Signaalmuundurid: tüübid, tööpõhimõtted ja otstarve

Tööstuses ja kodus on levinud kasutamine erinevat tüüpi signaali muundurid. Need seadmed on võimalik esitada mitmesuguseid modifikatsioone kohandatud probleemide lahendamisel erinevates majandusvaldkondades. Milliseid muundurid võib seostada kõige levinum? Mis võib olla omadused nende operatsiooni?

Mis on eesmärk muundurid?

muundurid - seadmeid, mis võib tegelikult olla esindatud erinevaid lahendusi. See termin tõhusalt kollektiivse ja võib olla seotud kasutatavate seadmete erinevate majandussektorite ja jaotatud täiesti erinevad kriteeriumid. Peamine tüüpi signaale, mis võivad muuta seadme küsimuse:

- power;

- heli;

- temperatuuri;

- tehnoloogilise iseloomuga.

Sõltuvalt kujun kasutajale signaalmuunduri struktuuris vastava seadmetega võib kombineerida moodulid, töötlemine mitmes erinevas andmetüüpe. See transformatsioon võib niisiis rakendatud ühte tüüpi signaali (näiteks ühest sageduselt teisele) või olla mehhanismiks tähendab tõlkimise erinevate kategooriate signaale. Näiteks elektrilise heli.

Kõige tavalisem devaysa käsitleb konverteri analoogsignaali digitaalseks (ja vastupidi, kui see on ette sisemise seadme struktuuri moodulid). Vaatleme funktsioone oma töö.

Analoog-digitaal muundur

Kõnealune seade, mille eesmärk on konverteerida mis tahes analoog signaali - näiteks esindaja pinged, digitaalsel kujul (mis võimaldab näiteks salvestada vastava signaali faili).

Üks peamisi kriteeriume tõhususe aruandlussüsteemi - natuke andmete väljund. Selle väärtus määrab taseme signaali ja müra suhe.

Teine oluline parameeter kvaliteeti iseloomustav seadmetes nagu analoogmuundur - moodustumise kiirus väljundsignaali. Nende hulgas seadmeid, mis annavad optimaalse selle täitmine - need, mis puudutavad paralleeli tüübist. Nad tegid teket suure signaali voolu kasutades vajalikku koputuste arvu. See omadus seadme toimimise paljudel juhtudel määrab vabanemisega vastava andurid, mida iseloomustab suurte mõõtmetega. Lisaks analoogsignaali muundurid võivad olla piisavalt suure võimsuse. Kuid arvestades nende seadmete efektiivsust sageli märgitakse nende omadused ei ole töödeldud, rikkeid.

Üleminek analoogsignaali digitaalseks paralleelselt seadmetes toimub väga kiiresti. Anda isegi suurem kiirus vastavat liiki seadmeid saab töötada, ühendades mitu seadet, nii et nad saavad hakkama vood signaalide omakorda.

Alternatiivse lahendusena võib olla paralleelselt muundurid seeriatüüpi signaale. Nad kipuvad olema vähem produktiivsed, kuid energiasäästlikum. Nende kasutamine võib olla tingitud juhtudel, kui on küsimus pakkudes levisignaalid infrastruktuuris väike võimsus, või juhul, kui suurem ümberarvestuskursi kui see, mis on ette nähtud järjestikuseid seade, ei ole vaja.

Võib märkida, et on olemas mixed-tüüpi seadmeid, mis ühendavad endas funktsioone järjestikku ja paralleelselt muundurid. Paljudel juhtudel nad on optimaalsete lahenduste poolest kriteeriumidele vastavuse kasumlikkuse ja tootlikkuse.

Eespool märkisime et analoog-digitaalmuundurid võivad sisaldada moodulid, mille kaudu muundamisel digitaalsignaalidele analoog. Seal on ka eraldi kategooria sobivat tüüpi seadmeid. Uurime nende omadused.

Digitaal-analoog konverterid

Juhul, kui kasutaja on olemas, näiteks analoog televisiooni signaali, selle toimimist on võimalik ühendada vastava antenn. Või suhtes muuta algse signaali analoog, mis teleri ära tunda. Nende allikas võib olla omakorda digitaalse antenn. Või alternatiivselt saadud signaal Interneti kaudu.

Kõnealune seade, seega teisendab signaali, mis sisaldab digitaalset koodi praegune, pinge või tasu, mida edastatakse analoog töötlusmoodulitele. Konkreetsed mehhanismid selle ümberkujundamise sõltub tüüpi sisendandmed. Näiteks, kui tegemist on heli, siis on tavaliselt sisend on esitatud PCM. Kui allikas fail on pakitud, eritarkvara koodekid saab kasutada signaali konverteerimine. Omakorda digiantenni tavaliselt edastab signaalitöötluse riistvara meetoditega.

Vahendid, mis sisaldavad vaadatud muundurid võib täiendada moodulid erinevatel eesmärkidel. Näiteks, tagades samas reprodutseerimine telesaade video võimendi võib kasutada lisaks nendele moodulid, mis on kasutatud konverteri. Paljudel juhtudel on vaja pakkuda kvaliteetset pilte analoogsignaal digitaalseks transformatsiooni. Ka video võimendi kasutatakse, kui soovite kanda pilte väga kaugel.

TV - ei ole ainus valdkond aktiivne kasutamine kõnealust seadet. Sobivad muundurid hõlmavad näiteks mängijad CD-ROM drive, mis samuti muuta digitaalse signaali analoog.

ultrahelimuundurites

Järgmine ühine seadmete kategooria - ultraheli anduriga. Tuleb märkida, et see võib esindada seadmed, millel on erinevaid rakendusi, samuti tööpõhimõte. Sagedased sorti ultrahelimuundurites - veealuseid üksus, mis on konstrueeritud vastavalt saatma vees või mõnes muus vedelas keskkonnas ultraheli kindlal sagedusel. See seade võib kasutada näiteks rakendada erinevaid puhastus objektid saastumise - koostises vannid kasutatakse suurusjärgus ultrahelipuhastuse.

On ka muude valdkondade rakenduste eespool seadmeid. Ultrahelimuundur saab jälgida terviklikkust teatud struktuurid, ühendused, kontrollige need või muud esemed kahjustusi.

Lineaarne ja Pulsilaiusmuundurite

Iseärasusi arvestades kohaldamise muundurid on kasulik pöörata tähelepanu klassifitseerimise, kus nad on jaotatud lineaarse ja impulsi. Tegelikult on need kriteeriumid kajastavad kaks aluspõhimõtteid toimimine anduritega.

Need, kes kuuluvad line, võib tegutseda põhimõttel analoog circuit design, kus teisendatud signaale on moodustatud sile tempos. Üleminek konverteri nõuab suuremat signaali esindatuse väljundis ning kui sisemine töötlemiseks. Siiski, kui see operatsioon toimub ainult sisemine signaalitöötluse sammuna sobiv seade võib moodustada peaaegu sama tulemuslikkuse puhul, kus lineaarne andur aktiveeritakse. Seega hõlmab mõiste lineaarne või impulsi ravi võib pidada ainult kontekstis tööpõhimõte võti riistvarakomponentide devaysa sobivat tüüpi.

Pulsilaiusmuundurite on kasutatud peamiselt juhtudel, kui suure võimsusega signaalitöötluse eeldatakse osana kasutatav infrastruktuur. See on tingitud asjaolust, et tõhususe vastava seadmed sellistel juhtudel on palju suurem kui nende kasutamisel, et vähendada võimu signaali töötlemiseks. Teine tegur valides andmed otsused - aktiveerimist trafo või kondensaator seadmete infrastruktuuri kasutatakse, mis impulsi muundurid on optimaalne ühilduvus.

Omakorda lineaarne andur - seade, mida kasutatakse osana infrastruktuuri, kus madala energiatarbega signaalitöötluse. Või kui on vaja vähendada müra tõttu luua toimimise konverteri. Tuleb märkida, et tõhusust lahendustest, suur võimsus infrastruktuuri - ei silmapaistvamaid, nii need seadmed sageli kiirgust suurtes kogustes soojust kui impulsi muundurid. Lisaks nende kaal ja mõõtmed on ka oluliselt suurem.

Aga niikuinii, praktikas toimimise anduri üle hoogu põhimõtteliselt võib vaja moodustada oma ülekandefunktsiooni lineaarselt. Seega, enne rakendada vastavaid muundurid infrastruktuuris, tuleb kaaluda nende sisemist struktuuri kasutatakse signaalitöötlemisahel.

Measuring muundurid

Teine levinud kategooria lahendusi - saatjad. Millised on nende omadused? Saatja - seade, mis võib olla ka esindatud suur hulk sorte. See ühendab andmed Soup fitness Dimension ja ümberkujundamine erinevate kogustes.

Levinud võib pidada toimiva vooluringi vastava tüübi mõõteseadmete, kus signaali töödeldakse mitmes etapis. Esimese konverteri aktsepteerib seda, muundatakse seejärel väärtus, mida saab mõõta, pärast - muundub mõned kasulikud energiat. Näiteks kui analoog mõõtmise konverteri, muundamine läbi elektrilise energia mehaaniliseks energiaks.

Muidugi erikorda sobivaid lahendusi saab esitada väga laia spektrit. Levitage kasutamise mõõtmiseks muutusi teaduslikel eesmärkidel osana infrastruktuuri katsete ja uuringute. See ühendab kõige saatjad nende sobivust on peamiselt seotud standarditud omadused töötlemise ajal või muundamine signaali. Võib märkida, et need omadused ei ole alati võimalik kasutada lõppkasutaja saatjaga. Nende kaasamine, paljudel juhtudel läbi salajases režiimis. Kasutavale inimesele vastava signaali muundurid, saab soovitud signaali, mis on kohandatud kasutamiseks mitmesugustel eesmärkidel väljundis.

Seega, need lahendused üldjuhul ei tohi kasutada iseseisva tüüpi infrastruktuuri. Nad on osa keerulisem seadmeid - näiteks mõõtmise automaatika tootmises. Measuring muundurid sageli liigitatakse kahte suurde rühma - esmased ja vahesaadused. See on kasulik kaaluda spetsiifikat nii.

Klassifikatsioon anduritega: esmane ja vahepealsed lahendused

Seadmed, mis kuuluvad kategooriasse esmane, mida tavaliselt kasutatakse andureid. See tähendab, et andurid on, mille eest üks või teine mõõdetud väärtus otseselt toimib. Ülejäänud Supp liigitatud tavalise. Nad on paigutatud mõõtmise infrastruktuuri kohe pärast esimest ja võib olla vastutav paljude seotud toimingud muutmist. Milline konkreetse operatsiooni saab teha sobival tasemel konverteri tüüpi signaali? Neile nõustunud:

- mõõtmise füüsikalised omadused eri väärtustega;

- high ümberarvestamisskaala;

- transformatsioon digitaalsignaalidele analoog ja vastupidi;

- funktsionaalsed transformatsioone.

Pange tähele, et selline liigitamine võib pidada meelevaldseks. See on peamiselt tingitud asjaolust, et üks ja sama mõõtevahendi võib olla mitu esmane muundurid. Teine põhjus kaaluda tingimusliku klassifitseerimise eespool -, et eri liiki mõõtmisi võib teostada infrastruktuuri erinevad põhimõtted.

Elektro-optilised muundurid

Teine populaarne erinevates valdkondades majanduse devaysa tüüp - elektrone optilise konverteri. Ta, nagu muud tüüpi seadmeid, oleme eespool mainitud, saab esindatud laias valikus etendused. Ühendab elektrooptilisi muundurid üldpõhimõte operatsiooni: see tähendab rakendamiseks ümberkujundamise nähtamatu objekt - näiteks valgustatud infrapunase, ultraviolett- või näiteks röntgenkiired, nähtavas spektris.

Vastav operatsioon viiakse tavaliselt läbi kahes etapis. Esimesel nähtamatut kiirgust saab kätte fotokatoodtorud, misjärel see muundub elektroonilised signaalid. See juba teine etapp viiakse nähtavat kujutist ja kuvatakse ekraanil. Kui see on arvuti monitor, võib signaali eelnevalt digitaalsesse koodi.

Elektro-optilised muundurid - lahendusi, mis on traditsiooniliselt liigitatakse mitme põlvkonna. Devices seoses esimese, koosnevad klaasist Vaakumkolb. Seal asuvad fotokatood ja anoodi. Nende vahel potentsiaalide vahe on moodustatud. Kui kohaldatakse konverteri lähemal optimaalsel tekitatud pinge elektronide läätse võimeline keskendudes elektronid voolab.

Töötlejadki teise põlvkonna elektronide kiirenduse moodulid Praegu kusjuures kujutise heledust suureneb. Seadistesse kolmanda põlvkonna materjalide kasutamisel, võimaldades suurendada tundlikkust fotokatoodtorud võtmekomponendina elektro-optiliste konverteri on rohkem kui 3 korda.

Omadused takistuskihiga.Moodul andurid

Teine levinum seadmed - takistusliku anduritega. Mõelgem neile eriti üksikasjalikult.

Need andurid on kohandatud muuta oma elektritakistuse, kui kuvati teatud mõõtesuuruse. Nad võivad ka läbi kohandamine nurgeline ja lineaarne liikumine. Enamikul juhtudel andmeid muundurid sisaldu automaatika rõhuanduritega, temperatuur, tasemele valgustuse mõõtmine intensiivsuse erinevaid kiirgust. Peamised eelised Aktiiv andurid

- töökindlus;

- puudub korrelatsioon mõõtmistulemuste täpsust ja stabiilsust toitepinge.

Seal on palju sorte sobivate seadmete. Kõige populaarsem - temperatuuriandurid. Uurime nende omadused.

Vastupanu temperatuuri anduri

Andmed muundurid on komponendid, mis on tundlikud ümbritseva temperatuuri muutusi. Juhul kui see tõuseb, nende vastupanuvõimet võib suureneda. Need seadmed on iseloomustab eelkõige väga suure täpsusega. Mõningatel juhtudel, see võimaldab muuta temperatuuri täpsusega 0,026 kraadi Celsiuse järgi. Osana need seadmed on elemente valmistatud plaatina - antud juhul resistentsus suhe on väiksem või vask.

Application resistiivsete sensorite iseloomustab mitme nüansid. Seega tuleb meeles pidada, et mida kõrgem on ergutusvoolu näitajad söödetakse sensor, suurendades selle temperatuuritundlikkusega, kuid samal ajal kuumutage vastava anduri elemente. Paljudel juhtudel on see põhjustab langust selle täpsust. Seetõttu on soovitatav, et tagada optimaalse jõudluse ergutusvoolu konkreetse mõõtmise tingimused. Arvutus võib võtta, näiteks soojusjuhtivus keskkonnas, milles kohaldatav sensor - õhus või vees. Tavaliselt soovitatakse parameetrid erutus voolud seatud tootjad vastavat liiki andurid. Seega on neid võimalik oluliselt erineda sõltuvalt metallist rakendatud seadme struktuuri. Peale selle, kui anduri abil küsimuse, on vaja arvesse võtta selliseid parameetri nagu piirväärtusele töövool. Tüüpiliselt ühtlasi tuuakse tootjale.

Resistive andurid - kõige levinumat muundurid majanduses. See on suuresti tingitud olulisi tehnoloogilisi eeliseid paljud sordid neid. Näiteks kui räägitakse Termistorid - need iseloomustab kõrge tundlikkus, kompaktsus, väike kaal. Vastava liigi andurid võib kasutada temperatuuri mõõtmiseks erinevates tingimustes. Nende tootmise sageli ei kaasne märkimisväärseid kulusid. Kuid termistore on puudusi - eelkõige on see suur mittelineaarsus, nii et neid saab kohaldada praktikas üsna kitsas temperatuurivahemikus.

Sobivat tüüpi muundurid signaalid (tüübid ja nende ülesanne võib põhineda erinevatel klassifitseerimise kriteeriumide) kasutatakse laialdaselt igapäevaelus. Näiteks lisamist jaotunud temperatuuriandurid, mis sisaldab oma struktuuris plaatina ja vask komponentidega:

- kütte- infrastruktuuri - et mõõta jahutusvedeliku temperatuuri näitajad eri osade seadmete, samuti soojendusega tuba;

- pesumasinad - et mõõta vee temperatuuri ja selle reguleerimine erinevate pesuprogramme;

- Raud - sarnaselt optimaalse triikimistemperatuure mingi kindla režiimi;

- electrotiles, samuti muud liiki seadmed toidu valmistamiseks - selleks, et tagada nende tegevuse aktiveerimisel teatud kasutajarežiimid.

rheostat muundurid

Teine populaarne tüüpi Aktiiv seadmed - vastupanu anduritega. Nende tööpõhimõte põhineb elektritakistuse vastupanuga elektrijuht mõjul sisend tõrjumisega. Praktikas tähendab see anduri sisaldab elemente, mis on kohandatud nihkumise mõjul Mõõtesuuruse. Enamasti kõnealune seade olema kaasatud pingejaotajad või kasutada osa mõõte silda.

Kui me räägime voorused, mis iseloomustavad rheostat muundurid, siis nende hulka kuuluvad:

- puudumisel reaktiivse mõju liikuvatele osadele;

- kõrge efektiivsusega;

- väiksus, kasutamise infrastruktuuri, mis toimib pidev, nii ja vahelduvvoolu.

Samal ajal Aktiiv andurid vastavat liiki ei ole alati usaldusväärne ja paljudel juhtudel nõuavad ettevõtte märkimisväärseid ressursse säilitada funktsionaalsuse.