signalau wedi'u trosi yn cael eu ffurfio cyflymder llyfn. Newid trawsnewidydd yn gofyn mwy o gynrychiolaeth signal yn yr allbwn, a phan fydd y prosesu mewnol. Fodd bynnag, os y llawdriniaeth hon yn cael ei berfformio yn unig ar gyfer y cam prosesu signal mewnol, gall dyfais priodol yn ffurfio bron yr un fath perfformiad ag yn yr achos lle y transducer llinol actifadu. Felly, gall y term llinol neu driniaeth pwls yn cael ei ystyried yn unig yng nghyd-destun yr egwyddor gweithredol y cydrannau caledwedd allweddol fath devaysa priodol.

Converters Newid yn cael eu defnyddio yn bennaf mewn achosion lle mae'r prosesu signalau pwer uchel rhagdybir fel rhan o'r isadeiledd a ddefnyddiwyd. Mae hyn oherwydd y ffaith bod y effeithlonrwydd y dyfeisiau priodol mewn achosion o'r fath yn llawer uwch nag wrth eu defnyddio er mwyn is prosesu pŵer signal. Ffactor arall wrth ddewis penderfyniadau data - activation o ddyfeisiau newidydd neu cynhwysydd yn y seilwaith a ddefnyddiwyd, pa converters pwls yn cael cysondeb gorau posibl.

Yn ei dro, mae'r llinol transducer - dyfais sy'n cael ei ddefnyddio fel rhan o'r isadeiledd, lle mae'r prosesu signal pŵer isel. Neu os oes angen er mwyn lleihau'r sŵn a gynhyrchir o ganlyniad i weithrediad y trawsnewidydd. Dylid nodi bod y effeithlonrwydd y datrysiadau sy'n cael eu hystyried mewn seilwaith pŵer mawr - nid y rhai mwyaf eithriadol, felly dyfeisiau hyn yn aml yn allyrru symiau mawr o wres na'r converters pwls. Yn ogystal, mae eu pwysau a dimensiynau hefyd yn sylweddol uwch.

Ond, beth bynnag, yn ymarferol, gweithrediad y transducer dros yr egwyddor momentwm gallai gynnwys ffurfio ei swyddogaeth trosglwyddo mewn modd llinellol. Felly, cyn gweithredu'r converters signal cyfatebol yn y seilwaith, mae'n rhaid ystyried eu strwythur mewnol a ddefnyddir ar gyfer y gylched prosesu signal.

mesur converters

categori gyffredin arall o atebion - trosglwyddyddion. Beth yw eu nodweddion? Trosglwyddydd - dyfais y gellir hefyd gael eu cynrychioli mewn nifer fawr o fathau. Mae'n cyfuno ffitrwydd Cawl data fel Dimension, ac i drawsnewid y gwahanol feintiau.

Gall comin gael ei ystyried yn gweithredu cylched dyfeisiau mesur fath, lle mae'r signal yn cael ei brosesu mewn sawl cam cyfatebol. trawsnewidydd Weinidog yn derbyn, yna drawsnewid yn werth y gellir ei fesur gan, ar ôl - yn trawsnewid i mewn i rai ynni defnyddiol. Er enghraifft, os yw'r trawsnewidydd mesur analog, y trawsnewid yn cael ei wneud o ynni trydanol yn ynni mecanyddol.

Wrth gwrs, gall y trefniadau penodol sy'n gwneud cais atebion priodol yn cael ei gyflwyno mewn sbectrwm eang dros ben. Taenwch y defnydd o fesur trawsffurfiadau i ddibenion gwyddonol fel rhan o'r seilwaith ar gyfer arbrofion ac ymchwil. Mae'n uno fwyaf drosglwyddyddion eu haddasrwydd yn ymwneud yn bennaf â'r defnydd o nodweddion safonol yn ystod prosesu neu drawsnewid signal. Gall fod yn nodi na all nodweddion hyn yn cael eu defnyddio bob amser ar gyfer y trosglwyddydd defnyddiwr terfynol. Mae eu cynnwys, mewn llawer o achosion a gynhaliwyd yn y modd llechwraidd. Mae'r person sy'n defnyddio'r converters signal perthnasol, yn derbyn signal a ddymunir, wedi'i addasu ar gyfer eu defnyddio mewn gwahanol ddibenion yn yr allbwn.

Felly, atebion hyn yn gyffredinol yn ni fyddai yn cael ei ddefnyddio fel mathau annibynnol o seilwaith. Maent yn rhan o ddyfeisiau mwy cymhleth - er enghraifft, awtomeiddio mesur mewn cynhyrchu. converters Mesur aml dosbarthu i ddau brif grŵp - sylfaenol a chanolraddol. Mae'n ddefnyddiol ystyried y manylion y ddau.

Dosbarthiad o transducers: datrysiadau sylfaenol a chanolraddol

Mae'r dyfeisiau sy'n perthyn i'r categori o sylfaenol, a ddefnyddir yn gyffredinol fel synwyryddion. Hynny yw, y transducers, er mae un neu gwerth a fesurwyd arall yn gweithredu yn uniongyrchol. Y Cawl gweddill dosbarthu fel canolradd. Maent yn cael eu gosod yn y seilwaith mesur yn syth ar ôl y cyntaf, a gall fod yn gyfrifol am nifer fawr o weithrediadau sy'n gysylltiedig â'r trawsnewid. Pa weithrediad penodol yn gallu perfformio signal math trawsnewidydd lefel briodol? I'r rhai a dderbyniwyd i:

- mesur nodweddion corfforol ar gyfer gwahanol werthoedd;

- ar raddfa trosi uchel;

- trawsnewid signalau digidol i analog ac i'r gwrthwyneb;

- drawsffurfiadau swyddogaethol.

Noder y gall dosbarthiad o'r fath yn cael ei ystyried yn fympwyol. Mae hyn yn bennaf oherwydd y ffaith y gall mewn un ac yr un offeryn mesur yn converters cynradd lluosog. Rheswm arall i ystyried dosbarthiad amodol drafodwyd uchod - y gall mewn gwahanol fathau o fesuriadau yn cael ei wneud ar y seilwaith egwyddorion annhebyg.

Mae'r converters electro-optegol

Arall boblogaidd mewn gwahanol feysydd o economi math devaysa - trawsnewidydd electron-optegol. Ef, fel mathau eraill o ddyfeisiau, rydym wedi trafod uchod, gael eu cynrychioli mewn ystod eang o berfformiadau. Uno egwyddor gyffredinol o weithredu converters electro-optegol: mae'n golygu y trawsnewid y gwrthrych anweledig weithredu - ee, mae goleuo gan is-goch, uwchfioled, neu, er enghraifft, pelydrau-X, yn y sbectrwm gweladwy.

Fel arfer, mae'r llawdriniaeth cyfatebol yn cael ei wneud mewn dau gam. Ar y ymbelydredd anweledig cyntaf yn dod i law'r photocathode, ar ôl y mae'n cael ei drawsnewid i mewn i signalau electronig. Mae hynny eisoes yn yr ail gam yn cael ei drawsnewid i mewn i ddelwedd gweladwy ac arddangos ar y sgrin. Os yw'n monitor cyfrifiadur, efallai y bydd y signal yn cael ei drawsnewid i mewn i yn flaenorol cod digidol.

Mae'r converters electro-optegol - atebion sydd yn draddodiadol wedi cael eu dosbarthu i mewn i sawl cenhedlaeth. Mae'r dyfeisiau yn ymwneud â'r cyntaf, yn cael eu cynnwys o fflasg gwactod gwydr. Ynddo wedi'u lleoli y photocathode ac anod. Rhyngddynt mae gwahaniaeth potensial yn cael ei ffurfio. Pan cymhwyso at y trawsnewidydd foltedd o fewn ei gorau lens electron a gynhyrchir yn gallu canolbwyntio llifau electronau.

Mae converters yr ail genhedlaeth o fodiwlau cyflymu electron presennol, lle mae'r disgleirdeb ddelwedd yn cael ei wella. Yn y dyfeisiau o'r deunyddiau trydydd-genhedlaeth yn cael eu defnyddio, gan ganiatáu i gynyddu sensitifrwydd y photocathode fel elfen allweddol o'r trawsnewidydd electro-optegol yn fwy na 3 gwaith.

Nodweddion resistive transducers

Math arall cyffredin o ddyfeisiau - transducers resistive. Gadewch i ni eu hystyried yn fanwl penodol.

Mae'r transducers eu haddasu i newid eu gwrthiant trydanol eu hunain pan fydd yn agored i measurand penodol. Gallant hefyd wneud y addasiad y mudiad onglog ac yn llinol. Yn y rhan fwyaf o achosion, converters data a gynhwysir yn y system awtomateiddio gyda synwyryddion pwysedd, tymheredd, lefel y goleuo, y mesur o ddwyster o wahanol fathau o ymbelydredd. Y prif fanteision o transducers resistive

- dibynadwyedd;

- absenoldeb gydberthynas rhwng cywirdeb y mesuriadau a'r sefydlogrwydd y foltedd cyflenwad.

Mae yna lawer o wahanol fathau o ddyfeisiau addas. Ymhlith y mwyaf poblogaidd - y synwyryddion tymheredd. Byddwn yn astudio eu nodweddion.

synhwyrydd tymheredd Resistance

Mae'r converters signal data wedi gydrannau sy'n sensitif i newidiadau tymheredd amgylchynol. Yn yr achos lle mae'n codi, gall eu gwrthiant yn cael ei gynyddu. dyfeisiau hyn yn cael eu nodweddu yn bennaf gan chywirdeb uchel iawn. Mewn rhai achosion, maent yn ei gwneud yn bosibl i newid y tymheredd i cywirdeb 0.026 gradd Celsius. Fel rhan o'r dyfeisiadau hyn mae yna elfennau gwneud o platinwm - yn yr achos hwn y gymhareb gwrthiant yn is neu gopr.

Cymhwyso synwyryddion resistive cael ei nodweddu gan nifer o arlliwiau. Felly, dylid cadw mewn cof bod y dangosyddion po uchaf y excitation ar hyn o bryd yn cael eu bwydo i'r synhwyrydd, gan gynyddu ei sensitifrwydd tymheredd, ond ar yr un pryd, cynheswch yr elfennau transducer priodol. Mewn llawer o achosion mae hyn yn achosi gostyngiad yn ei gywirdeb. felly argymhellir i sicrhau perfformiad gorau posibl o'r excitation presennol i'r amodau mesur penodol. Efallai y bydd y cyfrifiad yn cael eu cymryd, er enghraifft, y dargludedd thermol y cyfrwng y mae'r synhwyrydd berthnasol - aer neu ddŵr. Yn nodweddiadol, mae'r paramedrau a argymhellir ar gyfer y cerrynt excitation yn cael eu gosod gan y gwneuthurwyr y synwyryddion math cyfatebol. Felly gallant amrywio'n sylweddol yn dibynnu ar y metelau cymhwyso yn y strwythur ddyfais. Ar ben hynny, wrth ddefnyddio synwyryddion o dan sylw, mae angen cymryd i ystyriaeth paramedr fel gwerth cyfyngu ar y hyn o bryd gweithredu. Yn nodweddiadol, mae hefyd yn nodi y gwneuthurwr.

synwyryddion resistive - ymhlith y mathau mwyaf cyffredin o converters yn yr economi. Mae hyn yn bennaf oherwydd y manteision technolegol sylweddol o'r llawer o fathau ohonynt. Er enghraifft, os ydym yn sôn am y thermistorau - y rhai a nodweddir gan sensitifrwydd uchel, crynoder, pwysau isel. Gall synwyryddion fath cyfatebol yn cael ei ddefnyddio i fesur y tymheredd mewn amodau gwahanol. Mae eu cynhyrchu yn aml yn golygu costau sylweddol. Fodd bynnag, thermistorau anfanteision - yn bennaf yw'n radd uchel o ddiffyg llinoledd, fel y gellir eu cymhwyso yn ymarferol mewn ystod braidd yn gul o dymheredd.

converters math priodol signalau (mathau gall a'u pwrpas fod yn seiliedig ar feini prawf gwahanol ar gyfer dosbarthu) yn cael eu defnyddio'n eang mewn bywyd bob dydd. Er enghraifft, cynnwys a ddosbarthwyd synwyryddion tymheredd, yn cynnwys yn ei strwythur y cydrannau platinwm a chopr yn y cyfansoddiad:

- Seilwaith gwresogi - er mwyn mesur y dangosyddion tymheredd oerydd ar wahanol rannau o'r offer, yn ogystal ag mewn ystafell wedi'i wresogi;

- peiriannau golchi - er mwyn mesur y tymheredd y dŵr a'i addasu i'r gwahanol raglenni golchi;

- Haearn - yn yr un modd ar gyfer tymheredd smwddio gorau posibl o fewn dull penodol;

- electrotiles, yn ogystal â mathau eraill o offer ar gyfer coginio bwyd - er mwyn sicrhau eu gweithrediad ar activation o rai dulliau defnyddwyr.

converters rheostat

Math arall poblogaidd o ddyfeisiau resistive - transducers gwrthsafiad. Mae eu egwyddor o weithredu yn seiliedig ar fesur trydanol gwrthiant arweinydd dan ddylanwad y dadleoliad mewnbwn. Yn ymarferol, mae hyn yn cynnwys transducer elfennau sy'n cael eu haddasu i'r dadleoli oherwydd effaith y measurand. Mae'r rhan fwyaf yn aml, y ddyfais o dan sylw yn cael ei gynnwys yn y rhanwyr foltedd neu ei ddefnyddio fel elfen o bont mesur.

Os byddwn yn siarad am y rhinweddau sy'n nodweddu'r converters rheostat, yna, maent yn cynnwys:

- absenoldeb effaith adweithiol ar y cydrannau symudol;

- effeithlonrwydd uchel;

- maint bach, y defnydd o'r isadeiledd, yn gweithredu fel cyson, felly a cerrynt eiledol.

Ar yr un pryd nid yw'r transducers resistive o'r math cyfatebol bob amser yn ddibynadwy ac mewn llawer o achosion yn gofyn am adnoddau sylweddol cwmni i gynnal functionality.