Snímače Signál: typy, princípy činnosti a účel

V priemysle a v domácnostiach sa šíri použitia rôznych typov prevodníky. Tieto zariadenia môžu byť zastúpené v širokom rozsahu úprav prispôsobených k riešeniu problémov v rôznych oblastiach hospodárstva. Aké druhy prevodníky možno pripísať na najbežnejšie? V čom môže byť charakteristiky ich prevádzky?

Aký je účel prevodníky?

prevodníky signálu - zariadenie, ktoré môžu byť v skutočnosti prítomné v širokej škále riešení. Tento termín účinne kolektívne a môžu sa vzťahovať na zariadenia používané v rôznych oblastiach hospodárstva a zaraďuje úplne rôznorodých kritérií. Medzi hlavné typy signálov, ktoré môžu transformovať prístroj v otázke:

- sila;

- zdravé;

- teplota;

- technickej povahy.

V závislosti na úlohách užívateľa prevodníka v štruktúre jednotlivých zariadení môže byť kombinovaná moduly spracovanie niekoľko rôznych typov dát. Transformácia môže byť teda realizované v rámci jedného typu signálu (napríklad, z jedného kmitočtu na druhý), alebo môže byť mechanizmus implikovať preklad medzi rôznymi druhmi signálov. Napríklad v elektrickom zvuku.

Najbežnejšie devaysa týka prevodníka analógového signálu na digitálne (a naopak, ak je opatrený vnútornej štruktúry zariadení modulov). Zvážte rysy jeho tvorby.

Analógovo-digitálny prevodník

Daný prostriedok, ktorého účelom je previesť analógový signál - napr., Predstavované napätiami, v digitálnej forme (umožňujúce, napríklad pre záznam signálu zodpovedajúceho súboru).

Jedným z hlavných kritérií pre účinnosť systému hlásenia - bitovým dátovým výstupom. Jeho hodnota určuje úroveň signálu od šumu.

Ďalšie dôležitý parameter charakterizujúce kvalitu zariadenia, ako je analógový prevodník - výstupný signál rýchlosti tvorenia. Medzi týmito zariadeniami, ktoré poskytujú optimálnu jeho výkon - ktoré sa týkajú paralelného typu. Sú tiež tvorbu veľký signál prúdov pomocou potrebný počet odbočiek. Táto vlastnosť fungovanie zariadení v mnohých prípadoch určuje vypúšťanie príslušných snímačov, vyznačujúci sa tým, veľkými rozmermi. Okrem toho, analógové prevodníky môžu mať dostatočne vysokú úroveň výkonu. Avšak vzhľadom na účinnosť týchto zariadení sú často označené ich vlastnosti nie sú považované za vady.

Konverzia z analógových signálov na digitálne paralelné zariadenia sa robí veľmi rýchlo. Pre zaistenie ešte vyššiu rýchlosť zodpovedajúcich zariadení typu môže pracovať po pripojení viacerých zariadení, takže sa môže spracovávať toky signálov v poradí.

Alternatívne riešenie môže byť paralelné prevodníky sériového typu signály. Majú tendenciu byť menej produktívne, ale energeticky účinnejšie. Ich použitie môže byť spôsobené v prípadoch, keď je otázka zabezpečenia vysielací signály do infraštruktúry malú kapacitou, alebo v prípade, že väčšia miera konverzie, než ten, ktorý je postupným zariadenie, je požadované.

Je potrebné poznamenať, že tam je zmiešaný typ zariadenia, ktoré kombinujú funkcie sérií a paralelných meničov. V mnohých prípadoch sú to optimálne riešenie z hľadiska splnenia kritérií ziskovosti a produktivity.

Vyššie sme uviedli, že analógovo-digitálne prevodníky môžu obsahovať moduly, ktorými konverzie digitálneho signálu do analógovej. K dispozícii je tiež samostatná kategória vhodného typu zariadenia. Budeme skúmať ich vlastnosti.

Číslicovo analógové prevodníky

V prípade, že je k dispozícii užívateľovi, napríklad pre analógový televízny signál, jeho prevádzka bude možné pripojiť príslušnú anténu. Alebo podlieha premeniť pôvodný signál do analógovej, ktoré televízor dokáže rozpoznať. Ich zdrojom môže byť zase digitálne anténu. Alebo alternatívne, prijímaný signál prostredníctvom internetu.

Daný prostriedok, teda prevádza signál obsahujúci digitálny kód do prúdu, napätia alebo poplatku, ktorý je prenášaný na analógových modulov spracovanie. Konkrétne mechanizmy tejto transformácie závisí od typu vstupných dát. Napríklad, pokiaľ ide o zvuk, potom je to zvyčajne vstup je uvedený v PCM. Ak je zdrojový súbor komprimovaný, špeciálne softvérové kodeky môžu byť použité pre prevod signálu. Na druhej strane, digitálna anténa typicky vysiela signál metódy spracovania hardvéru.

Zariadenia, ktoré obsahujú zobrazené prevodníky môžu byť doplnené o moduly rôzne účely. Napríklad pri zaistení reprodukciu televízneho vysielania videa zosilňovače môžu byť použité okrem tých modulov, ktoré sú využívané prevodník. V mnohých prípadoch je nevyhnutné poskytovať vysoko kvalitný obraz pri analógového signálu na digitálny transformácie. Tiež video zosilňovač sa používa, keď chcete preniesť snímky do značnej vzdialenosti.

TV - nie je jedinou oblasťou aktívneho používania zariadení do úvahy. Vhodné prevodníky patrí napríklad hráči CD-ROM, ktorý tiež transformovať digitálny signál na analógový signál.

ultrazvukové prevodníky

Vedľa bežné kategórie zariadení - ultrazvukové snímače. Je potrebné poznamenať, že môžu byť reprezentované pomocou zariadenia, ktoré majú širokú škálu aplikácií, ako aj princíp činnosti. Medzi bežné odrody ultrazvukových meničov - ponorného zariadenia, ktorý je určený na prenos do vody alebo iného kvapalného média ultrazvuku na konkrétnu frekvenciu. Toto zariadenie môže byť použité, napríklad, vykonávať rôzne čistenie predmetov pred znečistením - do zloženia kúpeľov používaných v poradí čistení ultrazvukom.

Existujú aj iné oblasti použitia vyššie uvedených zariadení. Ultrazvukový menič môže byť použitý pre sledovanie integrity niektorých štruktúr, pripojenie, skontrolujte, či týchto alebo ďalších objektov na poškodenie.

Lineárne a prepínací konvertory

S ohľadom na osobitosti použitie konvertorov bude užitočné venovať pozornosť sa klasifikácie, pri ktorej sú rozdelené na lineárne a pulzu. V skutočnosti tieto kritériá odrážajú dva základné princípy fungovania snímačov.

Tí, ktorí patria do línie, môže pracovať na princípe analógových obvodov, v ktorých sú signály konvertované vytvorené hladké tempo. Prepínanie prevodník vyžaduje väčšie zastúpenie signálu na výstupe, aj keď vnútorné spracovanie. Avšak, ak je táto operácia vykonaná iba pre vnútorné kroku spracovanie signálu, vhodné zariadenie môže tvoriť prakticky rovnakú funkciu ako v prípade, kedy je lineárny snímač aktivovaný. To znamená, že výraz lineárne alebo liečenie pulz možno považovať iba v rámci princípu práce kľúčových komponentov hardvéru devaysa vhodný typ.

Spínacia konvertory sa používajú najmä v prípadoch, keď je spracovanie s vysokým výkonom signálu predpokladá ako súčasť infraštruktúry použité. To je v dôsledku skutočnosti, že účinnosť príslušných zariadení v takýchto prípadoch je oveľa vyššia, než pri ich použití za účelom zníženia spracovanie výkonu signálu. Ďalším faktorom pri výbere rozhodnutia na základe údajov - aktivácia transformátora alebo kondenzátorových zariadení v infraštruktúre používaný, ktorý pulzný meniče majú optimálny kompatibilitu.

Na druhej strane, lineárny snímač - prístroj, ktorý sa používa ako súčasť infraštruktúry, v ktorej sa spracovaním s nízkou spotrebou signálu. Alebo v prípade, že je potrebné znížiť hluk v dôsledku prevádzky meniča. Je potrebné poznamenať, že účinnosť riešenie uvažuje vo veľkej energetickej infraštruktúry - to najvýraznejšia, takže tieto zariadenia často vypúšťajú veľké množstvo tepla, než prevodníkov pulz. Navyše, ich hmotnosť a rozmery sú tiež výrazne vyššia.

Ale tak ako tak, v praxi, prevádzku meniča s ohľadom na zásadu hybnosti môže zahŕňať tvorbu jeho prenosovú funkciu lineárne. Preto pred uplatňovanie vlastnej prevádzača signálu v infraštruktúre, musí vziať do úvahy ich vnútornej štruktúry použité pre spracovanie signálu.

meracie prevodníky

Ďalším spoločným kategórie riešenie - vysielača. Aké sú ich charakteristiky? Vysielač - zariadenie, ktoré môže byť tiež zastúpený vo veľkom počte odrôd. Spája v sebe dát polievka kondíciu ako dimenziu, a k premene rôznych množstvách.

Spoločný možno považovať za funkčný obvod zodpovedajúce meracie zariadenie typu, v ktorom je signál spracovaná v niekoľkých etapách. Prvý prevodník akceptuje ju a potom premenená na hodnotu, ktorá môže byť meraná po - transformuje do nejakej užitočné energie. Napríklad, ak analógovo meranie, sa transformácia vykonáva elektrickú energiu na mechanickú energiu.

Samozrejme, že osobitné opatrenia sa použijú vhodné riešenie, môžu byť prezentované v extrémne širokom spektre. Rozšíriť používanie meracích transformácií na vedecké účely ako súčasť infraštruktúry pre experimenty a výskum. Spája najviac vysielača ich vhodnosť je v prvom rade týka použitia štandardizovaných vlastností v priebehu spracovania alebo transformáciu signálu. Je potrebné poznamenať, že tieto charakteristiky môžu byť vždy použité pre koncového užívateľa vysielača. Ich zapojenie, v mnohých prípadoch vykonáva v utajenom režime. Osoba, pomocou príslušných prevodníkov signálu, dostane požadovaný signál, prispôsobený na použitie v rôznych účely na výstupe.

Preto tieto riešenia sú všeobecne by nemali byť používané ako samostatné druhov infraštruktúry. Sú súčasťou zložitejších zariadení - napríklad, meranie automatizácie výroby. Meracie meniče často klasifikované do dvoch hlavných skupín - primárne a medziproduktov. Je vhodné vziať do úvahy špecifiká oboch.

Klasifikácia snímačov: primárne a stredné riešenie

Zariadenie, ktoré patria do kategórie primárnej, zvyčajne používajú ako senzory. To znamená, že snímače sú, pre ktoré jeden alebo druhý nameraná hodnota priamo pôsobí. Zvyšné polievka klasifikovaný ako medziprodukt. Sú umiestnené v meracej infraštruktúry bezprostredne po prvej a môže byť zodpovedný za veľký počet operácií spojených s konverziou. Ktoré konkrétne operáciu možno vykonať príslušný typ signálu na úrovni prevodník? Aby boli prijaté na adresu:

- meranie fyzikálnych vlastností pre rôzne hodnoty;

- vysoká konverzie stupnice;

- premena digitálneho signálu na analógový a naopak;

- funkčné transformácie.

Všimnite si, že takáto klasifikácia možno považovať za svojvoľný. To je spôsobené predovšetkým tým, že v jednom a tom istom meradle môže byť viac primárnej meniča. Ďalším dôvodom, prečo uvažovať o podmienečné rozdelenie je uvedené vyššie - že v rôznych typoch meraní môže byť vykonané na základe infraštruktúry odlišných princípoch.

Tieto elektro-optické prevodníky

Ďalšie populárne v rôznych oblastiach hospodárstva typu devaysa - elektrónovej optiky konvertora. On, rovnako ako ostatné typy zariadení, sme diskutovali vyššie, môžu byť zastúpené v širokom rozsahu výkonov. Spája elektro-optických prevodníkov všeobecný princíp prevádzky: zahŕňa realizáciu transformácie neviditeľné objektu - napr osvetleným infračerveným, ultrafialovým alebo, napríklad röntgenového žiarenia, vo viditeľnom spektre.

Zodpovedajúce postup sa zvyčajne vykonáva v dvoch stupňoch. Na prvý neviditeľného žiarenia je prijatá fotokatódy, po ktorom sa transformuje na elektrické signály. Že už v druhom kroku sa prevádza na viditeľný obraz a zobrazí na obrazovke. Pokiaľ sa jedná o počítačový monitor, môže byť signál predtým previedli do digitálneho kódu.

Tieto elektro-optické prevodníky - riešenia, ktoré sú tradične bola rozdelená do niekoľkých generácií. Zariadenie vzťahujúce sa k prvej, sú zložené zo skla vákuové banky. V ňom sú umiestnené fotokatódou a anódu. Medzi nimi sa vytvorí rozdiel potenciálov. Pri aplikácii na prevodníka v optimálnom napätí generované elektrónových šošoviek, ktoré sú schopné zamerať elektrónov toky.

Prevodníky druhej generácie elektrónov akceleračných modulov prítomných, čím sa jas obrazu rozšírené. V sa používajú prístroja tretej generácie materiálov, čo umožňuje zvýšenie citlivosti fotokatódy ako kľúčový prvok elektro-optický prevodník je viac ako 3 krát.

Vlastnosti rezistívny snímača

Ďalším častým typom zariadenia - odporové snímače. Uvažujme je najmä podrobne.

Tieto snímače sú prispôsobené k zmene vlastný elektrický odpor, keď je vystavená určitej meranej veličiny. Môžu tiež vykonať nastavenie uhlové a lineárny pohyb. Vo väčšine prípadov, dátové prevodníky súčasťou automatizovaného systému s tlakovými senzormi, teplota, úroveň osvetlenia, meranie intenzity rôznych druhov žiarenia. Hlavnými výhodami odporových snímačov

- spoľahlivosti;

- absencia korelácia medzi presnosti merania a stability napájacieho napätia.

Existuje mnoho odrôd vhodných zariadení. Medzi najobľúbenejšie - teplotné čidlá. Budeme skúmať ich vlastnosti.

Detektor teplotná odolnosť

Dáta prevodníky signálu majú komponenty, ktoré sú citlivé na zmeny teploty. V prípade, že sa zdvihne, ich odolnosť môže byť zvýšená. Tieto zariadenia sa vyznačujú predovšetkým veľmi vysokou presnosťou. V niektorých prípadoch, aby bolo možné meniť teplotu s presnosťou na 0,026 stupňov Celzia. V rámci týchto zariadení sú prvky z platiny - v tomto prípade je pomer odpor je nižšia ako alebo meď.

Aplikácia odporových snímačov je charakterizovaný niekoľkými nuansami. Preto je treba mať na pamäti, že čím vyššia je budiace prúd ukazovatele sa privádza do senzora, zvýšenie jeho teplotné citlivosť, ale zároveň, teplo príslušné meničových prvkov. V mnohých prípadoch to vedie k zníženiu ich presnosti. Preto sa odporúča, aby zabezpečili optimálny výkon budiaceho prúdu na konkrétne podmienky merania. Výpočet môže byť prijaté, napríklad tepelná vodivosť média, v ktorých použiteľné čidlo - vzduch alebo voda. Typicky, odporúčané parametre pre excitácie prúdov sú uvedené výrobcovia zodpovedajúcich snímačov typu. Tak sa môžu značne líšiť v závislosti na kove, použité v konštrukcii zariadení. Okrem toho, pri použití senzorov sa jedná, je potrebné vziať do úvahy také parametre ako hraničné hodnoty prevádzkového prúdu. Typicky sa tiež identifikuje výrobcu.

Odporové snímače - medzi najbežnejšie typy meničov v ekonomike. To je do značnej miery v dôsledku významných technologických výhod mnohých odrôd nimi. Napríklad, ak hovoríme o Thermistors - charakterizované vysokou citlivosťou, kompaktnosť, nízka hmotnosť. Zodpovedajúce senzory typu môže byť použitý pre meranie teploty v rôznych podmienkach. Ich výroba často nezahŕňa značné náklady. Avšak, termistory majú nevýhody - v prvom rade je to vysoký stupeň nelinearity, tak, aby mohli byť použité v praxi v pomerne úzkom rozmedzí teplôt.

Vhodný typ meniča signály (typy a ich účel môže byť na základe rôznych kritérií klasifikácie) sú široko používané v každodennom živote. Napríklad zahrnutie distribuovaných snímačov teploty, obsahujúci vo svojej štruktúre platiny a medi zložky v zložení:

- ohrev infraštruktúra - pre meranie ukazovateľov teplota chladiacej kvapaliny na rôznych častí zariadení, ako aj vo vykurovanej miestnosti;

- práčky - za účelom merania teploty vody a jej prispôsobenie rôznych pracích programov;

- železo - podobne pre optimálne žehlenie teplote v konkrétnom režime;

- electrotiles, rovnako ako iné typy zariadenia na varenie potravín - na zaistenie ich prevádzky pri aktivácii určitých užívateľských režimov.

rheostat prevodníky

Ďalšie populárne typ odporových zariadenia - odporových snímačov. Ich princíp fungovania je založený na meranie elektrického odporu vodiča pod vplyvom vstupného posunu. V praxi sa tento snímač obsahuje prvky, ktoré sú prispôsobené pre posunutie vzhľadom na vplyv meranej veličiny. Najčastejšie sa daný prostriedok byť zahrnuté do deliče napätia alebo používať ako súčasť meracieho mostíka.

Pokiaľ budeme hovoriť o výhodách, ktoré charakterizujú RHEOSTAT konvertory, teda zahŕňajú:

- absencia reaktívneho účinku na pohyblivé časti;

- vysokú účinnosť;

- malé rozmery, použitie infraštruktúry, pôsobiaci ako konštantná, tak i striedavého prúdu.

Zároveň sú odporové prevodníky zodpovedajúce typu nie je vždy spoľahlivé a v mnohých prípadoch vyžadujú, aby spoločnosti značné prostriedky na udržanie funkčnosti.