Сигнал датчиктерді: түрлері, операциялық принциптері мен мақсаты

Өнеркәсіпте және үйде сигнал түрлендіргіштердің әр түрлі пайдалану таралады. Бұл құрылғылар экономиканың түрлі салаларында проблемаларды шешуге бейімделген модификациядағы кең ауқымды ұсынылуы мүмкін. сигнал түрлендіргіштердің қандай ең көп таралған жатқызуға болады? олардың жұмыс сипаттамалары болуы мүмкін қандай?

сигнал түрлендіргіштердің мақсаты қандай?

сигнал түрлендіргіштер - шын мәнінде шешімдер кең ауқымды болуы мүмкін құрылғылар. Бұл тиімді ұжымдық мерзімді және жабдықтарды экономиканың түрлі сегменттерінде пайдаланылатын және толық текті критерийлер бойынша жіктеледі қатысты болуы мүмкін. сұраққа құрылғыны түрлендіру мүмкін сигналдарды негізгі түрлері:

- электр;

- дыбыс;

- температура;

- технологиялық сипаты.

тиісті құрылғылар құрылымында сигналдық конвертора пайдаланушыны алдында тұрған міндеттерді байланысты бірнеше әр түрлі деректер түрлерін өңдеу, модульдерді біріктірілуі мүмкін. трансформация осылайша (бір жиілікте екіншісіне, мысалы) сигналдың бір түрі аясында іске немесе сигналдардың әртүрлі санаттары арасындағы аударма білдіреді тетігі болуы мүмкін. Мысалы, электр дыбыс.

Ең көп таралған девайса түрлендіргіш қатысты аналогтық сигналдар (ішкі құрылғы құрылымы модульдер көзделген болса және керісінше) сандық үшін. Оның жұмысының ерекшеліктері қарастырайық.

Аналогтық-цифрлық түрлендіргіш

кез келген аналогтық сигнал түрлендіру үшін арналған құрылғыны мәселе, - мысалы, (мысалы, файл тиісті сигнал жазу мүмкіндік беретін) цифрлық нысанда, кернеулердің атынан.

биттік деректерді шығару - есеп жүйесінің тиімділігін негізгі критерийлерінің бірі. Оның мәні шу қатынасы сигнал деңгейін анықтайды.

қалыптастыру деңгейі шығыс сигналының - осындай аналогтық түрлендіргіш ретінде құрылғының сапасын сипаттайтын тағы бір маңызды параметр. параллель түріне қатысты сол - оның өнімділігін оңтайлы беретін құрылғылар арасында. Олар крандарды қажетті санын пайдалана отырып, ірі сигнал ағындардың қалыптастыру құрады. құрылғының жұмыс істеу Бұл функция, көптеген жағдайларда ірі өлшемдері сипатталады тиісті датчиктердің босату, анықтайды. Сонымен қатар, аналогтық сигнал түрлендіргіштер жеткілікті жоғары қуат деңгейін болуы мүмкін. Алайда, олардың ерекшеліктері кемшіліктерді ретінде қарастырылмайды осы құрылғылардың тиімділігі көбінесе белгіленген берілді.

Сандық параллель құрылғыларға аналогтық сигналдарды түрлендіру өте тез жүзеге асырылады. олар өз кезегінде сигналдардың ағындарын өңдеуге болады, сондықтан тиісті түрі құрылғылар, тіпті жоғары жылдамдығын қамтамасыз ету үшін, бірнеше құрылғыларды қосу арқылы жұмыс істеуге болады.

Балама шешімдер параллель түрлендіргіштер сериялық түрі сигналдар болуы мүмкін. Олар аз өнімді болуы, әдетте, бірақ көп энергия тиімді. Оларды пайдалану дәйекті құрылғы арқылы қамтамасыз етіледі, ол қарағанда үлкен айырбастау бағамы бұл қуаттылығы аз инфрақұрылымын шеңберінде хабар тарату сигналдарын қамтамасыз ету мәселесі бар жағдайларда салдарынан, немесе іс-шараға болуы мүмкін, талап етіледі.

Ол сериясы және параллель түрлендіргіштер функцияларын біріктіру аралас-түрі құрылғылар бар екенін атап өтуге болады. Көптеген жағдайларда, олар өнімділігі мен табыстылығын өлшемдеріне сәйкес тұрғысынан оңтайлы шешімдер болып табылады.

Жоғарыда біз аналогтық-цифрлық түрлендіргіштер аналогтық цифрлық сигналдарды арқылы айырбастау модульдерді, қамтуы мүмкін, деп атап өтті. құрылғылардың тиісті түрі бойынша жеке санаты, сондай-ақ бар. Біз олардың ерекшеліктерін зерттеу болады.

Аналогтық түрлендіргіштер сандық

жағдайда пайдаланушы қол жетімді, мысалы, аналогтық теледидар сигналы үшін, оны пайдалануға тиісті антеннаны қосуға болады. Немесе теледидар тануға болады, ол аналогтық бастапқы сигнал түрлендіруге жатады. Олардың көзі, өз кезегінде, сандық антенна болуы мүмкін. Немесе, керісінше, сигнал интернет арқылы алды.

сұраққа құрылғы, осылайша, ағымдағы, кернеу немесе аналогтық өңдеу модульдер беріледі тегін сандық коды бар сигнал түрлендіреді. Осы түрлендіру нақты тетіктері кіріс деректер түріне байланысты. ол дыбыс келгенде Мысалы, онда ол әдетте кіріс PCM ұсынылған отыр. Бастапқы файл қысылған болса, арнайы бағдарламалық қамтамасыз ету кодектер сигнал түрлендіру үшін пайдаланылуы мүмкін. Өз кезегінде, сандық антенна әдетте аппараттық әдістері өңдеу сигнал.

қаралған түрлендіргішті қамтиды құрылғылар модульдері әртүрлі мақсаттарда толықтырылуы мүмкін. Мысалы, теледидар таратылатын бейне күшейткіштің молықтыруды қамтамасыз ету, ал түрлендіргішін пайдаланылады сол модульдер қосымша пайдаланылуы мүмкін. Көптеген жағдайларда бұл сандық айналдыруға аналогтық сигнал жоғары сапалы суреттерді қамтамасыз ету қажет. Егер сіз айтарлықтай қашықтықта суреттерді беруге келген кезде, сондай-ақ, бейне күшейткіш пайдаланылады.

ТВ - мәселеде құрылғыларды белсенді пайдалану жалғыз кеңістік емес. Тиісті түрлендіргіштер мысалы, сондай-ақ, аналогтық цифрлық сигнал түрлендіруге ойыншылар CD-ROM диск, оның қамтиды.

ультрадыбыстық түрлендіргіштер

құрылғылардың Келесі жалпы санаты - ультрадыбыстық түрлендіргіштен. Ол кең қолдану ауқымын, сондай-ақ жұмыс істеу принциптерін бар құрылғылар ұсынылуы мүмкін екенін атап өтуге болады. су немесе нақты жиілікте УДЗ басқа сұйық ортада беруге арналған су асты бірлігі, - ультрадыбыстық түрлендіргіштер ортақ сорттарын арасында. ультрадыбыстық тазалау мақсатында пайдаланылатын құрамы монша ішіне - Бұл құрылғы ластанудан түрлі тазалау нысандарды жүзеге асыру үшін, мысалы, пайдаланылуы мүмкін.

Жоғарыда құрылғылардың өтінімдерді басқа да салалардағы, сондай-ақ бар. ультрадыбыстық түрлендіргіштен зиян үшін сол немесе басқа заттарды тексеру, белгілі бір құрылымдардың, қосылымдардың тұтастығын бақылау үшін пайдаланылуы мүмкін.

Сызықтық және ауыстыру түрлендіргіштер

түрлендіргіштердің қолдану ерекшеліктерін ескере олар сызықты және импульс болып бөлінеді, онда жіктеу назар аудару пайдалы болады. Шын мәнінде, бұл критерийлер түрлендіргіштердің жұмыс істеуін екі іргелі принциптерін көрсетеді.

желісі тиесілі сол, айырбастауға сигналдар тегіс қарқынын қалыптасады онда аналогтық тізбек дизайн, қағидаты бойынша жұмыс істей алады. түрлендіргішін ауысу үлкен сигнал шығуда өкілдігін, қашан және ішкі өңдеу талап етеді. Бұл операция тек ішкі сигнал өңдеу қадам адресінен жүзеге асырылады Алайда, егер, тиісті құрылғы желілік түрлендіргіштен белсендірілген жағдайда ретінде іс жүзінде бірдей өнімділігін құра алады. Осылайша, термин сызықтық немесе импульстік емдеу тек девайса тиісті түрі негізгі аппараттық компоненттерінің операциялық принципі тұрғысында қарастыруға болады.

Ауысу түрлендіргіштері жоғары қуатты сигнал өңдеу пайдаланылатын инфрақұрылымның бір бөлігі ретінде болжануда жағдайларда негізінен пайдаланылады. Бұл салдарынан мұндай жағдайларда тиісті құрылғылардың тиімділігі электр сигнал өңдеуді төмендету мақсатында оларды пайдалану кезінде әлдеқайда жоғары екендігіне болып табылады. деректер шешімдерін таңдау тағы бір фактор - пайдаланылатын инфрақұрылымына трансформаторлық немесе конденсатор құрылғылардың белсендіру, импульстік түрлендіргіштер оңтайлы үйлесімділікті бар.

Өз кезегінде, сызықтық түрлендіргіштен - инфрақұрылымның бір бөлігі ретінде пайдаланылатын құрылғы, төмен қуатты сигнал өңдеу. Немесе байланысты түрлендіргішті пайдалануға болатын шуды азайту үшін қажеттілігі бар болса. бұл құрылғылар жиі пульс түрлендіргіштердің қарағанда жылу үлкен көлемін шығаратын сондықтан емес, ең көрнекті - бұл үлкен энергетикалық инфрақұрылым қарауында шешімдер тиімділігі атап өткен жөн. Сонымен қатар, олардың салмағы мен өлшемдері, сондай-ақ айтарлықтай жоғары болып табылады.

Бірақ, қалай болғанда да, іс жүзінде, импульс принципі астам түрлендіргіштен операция сызықтық сән оның аудару функциясы қалыптастыруды көздеуі мүмкін. Сондықтан, инфрақұрылымға тиісті сигнал түрлендіргіштері жүзеге асыру алдында сигнал өңдеу тізбек үшін пайдаланылатын олардың ішкі құрылымын қарастыру керек.

өлшеу түрлендіргіштер

шешімдерінің тағы бір ортақ санаты - таратқыштар. олардың сипаттамалары қандай? Таратқыш - сондай-ақ сорттарын үлкен санының ұсынылуы мүмкін құрылғы. Ол өлшем ретінде, және әр түрлі мөлшерде қайта деректер сорпа жарамдылығы біріктіреді.

Жалпы сигнал бірнеше кезеңмен өңделеді онда тізбек тиісті түрі өлшеу құрылғыларын, жұмыс істейтін ретінде қарастырыла алады. кейбір пайдалы энергиясына ауысады - Бірінші түрлендіргіш содан кейін, өлшенуі мүмкін құны айналды, оны қабылдайды. Мысалы, аналогтық өлшеу түрлендіргіші, егер трансформация механикалық энергиясына электр энергиясын жүзеге асырылады.

Әрине, тиісті шешімдерді қолдану нақты уағдаластықтар өте кең спектрін ұсынуға болады. эксперименттер мен зерттеулер үшін инфрақұрылымның бір бөлігі ретінде ғылыми мақсаттар үшін өзгерістерге өлшеу пайдалану тарады. Бұл олардың жарамдылығы сигналды өңдеу немесе қайта кезінде стандартталған сипаттамаларын пайдалана отырып, бірінші кезекте мүдделі ең таратқыштар біріктіреді. Ол осы сипаттамалары әрқашан соңғы пайдаланушы таратқыштың үшін пайдаланылуы мүмкін емес екенін атап өтуге болады. стелс режимінде жүзеге асырылады көптеген жағдайларда олардың тарту. тиісті сигнал Конвертер пайдаланудың адам, шығуда түрлі мақсатта пайдалану үшін бейімделген қалаған сигнал, қабылдайды.

Осылайша, бұл шешімдер, әдетте, инфрақұрылымды Автономдық түрлері ретінде пайдалану мүмкін емес еді отыр. Мысалы, өндірісте өлшеу автоматтандыру - Олар көп күрделі құрылғылардың бөлігі болып табылады. бастапқы және аралық - жиі екі ірі топқа жіктеледі өлшеу түрлендіргіштері. Ол екі ерекшелігін қарастыру пайдалы болып табылады.

түрлендіргіштер жіктелуі: бастапқы және аралық шешімдер

әдетте, датчиктер ретінде пайдаланылатын бастапқы санатына, тиесілі құрылғылар. Яғни, бір немесе басқа өлшенген мән тікелей әрекет, ол үшін, түрлендіргіштер болып табылады. Қалған сорпа аралық ретінде жіктеледі. Олар бірден бірінші кейін өлшеу инфрақұрылымын орналастырылады, және конверсиялау байланысты операциялардың үлкен саны үшін жауапты болуы мүмкін. нақты операция тиісті деңгейдегі түрлендіргіш түрі сигнал орындай алатын? қабылданған адамдарға:

- әр түрлі мәндері үшін физикалық сипаттамаларын өлшеу;

- жоғары түрлендіру ауқымды;

- аналогтық және керісінше Цифрлық сигналдарды түрлендіру;

- функционалдық түрлендірулер.

Мұндай жіктеу еркін қарастыруға болады екенін ескеріңіз. Бұл, ең алдымен, сол бір өлшеу құралы бірнеше негізгі түрлендіргіштер болуы мүмкін, бұл шын мәнінде байланысты. Жоғарыда талқыланды шартты жіктеу қарастыру тағы бір себебі - өлшеу түрлі инфрақұрылымдық текті принциптері бойынша жүзеге асырылуы мүмкін екенін.

электроптикалық түрлендіргіштер

электронды-оптикалық түрлендіргіш - экономика девайса түріне әр түрлі салаларында Тағы бір танымал. Ол, біз жоғарыда талқылады құрылғыларының басқа түрлерімен, сияқты, спектакльдер кең ауқымды ұсынылуы мүмкін. жұмыс электроптикалық түрлендіргіштер жалпы принципін біріктіреді: ол көрінбейтін объектінің трансформация іске асыруды көздейді - мысалы, бір, инфрақызыл ультракүлгін немесе, мысалы, X-сәулелерінің, көрінетін спектрінде жанып.

тиісті операция әдетте екі кезеңде жүзеге асырылады. Бірінші көрінбейтін сәулелену ол электрондық сигналдар айналады, содан кейін фотокатодтан, алған. Бұл қазірдің өзінде екінші қадамда көрінетін бейнесі айналады және экранда көрсетіледі. бұл компьютерлік монитор болса, сигнал бұрын сандық коды айырбасталуы мүмкін.

электроптикалық түрлендіргіштер - дәстүрлі бірнеше ұрпақ жіктеледі болатын шешімдер. Бірінші қатысты құрылғылар, шыны вакуумдық колбаға тұрады. Онда Катодтық және анодтық орналасқан. Олардың арасында потенциалдар айырмасы пайда болады. оның оңтайлы кернеу шегінде түрлендіргіші қолданылатын кезде электрондар ағындарын фокустау қабілетті электронды линзалар жинақталатын.

сурет жарықтығы жақсартылған, оған сәйкес осы электрондардың жеделдету модульдер, екінші буын түрлендіргіштер. Үшінші буын материалдарды құрылғыларда электроптикалық түрлендіргіштің негізгі компоненті 3 реттен астам ретінде фотокатодтан сезімталдығы арттыруға мүмкіндік береді, пайдаланылады.

Ерекшеліктері резистивтік түрлендіргіштер

құрылғылардың Тағы бір таралған түрі - резистивтік түрлендіргіштер. АҚШ-тың, атап айтқанда, егжей-тегжейлі, оларды қарастырайық.

Бұл датчиктер белгілі өлшенетін ұшыраған өз электр кедергісін өзгерту бейімделген. Олар сондай-ақ, бұрыштық және сызықтық қозғалыс түзету жүзеге асыра алады. Көп жағдайларда, деректер түрлендіргіштер қысым датчиктерінің, температура, деңгейі бар автоматтандыру жүйесін енгізілген жарықтандыру, өлшеу сәулелену түрлі қарқындылығы. Резистивті датчиктерді негізгі артықшылықтары

- сенімділік;

- өлшеу дәлдігі мен кернеуінің тұрақтылық арасындағы корреляция болмауы.

қолайлы құрылғылар көптеген сорттары бар. температура датчиктері - ең танымал арасында. Біз олардың ерекшеліктерін зерттеу болады.

Резистанс температура детектор

деректер сигнал түрлендіргіштер қоршаған ортаның температурасы өзгерістерге сезімтал компоненттерін бар. ол көтеріледі жағдайда, олардың қарсылық ұлғайтылуы мүмкін. Бұл құрылғылар өте жоғары дәлдікпен ең алдымен сипатталады. Кейбір жағдайларда, олар мүмкін 0,026 градус дәлдікпен температураны өзгерту үшін жасайды. Осы құрылғылардың бөлігі ретінде платинадан жасалған элементтері бар - бұл жағдайда қарсылық коэффициенті төмен немесе мыс болып табылады.

Резистивті бергіштер қолдану бірнеше өзгешеліктері сипатталады. Осылайша, ол жоғары қозу ағымдағы көрсеткіштері оның температурасы сезімталдығын арттыру, датчикке тамақтандырып, бірақ сол уақытта, тиісті түрлендіргіш элементтерін қыздыру екенін есте ұстау қажет. Көптеген жағдайларда бұл оның дәлдігі төмендеуі туғызады. Сондықтан нақты өлшеу шарттарына қоздыру токтың оңтайлы өнімділігін қамтамасыз ету үшін ұсынылады. Әуе немесе су - есептеу, мысалы, қолданылатын сенсор орта жылу қабылдануы мүмкін. Әдетте, қозу ағымдардың ұсынылады параметрлері тиісті түрі датчиктерді өндірушілер белгіленеді. Осылайша олар құрылғы құрылымында қолданылатын металл байланысты айтарлықтай өзгеріп отыруы мүмкін. сұраққа сенсорларды пайдаланған кезде Сонымен қатар, ол операциялық тогының шекті мәні ретінде тіркелгі мұндай параметр ескеру қажет. Әдетте, ол сондай-ақ өндірушімен анықтайды.

Резистивті сенсорлар - экономикада түрлендіргіштердің ең көп тараған түрлерінің арасында. Бұл олардың көпшілігі сорттарын елеулі технологиялық артықшылықтар түсіндіріледі. Мысалы, біз Термисторы туралы айту егер - жоғары сезімталдық, жинақы, салмағы аз сипатталады сол. Тиісті түрі датчиктер түрлі жағдайларда температурасын өлшеу үшін пайдаланылуы мүмкін. Олардың өндіріс жиі айтарлықтай шығындарды байланысты емес. Алайда, терморезисторы кемшіліктері бар - олар температура өте тар ауқымда практикада қолданылуы мүмкін, сондықтан ең алдымен, бұл, сызықтық еместік жоғары дәрежесі болып табылады.

Сәйкесін түрлендіргіштер сигналдары (түрлері және олардың мақсаты жіктеу үшін әр түрлі өлшемдерге негізделген болуы мүмкін) кеңінен күнделікті өмірде қолданылады. Мысалы, бөлінген қосу температура датчиктерін, оның құрылымында құрамына платина және мыс компоненттен:

- жылу инфрақұрылым - жабдықтарды түрлі бөліктерінде температура салқындату сұйықтарын көрсеткіштерді өлшеуге, сондай-ақ жылытылатын бөлмеде мақсатында;

- кір жуатын машиналар - судың температурасын және түрлі жуу бағдарламалары үшін, оның түзету өлшеу үшін;

- Темір - Сол сияқты нақты режимінде ішінде оңтайлы үтіктеу температурасын;

- electrotiles, сондай-ақ тамақ пісіру үшін техниканың өзге де түрлерiн - белгілі бір пайдаланушы режимдерінің іске қосқаннан кейінгі олардың жұмыс істеуін қамтамасыз ету мақсатында.

реостаттық түрлендіргіштер

Резистивті құрылғылардың Тағы бір танымал түрі - қарсылық түрлендіргіштер. жұмыс Олардың принципі негізделген электр өлшеу енгізу ауыстыру әсерінен дирижер қарсылық. Іс жүзінде, бұл түрлендіргіштен өлшенетін әсер салдарынан ауыстыру үшін бейімделген элементтерін қамтиды. Ең жиі, құрылғыны мәселе кернеу бөлгіш енгізілген немесе өлшеу көпір компоненті ретінде пайдаланылуы.

біз реостаттық түрлендіргішті сипаттайтын қасиеттерімен туралы айтар болсақ, онда, олар мыналарды қамтиды:

- жылжымалы компоненттерін бойынша реактивті әсері болмауы;

- жоғары тиімділігі;

- шағын мөлшері, инфрақұрылымды пайдалану, тұрақты ретінде жұмыс істейтін, сондықтан мен айнымалы ток.

Сонымен қатар тиісті түріне резистивный түрлендіргіштер әрдайым сенімді емес және көптеген жағдайларда функционалдық қамтамасыз ету үшін компания айтарлықтай ресурстарды қажет етеді.