Snímače Signál: typy, principy činnosti a účel

V průmyslu a v domácnostech se šíří použití různých typů převodníky. Tato zařízení mohou být zastoupeny v širokém rozsahu úprav přizpůsobených k řešení problémů v různých oblastech hospodářství. Jaké druhy převodníky lze připsat na nejběžnější? V čem může být charakteristiky jejich provozu?

Jaký je účel převodníky?

převodníky signálu - zařízení, které mohou být ve skutečnosti přítomno v široké škále řešení. Tento termín účinně kolektivní a mohou se vztahovat na zařízení používaná v různých oblastech hospodářství a zařazuje zcela různorodých kritérií. Mezi hlavní typy signálů, které mohou transformovat přístroj v otázce:

- síla;

- zdravé;

- teplota;

- technické povahy.

V závislosti na úkolech uživatele převodníku ve struktuře jednotlivých zařízení může být kombinována moduly zpracování několik různých typů dat. Transformace může být tedy realizovány v rámci jednoho typu signálu (například, z jednoho kmitočtu na druhý), nebo může být mechanismus implikovat překlad mezi různými druhy signálů. Například v elektrickém zvuku.

Nejběžnější devaysa týká převodníku analogového signálu na digitální (a naopak, je-li opatřen vnitřní struktury zařízení modulů). Zvažte rysy jeho tvorby.

Analogově-digitální převodník

Daný prostředek, jehož účelem je převést analogový signál - např., Představovány napětími, v digitální formě (umožňující, například pro záznam signálu odpovídajícího souboru).

Jedním z hlavních kritérií pro účinnost systému hlášení - bitovým datovým výstupem. Jeho hodnota určuje úroveň signálu od šumu.

Další důležitý parametr charakterizující kvalitu zařízení, jako je analogový převodník - výstupní signál rychlosti tvoření. Mezi těmito zařízeními, které poskytují optimální jeho výkon - které se týkají paralelního typu. Jsou také tvorbu velký signál proudů pomocí potřebný počet odboček. Tato vlastnost fungování zařízení v mnoha případech určuje uvolňování příslušných snímačů, vyznačující se tím, velkými rozměry. Kromě toho, analogové převodníky mohou mít dostatečně vysokou úroveň výkonu. Nicméně s ohledem na účinnost těchto zařízení jsou často označeny jejich vlastnosti nejsou považovány za vady.

Konverze z analogových signálů na digitální paralelní zařízení se provádí velmi rychle. Pro zajištění ještě vyšší rychlost odpovídajících zařízení typu může pracovat po připojení více zařízení, takže se může zpracovávat toky signálů v pořadí.

Alternativní řešení může být paralelní převodníky sériového typu signály. Mají tendenci být méně produktivní, ale energeticky účinnější. Jejich použití může být způsobeno v případech, kdy je otázka zajištění vysílací signály do infrastruktury malou kapacitou, nebo v případě, že větší míra konverze, než ten, který je postupným zařízení, je požadováno.

Je třeba poznamenat, že tam je smíšený typ zařízení, které kombinují funkce sérií a paralelních měničů. V mnoha případech jsou to optimální řešení z hlediska splnění kritérií ziskovosti a produktivity.

Výše jsme uvedli, že analogově-digitální převodníky mohou obsahovat moduly, jimiž konverze digitálního signálu do analogové. K dispozici je také samostatná kategorie vhodného typu zařízení. Budeme zkoumat jejich vlastnosti.

Číslicově analogové převodníky

V případě, že je k dispozici uživateli, například pro analogový televizní signál, jeho provoz bude možné připojit příslušnou anténu. Nebo podléhá přeměnit původní signál do analogové, které televizor dokáže rozpoznat. Jejich zdrojem může být zase digitální anténu. Nebo alternativně, přijímaný signál prostřednictvím internetu.

Daný prostředek, tedy převádí signál obsahující digitální kód do proudu, napětí nebo poplatku, který je přenášen na analogových modulů zpracování. Specifické mechanismy této přeměny závisí na typu vstupních dat. Například, pokud jde o zvuk, pak je to obvykle vstup je uveden v PCM. Je-li zdrojový soubor komprimovaný, speciální softwarové kodeky mohou být použity pro převod signálu. Na druhé straně, digitální anténa typicky vysílá signál metody zpracování hardwaru.

Zařízení, která obsahují zobrazené převodníky mohou být doplněny o moduly různé účely. Například při zajištění reprodukci televizního vysílání videa zesilovače mohou být použity kromě těch modulů, které jsou využívány převodník. V mnoha případech je nezbytné poskytovat vysoce kvalitní obraz při analogového signálu na digitální transformace. Také video zesilovač se používá, když chcete přenést snímky do značné vzdálenosti.

TV - není jedinou oblastí aktivního používání zařízení v úvahu. Vhodné převodníky patří například hráči CD-ROM, který také transformovat digitální signál na analogový signál.

ultrazvukové převodníky

Vedle běžné kategorie zařízení - ultrazvukové snímače. Je třeba poznamenat, že mohou být reprezentovány pomocí zařízení, které mají širokou škálu aplikací, jakož i princip činnosti. Mezi běžné odrůdy ultrazvukových měničů - ponorného zařízení, který je určen pro přenos do vody nebo jiného kapalného média ultrazvuku na konkrétní frekvenci. Toto zařízení může být použito, například, provádět různé čištění předmětů před znečištěním - do složení lázní používaných v pořadí čištění ultrazvukem.

Existují i jiné oblasti použití výše uvedených zařízení. Ultrazvukový měnič může být použit pro sledování integrity některých struktur, připojení, zkontrolujte, zda těchto nebo dalších objektů na poškození.

Lineární a přepínací konvertory

S ohledem na zvláštnosti použití konvertorů bude užitečné věnovat pozornost se klasifikace, při které jsou rozděleny na lineární a pulsu. Ve skutečnosti tato kritéria odrážejí dva základní principy fungování snímačů.

Ti, kteří patří do linie, může pracovat na principu analogových obvodů, ve kterých jsou signály konvertované vytvořené hladké tempo. Přepínání převodník vyžaduje větší zastoupení signálu na výstupu, i když vnitřní zpracování. Nicméně, pokud je tato operace provedena pouze pro vnitřní kroku zpracování signálu, vhodné zařízení může tvořit prakticky stejnou funkci jako v případě, kdy je lineární snímač aktivován. To znamená, že výraz lineární nebo léčení puls lze považovat pouze v rámci principu práce klíčových komponent hardwaru devaysa vhodný typ.

Spínací konvertory se používají zejména v případech, kdy je zpracování s vysokým výkonem signálu předpokládá jako součást infrastruktury použité. To je v důsledku skutečnosti, že účinnost příslušných zařízení v takových případech je mnohem vyšší, než při jejich použití za účelem snížení zpracování výkonu signálu. Dalším faktorem při výběru rozhodnutí na základě údajů - aktivace transformátoru nebo kondenzátorových zařízení v infrastruktuře používán, který pulzní měniče mají optimální kompatibilitu.

Na druhé straně, lineární snímač - přístroj, který se používá jako součást infrastruktury, ve které se zpracováním s nízkou spotřebou signálu. Nebo v případě, že je potřeba snížit hluk v důsledku provozu měniče. Je třeba poznamenat, že účinnost řešení zvažovaných ve velké energetické infrastruktury - to nejvýraznější, takže tato zařízení často vypouštějí velké množství tepla, než převodníků puls. Navíc, jejich hmotnost a rozměry jsou také výrazně vyšší.

Ale tak jako tak, v praxi, provoz měniče s ohledem na zásadu hybnosti může zahrnovat tvorbu jeho přenosovou funkci lineárně. Proto před provádění odpovídajících převaděče signálu v infrastruktuře, musí vzít v úvahu jejich vnitřní struktury použité pro zpracování signálu.

měřicí převodníky

Dalším společným kategorie řešení - vysílače. Jaké jsou jejich charakteristiky? Vysílač - zařízení, které může být také zastoupen ve velkém počtu odrůd. Spojuje v sobě dat polévka kondici jako dimenzi, a k přeměně různých množstvích.

Společný lze považovat za funkční obvod odpovídající měřicí zařízení typu, ve kterém je signál zpracována v několika etapách. První převodník akceptuje ji a poté přeměněna na hodnotu, která může být měřena po - transformuje do nějaké užitečné energie. Například, pokud analogově měření, se transformace provádí elektrickou energii na mechanickou energii.

Samozřejmě, že zvláštní opatření se použijí vhodné řešení, mohou být prezentovány v extrémně širokém spektru. Rozšířit používání měřicích transformací pro vědecké účely jako součást infrastruktury pro experimenty a výzkum. Spojuje nejvíce vysílače jejich vhodnost je v první řadě týká použití standardizovaných vlastností v průběhu zpracování nebo transformaci signálu. Je třeba poznamenat, že tyto charakteristiky mohou být vždy použity pro koncového uživatele vysílače. Jejich zapojení, v mnoha případech provádí v utajeném režimu. Osoba, pomocí příslušných převodníků signálu, obdrží požadovaný signál, přizpůsobený pro použití v různých účely na výstupu.

Proto tato řešení jsou obecně by neměly být používány jako samostatné druhů infrastruktury. Jsou součástí složitějších zařízení - například, měření automatizace výroby. Měřicí měniče často klasifikovány do dvou hlavních skupin - primární a meziproduktů. Je vhodné vzít v úvahu specifika obou.

Klasifikace snímačů: primární a střední řešení

Zařízení, které patří do kategorie primární, obvykle používají jako senzory. To znamená, že snímače jsou, pro které jeden nebo druhý naměřená hodnota přímo působí. Zbývající polévka klasifikován jako meziprodukt. Jsou umístěny v měřicí infrastruktury bezprostředně po první a může být zodpovědný za velký počet operací spojených s konverzí. Které konkrétní operaci lze provést příslušný typ signálu na úrovni převodník? Aby byly přijaty na adresu:

- měření fyzikálních charakteristik pro různé hodnoty;

- vysoká konverze stupnice;

- přeměna digitálního signálu na analogový a opačně;

- funkční transformace.

Všimněte si, že taková klasifikace lze považovat za svévolný. To je způsobeno především tím, že v jednom a tomtéž měřidle může být více primární měniče. Dalším důvodem, proč uvažovat o podmíněné rozdělení je uvedeno výše - že v různých typech měření může být provedeno na základě infrastruktury odlišných principech.

Tyto elektro-optické převodníky

Další populární v různých oblastech hospodářství typu devaysa - elektronové optiky konvertoru. On, stejně jako ostatní typy zařízení, jsme diskutovali výše, mohou být zastoupeny v širokém rozsahu výkonů. Spojuje elektro-optických převodníků obecný princip provozu: zahrnuje provádění transformace neviditelné objektu - např osvětleným infračerveným, ultrafialovým nebo, například rentgenového záření, ve viditelném spektru.

Odpovídající postup se obvykle provádí ve dvou stupních. Na první neviditelného záření je přijata fotokatody, po kterém se transformuje na elektrické signály. Že již v druhém kroku se převádí na viditelný obraz a zobrazí na obrazovce. Pokud se jedná o počítačový monitor, může být signál dříve převedeny do digitálního kódu.

Tyto elektro-optické převodníky - řešení, která jsou tradičně byla rozdělena do několika generací. Zařízení vztahující se k první, jsou složeny ze skla vakuové baňky. V něm jsou umístěny fotokatodou a anodu. Mezi nimi se vytvoří rozdíl potenciálů. Při aplikaci na převodníku v optimálním napětí generované elektronových čoček, které jsou schopny zaměřit elektronů toky.

Převodníky druhé generace elektronů akceleračních modulů přítomných, čímž se jas obrazu rozšířené. V se používají přístroje třetí generace materiálů, což umožňuje zvýšení citlivosti fotokatody jako klíčový prvek elektro-optický převodník je více než 3 krát.

Vlastnosti rezistivní snímače

Dalším častým typem zařízení - odporové snímače. Uvažujme je zejména podrobně.

Tyto snímače jsou přizpůsobeny ke změně vlastní elektrický odpor, když je vystavena určité měřené veličiny. Mohou také provést nastavení úhlové a lineární pohyb. Ve většině případů, datové převodníky součástí automatizovaného systému s tlakovými senzory, teplota, úroveň osvětlení, měření intenzity různých druhů záření. Hlavními výhodami odporových snímačů

- spolehlivosti;

- absence korelace mezi přesnosti měření a stability napájecího napětí.

Existuje mnoho odrůd vhodných zařízení. Mezi nejoblíbenější - teplotní čidla. Budeme zkoumat jejich vlastnosti.

Detektor teplotní odolnost

Data převodníky signálu mají komponenty, které jsou citlivé na změny teploty. V případě, že se zvedne, jejich odolnost může být zvýšena. Tato zařízení se vyznačují především velmi vysokou přesností. V některých případech, aby bylo možné měnit teplotu s přesností na 0,026 stupňů Celsia. V rámci těchto zařízení jsou prvky z platiny - v tomto případě je poměr odpor je nižší než nebo měď.

Aplikace odporových snímačů je charakterizován několika nuancemi. Proto je třeba mít na paměti, že čím vyšší je budicí proud ukazatele se přivádí do senzoru, zvýšení jeho teplotní citlivost, ale zároveň, teplo příslušné měničových prvků. V mnoha případech to vede ke snížení jejich přesnosti. Proto se doporučuje, aby zajistily optimální výkon budicího proudu na konkrétní podmínky měření. Výpočet může být přijata, například tepelná vodivost média, ve kterých použitelné čidlo - vzduch nebo voda. Typicky, doporučené parametry pro budicích proudů jsou uvedeny výrobci odpovídajících čidel typu. Tak se mohou značně lišit v závislosti na kovu, použité v konstrukci zařízení. Kromě toho, při použití senzorů se jedná, je třeba vzít v úvahu takové parametry jako mezní hodnoty provozního proudu. Typicky se také identifikuje výrobce.

Odporové snímače - mezi nejběžnější typy měničů v ekonomice. To je do značné míry v důsledku významných technologických výhod mnoha odrůd nimi. Například, pokud mluvíme o Thermistors - charakterizované vysokou citlivostí, kompaktnost, nízká hmotnost. Odpovídající senzory typu může být použit pro měření teploty v různých podmínkách. Jejich výroba často nezahrnuje značné náklady. Nicméně, termistory mají nevýhody - v první řadě je to vysoký stupeň nelinearity, tak, aby mohly být použity v praxi v poměrně úzkém rozmezí teplot.

Vhodný typ měniče signály (typy a jejich účel může být na základě různých kritérií pro klasifikaci) jsou široce používány v každodenním životě. Například zahrnutí distribuovaných teplotních čidel, obsahující ve své struktuře platiny a mědi složky ve složení:

- ohřev infrastruktura - pro měření ukazatelů teplota chladicí kapaliny na různých částí zařízení, jakož i ve vytápěné místnosti;

- pračky - za účelem měření teploty vody a její přizpůsobení různých pracích programů;

- železo - podobně pro optimální žehlení teplotě v konkrétním režimu;

- electrotiles, stejně jako jiné typy zařízení pro vaření potravin - za účelem zajištění jejich provozu při aktivaci určitých uživatelských režimů.

rheostat převodníky

Další populární typ odporových zařízení - odporových snímačů. Jejich princip fungování je založen na měření elektrického odporu vodiče pod vlivem vstupního posunu. V praxi se tento snímač obsahuje prvky, které jsou uzpůsobeny pro posunutí vzhledem k dopadu měřené veličiny. Nejčastěji se daný prostředek být zahrnuty do děliče napětí nebo používat jako součást měřicího můstku.

Pokud budeme hovořit o výhodách, které charakterizují RHEOSTAT konvertory, tedy zahrnují:

- absence reaktivního účinku na pohyblivé části;

- vysokou účinnost;

- malé rozměry, použití infrastruktury, působící jako konstantní, tak i střídavého proudu.

Zároveň jsou odporové převodníky odpovídající typu není vždy spolehlivé a v mnoha případech vyžadují, aby společnosti značné prostředky k udržení funkčnosti.