Signaalimuuntimet: tyypit, toimintaperiaate ja tarkoitus

Teollisuudessa ja kodeissa on levinnyt käyttö eri signaalin muuntimet. Nämä laitteet voidaan esittää erilaisia muutoksia räätälöity ongelmien ratkaisemiseksi eri talouden aloilla. Millaisia signaalikonverttereilta voidaan katsoa yleisimpiä? Millä voi olla ominaisuuksia niiden toiminnan?

Mikä on tarkoitus signaalikonverttereilta?

signaalin muuntimet - laitteita, jotka voivat itse asiassa olla läsnä monenlaisia ratkaisuja. Tämä termi tehokkaasti kollektiivinen voi koskea laitteita, joita käytetään eri segmenttien talouden ja luokiteltu täysin erilaisia kriteereitä. Päätyyppiä signaaleja, jotka voivat muuttaa kyseisen laitteen:

- teho;

- terveitä;

- lämpötila;

- teknologisia.

Riippuen tehtävistä päin käyttäjän signaalin muuntimen rakenne vastaavat laitteet voidaan yhdistää moduulit, käsittely on useita eri tietotyyppejä. Transformaatio voidaan siten toteuttaa yhden ainoan signaalin tyypin (esimerkiksi, yhdeltä taajuudelta toiselle) tai olla mekanismi, mikä käännös eri luokkien välillä signaaleja. Esimerkiksi sähköinen äänen.

Yleisin devaysa koskee muunnin analogisen signaalin digitaaliseen (ja päinvastoin, jos se on järjestetty sisäinen laite rakenne moduuleja). Harkitse ominaisuuksia työnsä.

Analogia-digitaali-muuntimen

Kyseinen laite, jonka tarkoituksena on muuntaa analogisen signaalin - esimerkiksi, esittää jännitteillä, digitaalisessa muodossa (joka mahdollistaa, esimerkiksi, tallentaa signaali, joka vastaa tiedoston).

Yksi tärkeimmistä kriteerit tehokkuuden raportointijärjestelmän - bittisen datan ulostulo. Sen arvo määrittää tason signaali-kohina-suhde.

Toinen tärkeä parametri kuvaavat laatu laitteen, kuten analogia-muunnin - muodostumisnopeus lähtösignaali. Niistä, laitteet, jotka tuottavat optimaalisen sen suorituskyky - jotka liittyvät rinnakkain tyyppi. He tekivät muodostumista suuri signaali virtojen käyttäen tarpeellinen määrä hanat. Tämä piirre laitteen toimintaa, monissa tapauksissa määrittää vapauttamista asianomaisten muuntimien, tunnettu siitä, että suuret mitat. Lisäksi analogiasignaalimuutinta voi olla riittävän suurella tehotasolla. Kun kuitenkin otetaan huomioon näiden laitteiden tehokkuutta usein merkitty niiden ominaisuuksia ei käsitellä vikoina.

Muuntaminen analogisia signaaleja digitaalisiksi rinnakkaislaitteita suoritetaan hyvin nopeasti. Tarjota entistä suuremmalla nopeudella vastaavan tyyppiset laitteet voivat toimia kytkemällä useita laitteita, niin että ne voivat käsitellä virtaa signaalien puolestaan.

Vaihtoehtoisten ratkaisujen voivat olla samansuuntaisia muuntimet sarja antureita. Ne ovat yleensä vähemmän tuottavia, mutta tätäkin energiatehokkaampia. Niiden käyttö voi johtua tapauksissa, joissa on kysymys yleislähetys- signaalien infrastruktuurin pieni kapasiteetti, tai siinä tapauksessa, että suurempi muuntaminen nopeudella kuin se, joka on järjestetty peräkkäisten laite, tarvitaan.

Voidaan todeta, että on olemassa sekatyyppinen laitteita, jotka yhdistävät toiminnot sarjaan ja rinnan muuntimet. Monissa tapauksissa ne ovat optimaalisia ratkaisuja kannalta kriteerien täyttymisen kannattavuuden ja tuottavuuden.

Edellä olemme huomanneet, että analogia-digitaalimuuntimet voi sisältää moduuleja, joiden kautta digitaalisista signaaleista analogisiksi. Myös erillinen kategoria oikeantyypisellä laitteita. Tutkimme niiden ominaisuuksia.

Digitaalinen analogiamuuttimiin

Siinä tapauksessa, että käyttäjä on saatavilla, esimerkiksi, analogisen televisiosignaalin, sen toiminta on mahdollista liittää vastaavaan antenniin. Tai jollei muuttaa alkuperäisen signaalin analogiseksi, jolla TV voi tunnistaa. Niiden lähde voi olla puolestaan digitaalisen antenni. Tai vaihtoehtoisesti, vastaanotetun signaalin internetin kautta.

Kyseinen laite siten, muuntaa signaalin, joka sisältää digitaalisen koodin virta, jännite tai varaus, joka välitetään analogiseen käsittelyyn moduulit. Erityisiä mekanismeja tämän muutoksen riippuvat lähtötietoja. Esimerkiksi, kun se tulee ääni, niin se on yleensä tulo on esitetty PCM. Jos lähde tiedosto on pakattu, erityinen ohjelmisto koodekit voidaan käyttää signaalin muuntamista. Vuorostaan, digitaalinen antenni lähettää tyypillisesti signaalin käsittely laitteisto menetelmiä.

Laitteet, jotka ovat katsottu muuntimet voidaan täydentää moduuleja eri tarkoituksiin. Esimerkiksi, samalla kun varmistetaan lisääntymiselle televisio video vahvistin voidaan käyttää lisäksi, jotka moduulit, joita käytetään muunnin. Monissa tapauksissa on tarpeen tarjota laadukkaita kuvia analogisen signaalin digitaaliseksi muutosta. Myös Videovahvistimen käytetään, kun haluat siirtää kuvia huomattavan matkan.

TV - ei ole ainoa alue aktiivisen käytön perusteella kyseiset laitteet. Asianmukaiset muuntimet ovat esimerkiksi, pelaajien CD-ROM-asema, joka myös muuntaa digitaalisen signaalin analogiseksi.

ultraääniantureissa

Seuraava yhteinen laitteiden luokka - ultraäänimuuntimella. On huomattava, että se voidaan esittää laitteita, joilla on laaja valikoima sovelluksia, sekä toimintaperiaatteet. Yleisimpiä lajikkeiden ultraäänimuuntimia - upotettava yksikkö, joka on suunniteltu lähettämään veteen tai muuhun nestemäiseen väliaineeseen ultraäänen tietyllä taajuudella. Tämä laite voi käyttää, esimerkiksi, toteuttaa erilaisia puhdistus- esineitä saastuminen - koostumukseen kylpyjä käytetään järjestyksessä ultraääni puhdistus.

Myös muilla aloilla sovellusten edellä laitteita. Ultraäänianturi voidaan käyttää valvomaan eheys tiettyjä rakenteita, yhteydet, tarkistaa ne tai muita esineitä varten vaurioita.

Lineaarinen & Switching muuntimet

Ottaen huomioon erityispiirteet soveltamisen muuntimia on hyödyllistä kiinnittää huomiota luokitteluun, jossa ne on jaettu lineaarinen ja pulssi. Itse asiassa nämä kriteerit heijastavat kahden perusperiaatteita toiminnan antureilla.

Ne, jotka kuuluvat linja, voi toimia periaatteella analoginen piiri suunnittelu, jossa muunnetut signaalit muodostetaan sileä tahtiin. Switching muunnin vaatii suuremman signaali esitys lähdössä, ja kun sisäinen käsittely. Kuitenkin, jos tämä operaatio suoritetaan vain sisäisen signaalin käsittelyvaihe, sopiva laite voi muodostaa lähes sama suorituskyky kuin tapauksessa, jossa lineaarisen muuntimen aktivoitu. Näin ollen termi lineaarinen tai pulssi hoitoa voidaan pitää vain yhteydessä toimintaperiaate avaimen laitteiston osien devaysa sopivaa tyyppiä.

Kytkentä muuntimet käytetään lähinnä silloin, kun korkean tehon signaalinkäsittely oletetaan osana infrastruktuurin käytön. Tämä johtuu siitä, että tehokkuus kyseiset laitteet tällaisissa tapauksissa on paljon suurempi kuin käytettäessä niitä, jotta vähemmän energiaa signaalinkäsittely. Toinen tekijä valittaessa tietopäättelyjen - aktivointi muuntajan tai kondensaattorin laitteiden käytettävän infrastruktuurin, joka pulssi muuntimet on optimaalinen yhteensopivuus.

Vuorostaan, lineaarinen anturi - laite, jota käytetään osana infrastruktuuria, jossa virransäästötilaan signaalinkäsittely. Tai jos on tarvetta vähentää melun vuoksi toimintaa muuntimen. On huomattava, että tehokkuus ratkaisujen harkitaan suuri teho infrastruktuuri - ei merkittävin, joten nämä laitteet usein säteilevät suuria määriä lämpöä kuin pulssin muuntimet. Lisäksi niiden paino ja mitat ovat myös huomattavasti korkeampi.

Mutta joka tapauksessa, käytännössä toiminta anturin päälle vauhtia periaate voi liittyä muodostumista sen siirtofunktio lineaarisesti. Näin ollen, ennen kuin toteuttaa vastaava signaali muuntimia infrastruktuurin, on otettava huomioon niiden sisäinen rakenne, jota käytetään signaalin käsittelypiiri.

mittaus muuntimet

Toinen yleinen luokka ratkaisut - lähettimet. Mitkä ovat niiden ominaisuudet? Lähetin - laite, joka voi myös olla edustettuina useita lajikkeita. Se yhdistää tiedot Soup kuntoa ulottuvuus, ja muutos eri määriä.

Yhteinen voidaan pitää toimivina vastaava piiri tyyppi mittalaitteita, jossa signaalia käsitellään useissa vaiheissa. Ensimmäinen muunnin hyväksyy sen, transformoitiin sitten arvo, joka voidaan mitata, kun - muuntuu hyödyllisiä energiaa. Esimerkiksi, jos analoginen mittaus muunnin, transformaatio suoritetaan sähköenergian mekaaniseksi energiaksi.

Tietenkin, yksityiskohtaisia sääntöjä tarkoituksenmukaisia ratkaisuja voidaan esittää erittäin laaja. Levitä käyttö mittaamalla muutoksia tieteellisiin tarkoituksiin osana infrastruktuurin kokeilu ja tutkimus. Se yhdistää useimmat lähettimet niiden soveltuvuus on ensi sijassa standardoitujen ominaisuuksia käsittelyn aikana tai muuttaa signaalin. Voidaan todeta, että nämä ominaisuudet voidaan ei aina voida käyttää loppukäyttäjän lähetin. Niiden osallistuminen, usein suoritetaan salaa. Käyttävä henkilö kunkin signaalin muuntimet, vastaanottaa halutun signaalin, joka on sovitettu käytettäväksi eri tarkoituksiin lähdössä.

Näin ollen, nämä ratkaisut ovat yleensä ei käytetä erillisenä tyyppisiä infrastruktuurin. Ne ovat osa monimutkaisempia laitteita - esimerkiksi mittausautomaatioon tuotannossa. Mittaus muuntimet usein jakaa kahteen pääryhmään - ensisijainen ja välituotetta. On hyödyllistä tarkastella yksityiskohtien molempia.

Luokittelu anturit: ensisijainen ja väliratkaisuja

Kuuluvien laitteiden luokkaan ensisijainen, yleensä käytetään antureita. Tämä tarkoittaa, että anturit ovat, jonka yksi tai toinen mitattu arvo vaikuttaa suoraan. Jäljellä Keitto luokitellaan myös. Ne on sijoitettu mittaus- infrastruktuuri heti ensimmäisen, ja se voi olla vastuussa useita operaatioita, jotka liittyvät muuntaminen. Mitä erityisiä toiminta voidaan suorittaa asianmukaisella tasolla muuttajatyyppi signaali? Niille hyväksytty:

- mittaus fyysiset ominaisuudet eri arvoja;

- korkea muuntaminen mittakaavassa;

- muutos digitaalisen signaalin analogiseksi ja päinvastoin;

- toiminnalliset muunnokset.

On huomattava, että tällainen luokittelu voidaan pitää mielivaltaisena. Tämä johtuu pääasiassa siitä, että yksi ja sama mittauslaite voi olla useita ensisijainen muuntimet. Toinen syy harkita ehdollisen luokittelu edellä - että erityyppiset mittaukset voidaan suorittaa infrastruktuurin erilaisia periaatteita.

Sähköoptisen muuntimet

Toinen suosittu eri alojen talouden devaysa type - elektroni-optinen-muuntimen. Hän, kuten muun tyyppisiä laitteita, olemme keskustelleet edellä, voidaan esittää monenlaisia esityksiä. Yhdistää elektro-optinen muuntimet yleinen toimintaperiaate: se käsittää toteuttamista muutosta näkymätön esine - esim., Valaistu infrapuna-, ultravioletti-, tai, esimerkiksi, X-säteet, näkyvän spektrin.

Vastaava toimenpide suoritetaan yleensä kahdessa vaiheessa. Ensimmäisen näkymätöntä säteilyä vastaanotetaan valokatodi, minkä jälkeen se muuttuu sähköisiä signaaleja. Että jo toisessa vaiheessa muunnetaan silmin näkyvän kuvan ja näytöllä. Jos se on tietokoneen näyttö, signaali voidaan aiemmin muunnettu numerokoodi.

Elektro-optinen muuttajat - ratkaisuja, jotka ovat perinteisesti olleet luokiteltu useiden sukupolvien ajan. Laitteet, jotka liittyvät ensimmäisen, koostuvat lasi tyhjiö pulloon. Siinä sijaitsevat valokatodi ja anodi. Niiden välillä potentiaaliero on muodostettu. Kun sovelletaan muunnin sen optimaalinen jännite syntyy elektroni linssi, joka kykenee keskittyen elektronien virtaa.

Muuntimet toisen sukupolven elektronin kiihtyvyys moduulien läsnä, jolloin kuvan kirkkaus paranee. Laitteissa kolmannen sukupolven materiaaleja käytetään, jolloin herkkyyden lisäämiseksi fotokatodin keskeisenä osana elektro-optinen-muunnin on enemmän kuin 3 kertaa.

Ominaisuudet resistiivinen muuntimet

Toinen yleinen tyyppi laitteiden - resistiivinen antureilla. Mietitäänpä niitä kovinkaan yksityiskohtaisesti.

Nämä anturit on sovitettu muuttamaan omaa sähkövastus, kun se altistetaan tietylle mittaussuure. Ne voivat myös suorittaa säätö kulma- ja lineaarisen liikkeen. Useimmissa tapauksissa, muuntimia sisältyvät automaatiojärjestelmään paineantureita, lämpötila, taso valaistuksen, mittaus intensiteetin erilaisia säteilyn. Tärkeimmät edut resistiivinen antureiden

- luotettavuus;

- Koska korrelaatio mittausten tarkkuus ja vakaus syöttöjännitteen.

On olemassa monia lajikkeita sopivat laitteet. Yksi suosituimmista - lämpötila-anturit. Tutkimme niiden ominaisuuksia.

Vastus lämpötila-anturi

Datasignaali muuntimet olla komponentteja, jotka ovat herkkiä ympäristön lämpötila muuttuu. Tapauksessa, jossa se nousee, niiden vastus voidaan lisätä. Nämä laitteet on tunnusomaista ensisijaisesti erittäin suurella tarkkuudella. Joissakin tapauksissa ne mahdollistavat muuttaa lämpötilaa tarkkuudella 0,026 astetta. Osana näitä laitteita on olemassa tekijöitä, jotka on valmistettu platinasta - tässä tapauksessa vastus suhde on alle tai kuparia.

Soveltaminen resistiivinen anturit on ominaista useat vivahteita. Näin ollen, on otettava huomioon, että mitä suurempi magnetointivirta indikaattorit syötetään anturi, mikä lisää sen lämpötilaa herkkyys, mutta samaan aikaan, lämpö vastaavan anturin elementtejä. Monissa tapauksissa tämä aiheuttaa lasku sen tarkkuutta. Siksi on suositeltavaa optimaalisen suorituskyvyn magnetointivirran erityisiin mittausolosuhteiden. Laskenta voidaan toteuttaa, esimerkiksi, lämmönjohtavuus väliaineen, jossa sovelletaan anturi - ilma tai vesi. Tyypillisesti suositeltu parametrit magnetointivirrat asetetaan valmistajien vastaavan anturia. Siten ne voivat vaihdella huomattavasti riippuen metallin sovelletaan laitteen rakenne. Lisäksi, kun käytetään antureita kyseessä, on tarpeen ottaa huomioon sellaiset parametri raja-arvo toimintavirta. Tyypillisesti, se myös tunnistaa valmistaja.

Resistiivinen anturit - yleisimpiä tyyppejä muuntimia taloudessa. Tämä johtuu suurelta osin suurista teknisistä eduista monet lajikkeet heistä. Esimerkiksi, jos puhumme Termistorit - ne on tunnusomaista korkea herkkyys, tiiviys, alhainen paino. Vastaavan tyypin antureita voidaan käyttää mittaamaan lämpötilaa eri olosuhteissa. Niiden tuotanto ei useinkaan liity merkittäviä kustannuksia. Kuitenkin, termistorit on haittapuolia - ensisijaisesti se on korkea epälineaarisuus, niin että niitä voidaan soveltaa käytännössä melko kapea lämpötila-alueella.

Tarkoituksenmukaisen muuntimet signaaleja (tyypit ja niiden tarkoitus voi perustua eri luokitusperusteet) käytetään laajasti jokapäiväisessä elämässä. Esimerkiksi, sisällyttäminen jaettu lämpötila-antureita, jotka käsittävät rakenteeltaan platinan ja kuparin komponenttien koostumus:

- lämmitys infrastruktuuri - jotta voidaan mitata jäähdytysnesteen lämpötila indikaattoreita eri laitteiston osia, sekä lämmitetty huone;

- pesukoneet - jotta voidaan mitata veden lämpötilan ja sen säätö eri pesuohjelmaa;

- Rauta - samalla optimaalisen lämpötilalla tietyssä tilassa;

- electrotiles, samoin kuin muun tyyppiset laitteet ruoan - jotta varmistetaan niiden toiminnan aktivoinnin tiettyjen käyttäjän välillä.

rheostat muuntimet

Toinen suosittu tyyppi resistiivinen laitteiden - vastus antureilla. Niiden toimintaperiaate perustuu sähkövirran mittaamista resistanssi johtimen vaikutuksen alaisena tulo siirtymä. Käytännössä tämä anturi sisältää elementtejä, jotka on sovitettu aiheuttama siirtymä vaikutus mitattavan. Useimmiten, kyseinen laite voidaan sisällyttää jännitteenjakajissa tai käytetään komponenttina mittasilta.

Jos puhumme hyveitä, jotka luonnehtivat säätövastuksen muuntimet, sitten he ovat:

- Koska reaktiivisen vaikutus siirrettävät osat;

- korkea hyötysuhde;

- pieni koko, infrastruktuurin käytön, joka toimii jatkuvasti, joten ja vaihtovirta.

Samalla resistiivinen muuntimet vastaavan tyyppinen ei ole aina luotettavia ja monissa tapauksissa vaatia yhtiötä merkittäviä resursseja toimintojen ylläpitämiseksi.