trasduttori di segnale: tipologie, principi di funzionamento e finalità

Nell'industria e in casa si sviluppa l'uso di vari tipi di convertitori di segnale. Questi dispositivi possono essere rappresentati in una vasta gamma di modifiche su misura per risolvere i problemi in diverse aree dell'economia. Quali tipi di convertitori di segnale può essere attribuito alla più comune? In quello che potrebbe essere le caratteristiche del loro funzionamento?

Qual è lo scopo dei convertitori di segnale?

convertitori di segnale – dispositivi che possono effettivamente essere presenti in una vasta gamma di soluzioni. Questo termine efficace collettiva e possono riguardare attrezzature utilizzate nei vari segmenti dell'economia e classificati per criteri completamente diversi. I principali tipi di segnali in grado di trasformare il dispositivo in questione:

– Potenza;

– sani;

– la temperatura;

– la natura tecnologica.

A seconda dei compiti che l'utente del convertitore di segnale nella struttura dei rispettivi dispositivi possono essere combinati moduli di elaborazione diversi tipi di dati. La trasformazione può quindi essere implementato all'interno di un singolo tipo di segnale (ad esempio, da una frequenza all'altra) o essere un meccanismo che implica traduzione tra diverse categorie di segnali. Ad esempio, nel suono elettrico.

La devaysa più comune riguarda convertitore segnali analogici in digitale (e viceversa se esso è fornito moduli struttura di dispositivo interno). Considerate le caratteristiche del suo lavoro.

Convertitore analogico-digitale

Il dispositivo in oggetto, progettata per convertire qualsiasi segnale analogico – per esempio, rappresentato da tensioni, in forma digitale (permettendo, ad esempio, per registrare un segnale corrispondente ad un file).

Uno dei principali criteri per l'efficacia del sistema di reporting – uscita di dati bit. Il suo valore determina il livello del rapporto segnale-rumore.

Un altro importante parametro che caratterizza la qualità di un dispositivo come convertitore analogico – segnale di uscita tasso di formazione. Tra questi dispositivi che forniscono le prestazioni ottimali – quelli relativi al tipo parallelo. Hanno fatto la formazione di grandi flussi di segnali utilizzando un numero necessario di rubinetti. Questa caratteristica del funzionamento del dispositivo, in molti casi, determina il rilascio dei trasduttori pertinenti, caratterizzata da grandi dimensioni. Inoltre, i convertitori di segnali analogici possono avere un livello di potenza sufficientemente elevata. Tuttavia, data l'efficacia di questi dispositivi sono spesso contrassegnati con le loro caratteristiche non sono trattati come errori.

Conversione da segnali analogici ai dispositivi paralleli digitali avviene molto rapidamente. Per fornire ancora maggiore velocità dei dispositivi di tipo corrispondenti può funzionare collegando più dispositivi, in modo da poter gestire flussi di segnali a sua volta.

Soluzioni alternative possono essere convertitori paralleli segnali di tipo seriale. Essi tendono ad essere meno produttivo, ma più efficiente dell'energia. Il loro utilizzo può essere dovuto nei casi in cui v'è una domanda di fornire segnali di trasmissione all'interno dell'infrastruttura di una piccola capacità, o nel caso in cui un maggior tasso di conversione di quella che è fornito dal dispositivo successivo, è necessaria.

Si può notare che v'è un dispositivo di tipo misto che combinano le funzioni di serie e convertitori paralleli. In molti casi, essi sono le soluzioni ottimali in termini di rispetto dei criteri di redditività e produttività.

Sopra abbiamo notato che i convertitori analogico-digitali possono includere moduli, attraverso cui la conversione di segnali digitali in analogici. C'è anche una categoria separata del tipo appropriato di dispositivi. Studieremo le loro caratteristiche.

Convertitori digitale-analogico

Nel caso l'utente è disponibile, per esempio, per un segnale televisivo analogico, il suo funzionamento sarà possibile collegare il rispettivo dell'antenna. O soggetto a trasformare il segnale originale in analogico, che il televisore in grado di riconoscere. La loro origine potrebbe essere, a sua volta, un'antenna digitale. O, in alternativa, il segnale ricevuto via internet.

Il dispositivo in oggetto, quindi, converte un segnale contenente il codice digitale in una corrente, tensione o la carica che viene trasmesso ai moduli analogici di elaborazione. meccanismi specifici di questa trasformazione dipendono dal tipo di dati in ingresso. Ad esempio, quando si tratta di suono, allora è di solito l'ingresso è presentato in PCM. Se il file di origine è compresso, i codec software speciali possono essere usati per la conversione del segnale. A sua volta, l'antenna digitale trasmette tipicamente un segnale metodi di elaborazione hardware.

Dispositivi che comprendono convertitori visualizzate possono essere integrati da moduli diversi scopi. Ad esempio, pur garantendo la riproduzione di amplificatore video trasmissione televisiva può essere utilizzato in aggiunta a quei moduli che sono utilizzati convertitore. In molti casi è necessario fornire immagini di alta qualità del segnale analogico in un trasformazione digitale. Inoltre, l'amplificatore video viene utilizzato quando si desidera trasferire le immagini ad una distanza considerevole.

TV – non è l'unica area del l'uso attivo dei dispositivi in questione. convertitori appropriati includono, per esempio, del drive CD-ROM giocatori, che trasformano anche il segnale digitale in analogico.

trasduttori ultrasonici

Successivo comune categoria di dispositivi – un trasduttore ad ultrasuoni. Si può osservare che essa può essere rappresentato da dispositivi aventi una vasta gamma di applicazioni, così come principi di funzionamento. Tra le varietà comuni di trasduttori a ultrasuoni – unità sommergibile, progettata per trasmettere in acqua o altro liquido di ultrasuoni a una frequenza specifica. Questo dispositivo può essere utilizzato, ad esempio, per implementare vari oggetti pulizia dalla contaminazione – nelle vasche composizione utilizzata nell'ordine di lavaggio ad ultrasuoni.

Ci sono anche altri campi di applicazione dei dispositivi di cui sopra. Il trasduttore ultrasonico può essere utilizzato per monitorare l'integrità di alcune strutture, connessioni, controllare quelli o altri oggetti per danni.

Linear & Convertitori

Considerando le peculiarità di applicazione dei convertitori sarà utile prestare attenzione alla classificazione in cui sono suddivisi in lineare e polso. In realtà, questi criteri riflettono due principi fondamentali di funzionamento dei trasduttori.

Quelli che appartengono alla linea, può operare sul principio di progettazione di circuiti analogici, in cui i segnali convertiti vengono formate ritmo liscia. Commutazione convertitore richiede una maggiore rappresentazione del segnale in uscita, e quando l'elaborazione interna. Tuttavia, se questa operazione viene eseguita solo per la fase di elaborazione del segnale interno, un dispositivo appropriato può formare praticamente le stesse prestazioni come nel caso in cui il trasduttore lineare attivato. Pertanto, il termine lineare o il trattamento di impulso possono essere considerati solo nel contesto del principio di funzionamento dei componenti hardware chiave tipo devaysa appropriato.

Convertitori sono utilizzati principalmente nel caso in cui l'elaborazione del segnale ad alta potenza viene assunto come parte dell'infrastruttura utilizzata. Ciò è dovuto al fatto che l'efficienza dei rispettivi dispositivi in questi casi è molto superiore quando li utilizzano per abbassare elaborazione segnale di potenza. Un altro fattore nella scelta dati decisioni – attivazione dei dispositivi trasformatori o condensatori in infrastrutture utilizzate, che convertitori di impulsi con compatibilità ottimale.

A sua volta, il trasduttore lineare – un dispositivo che viene utilizzato come parte dell'infrastruttura, in cui l'elaborazione del segnale a bassa potenza. Oppure, se v'è la necessità di ridurre il rumore generato a causa del funzionamento del convertitore. Va notato che l'efficienza delle soluzioni in esame in una grande infrastruttura di alimentazione – non il più rilevante, in modo da questi dispositivi spesso emettono grandi quantità di calore rispetto ai convertitori di impulsi. In aggiunta, sono anche significativamente più elevati loro peso ed ingombro.

Ma, in ogni caso, in pratica, il funzionamento del trasduttore sul principio di moto può comportare la formazione della sua funzione di trasferimento in modo lineare. Pertanto, prima di attuare i convertitori di segnale corrispondenti nella infrastruttura, deve considerare la loro struttura interna utilizzati per il circuito di elaborazione del segnale.

trasformatori di misurazione

Un'altra categoria di comuni soluzioni – trasmettitori. Cosa sono le loro caratteristiche? Trasmettitore – un dispositivo che può anche essere rappresentato in un gran numero di varietà. Esso combina l'idoneità della minestra di dati come Dimension, e alla trasformazione di varie grandezze.

Un comune può essere considerata funzionamento circuitale corrispondente misuratori tipo, in cui il segnale viene elaborato in più fasi. Primo convertitore accetta, poi trasformato in un valore che può essere misurata mediante, dopo – trasforma alcuni energia utile. Ad esempio, se il convertitore analogico misurazione, la trasformazione viene effettuata l'energia elettrica in energia meccanica.

Naturalmente, il regime specifico di applicazione di soluzioni appropriate possono essere presentati in uno spettro estremamente ampio. Diffondere l'uso di misurare le trasformazioni a fini scientifici, come parte delle infrastrutture per la sperimentazione e la ricerca. Unisce più trasmettitori loro idoneità riguarda principalmente l'utilizzo delle caratteristiche standardizzate durante la lavorazione o la trasformazione del segnale. Si può notare che queste caratteristiche non possono sempre essere utilizzati per il trasmettitore utente finale. Il loro coinvolgimento di, in molti casi effettuata in modalità stealth. La persona che utilizza i rispettivi convertitori di segnale, riceve un segnale desiderato, adatto per uso in vari scopi all'uscita.

Così, queste soluzioni sono in genere non sarebbero utilizzati come tipi autonome di infrastrutture. Fanno parte di dispositivi più complessi – per esempio, l'automazione di misura in produzione. Convertitori di misurazione spesso classificati in due gruppi principali – primari e intermedi. E 'utile considerare le specifiche di entrambi.

Classificazione di trasduttori: soluzioni primari e intermedi

I dispositivi appartenenti alla categoria di primaria, generalmente utilizzati come sensori. Cioè, i trasduttori sono, per cui l'uno o l'altro valore misurato agisce direttamente. Il restante minestra classificato come intermedio. Essi sono posti nelle infrastrutture di misurazione immediatamente dopo il primo, e possono essere responsabili di un gran numero di operazioni connesse alla conversione. Quale operazione specifica può eseguire appropriato segnale di tipo convertitore di livello? Per quelle accettate a:

– misura delle caratteristiche fisiche dei diversi valori;

– scala di conversione;

– trasformazione di segnali digitale ad analogico e viceversa;

– trasformazioni funzionali.

Si noti che tale classificazione può essere considerata arbitraria. Ciò è dovuto principalmente al fatto che in uno stesso strumento di misura può essere convertitori multipli primari. Un altro motivo per prendere in considerazione una classificazione condizionale discusso sopra – che in diversi tipi di misurazioni possono essere effettuate sui principi dissimili infrastrutture.

I convertitori elettro-ottici

Un altro popolare in vari campi dell'economia tipo devaysa – convertitore elettronico-ottico. Egli, come altri tipi di dispositivi, abbiamo discusso in precedenza, può essere rappresentato in una vasta gamma di prestazioni. Unisce convertitori elettro-ottici principio di funzionamento generale: essa implica la realizzazione della trasformazione dell'oggetto invisibile – ad esempio un illuminata da raggi infrarossi, ultravioletti, o, per esempio, raggi X, nello spettro visibile.

L'operazione corrispondente viene solitamente effettuata in due fasi. Sul primo radiazione invisibile è ricevuto dal fotocatodo, dopo di che si trasforma in segnali elettronici. Che già nella seconda fase viene convertita in un'immagine visibile e visualizzata sullo schermo. Se è un monitor di computer, il segnale può essere precedentemente convertito in un codice digitale.

I convertitori elettro-ottici – soluzioni che sono stati tradizionalmente classificati in diverse generazioni. Dispositivi relativi al primo, sono composti da un pallone di vetro sotto vuoto. In esso si trovano il fotocatodo e anodo. Tra di loro si forma una differenza di potenziale. Quando viene applicato al convertitore all'interno dei suoi lente elettroni generati tensione ottimale grado di concentrazione dei flussi elettroni.

I convertitori della seconda generazione di moduli di accelerazione degli elettroni presenti, per cui viene migliorata la luminosità dell'immagine. In vengono utilizzati i dispositivi dei materiali di terza generazione, permettendo di aumentare la sensibilità del fotocatodo come componente chiave del convertitore elettro-ottico più di 3 volte.

Caratteristiche resistivi trasduttori

Un altro tipo comune di dispositivi – trasduttori resistivi. Cerchiamo di li consideriamo in dettaglio particolare.

Questi trasduttori sono atti a modificare la propria resistenza elettrica quando esposti ad un particolare misurando. Essi possono anche eseguire la regolazione del movimento angolare e lineare. Nella maggior parte dei casi, convertitori di dati inclusi nel sistema di automazione con sensori di pressione, temperatura, livello di illuminazione, la misurazione dell'intensità di vari tipi di radiazione. I principali vantaggi di trasduttori resistivi

– affidabilità;

– l'assenza di correlazione tra la precisione delle misurazioni e la stabilità della tensione di alimentazione.

Ci sono molte varietà di dispositivi adatti. Tra i più popolari – i sensori di temperatura. Studieremo le loro caratteristiche.

termoresistenza

I convertitori di segnale dati hanno componenti che sono sensibili alle variazioni di temperatura ambiente. Nel caso in cui sorge, la loro resistenza può essere aumentata. Questi dispositivi sono caratterizzati principalmente da una precisione molto elevata. In alcuni casi, essi consentono di modificare la temperatura con un'accuratezza di 0,026 gradi Celsius. Nell'ambito di questi dispositivi vi sono elementi a base di platino – in questo caso il rapporto è inferiore a resistenza o rame.

Applicazione di sensori resistivi è caratterizzata da diversi sfumature. Pertanto, si deve ricordare che gli indicatori corrente maggiore è l'eccitazione vengono alimentati al sensore, aumentando la sua sensibilità alla temperatura, ma allo stesso tempo, riscaldare i rispettivi elementi trasduttori. In molti casi questo causa una diminuzione della sua accuratezza. Si raccomanda pertanto di garantire prestazioni ottimali della corrente di eccitazione per le condizioni di misura specifiche. Il calcolo può essere preso, per esempio, la conduttività termica del mezzo in cui il relativo sensore – aria o acqua. Tipicamente, i parametri raccomandati per gli correnti di eccitazione sono impostati dai produttori dei sensori tipo corrispondente. Così possono variare notevolmente a seconda del metallo applicato nella struttura del dispositivo. Inoltre, quando si utilizza sensori in questione, è necessario tener conto di tale parametro come il valore limite della corrente di funzionamento. In genere, identifica anche il produttore.

sensori resistivi – tra i più comuni tipi di convertitori per l'economia. Ciò è in gran parte dovuto ai significativi vantaggi tecnologici delle molte varietà di loro. Ad esempio, se si parla di Termistori – quelle caratterizzate da elevata sensibilità, la compattezza, il peso ridotto. sensori di tipo corrispondenti possono essere utilizzati per misurare la temperatura in diverse condizioni. La loro produzione spesso non comporta costi significativi. Tuttavia, termistori presentano inconvenienti – principalmente è un alto grado di non-linearità, in modo che possano essere applicati in pratica in un intervallo piuttosto ristretto di temperature.

Appropriate convertitori di tipi di segnali (tipi e il loro scopo possono essere basati su criteri diversi per la classificazione) sono ampiamente utilizzati nella vita di tutti i giorni. Ad esempio, l'inclusione di distribuiti sensori di temperatura, comprendente nella sua struttura dei componenti di platino e rame nella composizione:

– infrastrutture riscaldamento – per misurare gli indicatori di temperatura del liquido di raffreddamento con diverse parti dell'apparecchiatura, nonché in una camera riscaldata;

– lavatrici – al fine di misurare la temperatura dell'acqua e al suo adattamento alle differenti programmi di lavaggio;

– Ferro – analogamente per temperatura di stiratura ottimale all'interno di una particolare modalità;

– electrotiles, così come altri tipi di apparecchiature per la cottura di cibi – per garantire il loro funzionamento su attivazione di alcune modalità utente.

convertitori reostato

Un altro tipo popolare di dispositivi resistivi – trasduttori di resistenza. Il loro principio di funzionamento si basa sulla misurazione della elettrico resistenza di un conduttore sotto l'influenza dello spostamento di ingresso. In pratica, questo trasduttore comprende elementi atti a spostamento per effetto del misurando. Più spesso, il dispositivo in questione venga inclusa nelle partitori di tensione o utilizzato come componente del ponte di misura.

Se parliamo delle virtù che caratterizzano i convertitori reostato, poi, essi includono:

– l'assenza di un effetto reattivo sulle parti mobili;

– alta efficienza;

– piccole dimensioni, l'uso delle infrastrutture, operando come, così e corrente alternata costante.

Allo stesso tempo, i trasduttori resistivi del tipo corrispondente non è sempre affidabile e in molti casi chiedere alla società notevoli risorse per mantenere la funzionalità.