מתמר Signal: סוגים, עקרונות הפעלה ומטרה

בתעשייה בבית משתרעת שימוש בסוגים שונים של ממירי אות. התקנים אלה יכולים להיות מיוצגים מגוון רחב של שינויים המותאמים לפתרון בעיות בתחומים שונים של הכלכלה. אילו סוגים של ממירי אות ניתן לייחס הנפוצים ביותר? במה שעשוי להיות המאפיינים של הפעולה שלהם?

מהי מטרתו של ממירי האות?

ממירי אות - מכשירים שבעצם יכול להיות נוכח מגוון רחב של פתרונות. טווח זה קולקטיבי ביעילות ויכול שיתייחס ציוד המשמש במגזרים השונים של המשק מסווג לפי קריטריונים שונים לגמרי. הסוגים העיקריים של אותות שיכולים לשנות את המכשיר המדובר:

- כוח;

- קול;

- הטמפרטורה;

- אופי טכנולוגי.

בהתאם למשימות מול למשתמש של ממיר אות במבנה של המכשירים המתאימים ניתן לשלב מודולים, עיבוד מספר סוגי נתונים שונים. השינוי עשוי אפוא להיות מיושם בתוך סוג יחיד של האות (לדוגמה מתדר אחד לשני) או להיות מנגנון רומז התרגום בין קטגוריות שונות של אותות. לדוגמה, ב הצליל החשמלי.

Devaysa הנפוצה ביותר קשורה ממיר אותות אנלוגיים ל דיגיטלי (versa וסגן אם זה מסופק מודולים המבנה התקן פנימי). קחו למשל את התכונות של עבודתו.

אנלוגי לדיגיטלי ממיר

המכשיר הנדון, שנועד להמיר את כל אותות אנלוגיים - למשל: המיוצג על ידי מתחים, בצורה דיגיטלית (המאפשר למשל, להקליט אות המתאים לקובץ).

אחד הקריטריונים המרכזיים האפקטיביות של מערכת הדיווח - תפוקת נתונים קצת. שוויה מקובע את רמת יחס האות לרעש.

עוד פרמטר חשוב באפיון איכות מכשיר כמו ממיר אנלוגי - אות הפלט קצב היווצרות. בין אלה מכשירים המספקים ביצועים שלה אופטימלית - אלו הקשורים לסוג המקביל. הם עשו את היווצרות זרמי אות גדולות באמצעות מספר דרוש של ברזים. תכונה זו של התפקוד של המכשיר, ובמקרים רבים שמקובעת את שחרורו של המתמרים הרלוונטיים, המתאפיין בממדים גדולים. בנוסף, ממירי אות אנלוגי יכול להיות בעל רמת הספק גבוה מספיק. עם זאת, בהינתן היעילות של מכשירים אלה מסומנים קרובים עם התכונות שלהם, אינן נחשבות תקלות.

המרה של אותות אנלוגיים להתקני במקביל דיגיטלי מתבצע מהר מאוד. כדי לספק מהירות גבוהה אף יותר של מכשירים מהסוג המקבילים יכול לעבוד ידי חיבור התקנים מרובים, כך שיוכלו להתמודד עם תזרים של אותות בתורו.

פתרונות חלופיים עשויים להיות אותות מסוג סדרה ממירים מקבילים. הם נוטים להיות פחות פרודוקטיבי, אבל יותר באנרגיה. השימוש שלהם עשויה לנבוע במקרים בהם יש שאלה של מתן אותות השידור בתוך תשתיות של קיבולת קטנה, או במקרה בו שיעור ההמרה גדול יותר מזה הניתן על ידי מכשיר רצופים, הנדרש.

אפשר לציין כי קיים התקנים מעורב בסוג המשלבים הפונקציות של סדרה וממירים מקבילים. בהרבה מקרים, הם הפתרונות האופטימלי מבחינת עמידה בקריטריונים הרווחיות ואת התפוקה.

מעל שציינו כי ממירים אנלוגיים-לדיגיטלי עשויים לכלול המודולים, שדרכו המרה של אותות דיגיטליים לתוך אנלוגי. יש גם קטגוריה נפרדת של סוג של התקנים המתאימים. אנחנו נלמד את המאפיינים שלהם.

דיגיטלי לאנלוגי

במקרה שהמשתמש זמין, למשל, עבור אות טלוויזיה אנלוגי, פעולתו ניתן יהיה לחבר את האנטנה בהתאמה. או בכפוף להפוך את האות המקורי לתוך אנלוגי, שבו הטלביזיה יכולה לזהות. המקור שלהם יכול להיות, בתורו, אנטנה דיגיטלית. או, לחלופין, את האות קבלה דרך האינטרנט.

המכשיר הנדון, ולכן ממירה אות המכילה קוד דיגיטלי לתוך זרם, מתח או תשלום אשר מועבר אל מודולים עיבוד אנלוגי. מנגנונים ספציפיים של השינוי הזה תלוי בסוג של נתוני קלט. לדוגמה, כשמדובר נשמע, אז זה בדרך כלל קלט מוצגת PCM. אם קובץ המקור דחוס, קודקים התוכנה המיוחדים ניתן להשתמש עבור אות מרה. בתורו, את האנטנה הדיגיטלית בדרך כלל משדר שיטות חומרה לעיבוד אותות.

התקנים הכוללים ממירים שנצפו ניתן בתוספת מודולים למטרות שונות. כך למשל, תוך הקפדה על שעתוק של מגבר שידור וידאו טלוויזיה עשויה לשמש ובנוסף מודולים אלה מנוצלים הממיר. בהרבה מקרים יש צורך מספק תמונות באיכות גבוהה על האות האנלוגי לתוך טרנספורמציה דיגיטלית. כמו כן, מגבר הווידאו משמש כאשר אתה רוצה להעביר תמונות ממרחק ניכר.

טלוויזיה - היא לא התחום היחיד שבו השימוש פעיל של מכשירים המדובר. ממירים מתאימים כוללים, לדוגמא, של כונן תקליטורי שחקנים, אשר אף להפוך את האות הדיגיטלי אנלוגי.

מתמר קולי

מכשירים בקטגוריה נפוצה הבאים - מתמר קולי. ראוי לציין כי זה עשוי להיות מיוצג על ידי מכשירים שיש מגוון רחב של יישומים, כמו גם עקרונות של המבצע. בין הזנים הנפוצים של מתמרים קוליים - יחידת צוללת, אשר נועד לשדר במים או בינוני נוזל אחר של אולטרסאונד בתדר ספציפי. מכשיר זה יכול לשמש, לדוגמא, על מנת ליישם חפצי ניקוי שונים מזיהום - אל מרחצאות הרכב המשמשים סדר הניקוי קולי.

ישנם גם תחומים אחרים של יישומים של המכשירים הנ"ל. מתמר אולטראסאונד יכול לשמש כדי לפקח על שלמות מבנים מסוימים, קשרים, לבדוק אלו או חפצים אחרים על נזק.

Linear וממיר Switching

בהתחשב המוזרויות של יישום של ממירים יהיה שימושי לשים לב לסיווג שבו הם מחולקים ליניארי דופק. למעשה, קריטריונים אלה משקפים שני עקרונות יסוד של תפקוד של כמתמרים.

אלה השייכים לקו, יכולים לפעול על העיקרון של תכנון מעגלים אנלוגיים, שבו האותות המרים נוצרים בקצב חלק. החלפת ממיר דורשת ייצוג אות גדול במוצא, וכאשר העיבוד הפנימי. עם זאת, אם פעולה זו מבוצעת רק עבור הצעד עיבוד אותות פנימיים, מכשיר המתאים יכול ליצור כמעט אותם ביצועים כמו במקרה שבו מתמר לינארי מופעל. כך, הטיפול ליניארי או דופק לטווח יכול להיחשב רק בהקשר של עיקרון הפעולה של רכיבי חומרת מפתח devaysa הסוג מתאים.

ממירים Switching מנוצלים בעיקר במקרים בהם עיבוד אותות הספק גבוה מניחים כחלק התשתיות המשמשות. זאת עקב העובדה כי יעילות ההתקנים המתאימים במקרים כאלה הוא גבוה בהרבה כאשר השימוש בהם על מנת להפחית עיבוד אות כוח. גורם נוסף בבחירת החלטות נתונים - הפעלה של מכשירי שנאי או קבלים בתשתית בשימוש, אשר ממירה דופק יש תאימות אופטימלית.

בתורו, מתמר לינארי - מכשיר זה משמש כחלק תשתית, בהם עיבוד אות בעוצמה נמוכה. או אם יש צורך להקטין את רעש שנוצר עקב הניתוח של ממיר. יצוין כי היעילות של פתרונות תחת שיקול תשתית כוח גדול - לא הבולט ביותר, כך המכשירים האלה לעתים קרובות לפלוט כמויות גדולות של חום מאשר ממירים הדופק. בנוסף, המשקל והמימדים שלהם גם הם גבוהים בהרבה.

אבל בכל מקרה, הלכה למעשה, את הפעולה של מתמר מעל העיקרון מומנטום עשוי להיות כרוך היווצרות של פונקציה העברה שלה באופן לינארי. לכן, לפני יישום ממירים אות המקביל בתשתית, חייב להתייחס למבנה הפנימי שלהם משמש המעגל עיבוד אותות.

מתמר

קטגוריה נפוצה נוספת של פתרונות - משדרים. מה הם המאפיינים שלהם? משדר - מכשיר שיכול גם להיות מיוצג במספר רב של זנים. הוא משלב את כושר נתונים מרק כמאפיין, וכן כדי להביא לשינוי כמויות שונות.

משותף יכול להיחשב מתפקד מעגל מקביל תקני מדידת סוג, בם האות מעובד בכמה שלבים. ממיר ראשית מקבלת אותו, ואז הופך את הערך שבו ניתן למדוד על ידי, לאחר - הופך קצת אנרגיה שימושית. לדוגמה, אם ממיר מדידה אנלוגי, השינוי מתבצע אנרגיה חשמלית לאנרגיה מכנית.

כמובן, ההסדרים הספציפיים החלימו פתרונות מתאימים ניתן מוצגי קשת רחבה מאוד. מורחים את השימוש במדידת טרנספורמציות למטרות מדעיות במסגרת תשתית ניסויים ומחקר. היא מאחדת ביותר משדרי התאמתם הוא עוסק בעיקר בשימוש מאפיינים סטנדרטיים במהלך עיבוד או הפיכת האות. ראוי לציין כי מאפיינים אלה לא תמיד יכולים לשמש עבור משדר משתמש הקצה. מעורבותם של, במקרים רבים מתבצעת במצב התגנבות. האדם באמצעות ממירי אות היחסיים, מקבל אות רצויה, להתאים לשימוש למטרות שונות במוצא.

לפיכך, פתרונות אלה הם בדרך כלל לא לשמש סוגים עצמאיים של תשתיות. הם חלק מכשירים מורכבים יותר - למשל, אוטומצית מדידה בייצור. ממירי מדידה כלל מסווגות לשתי הקבוצות הגדולות - יסודי וחטיבת ביניים. כדאי לשקול את הפרטים של שניהם.

סיווג של מתמרים: פתרונות יסודיים וחטיבת ביניים

המכשירים השייכים לקטגוריה של ראשוני, משמשים בדרך כלל חיישנים. כלומר, מתמר הם, אשר אחד או הערך הנמדד האחר ופועל ישירות. המרק הנותר המסווגים ביניים. הם ממוקמים תשתית מדידה מיד לאחר הראשונה, ועשוי להיות אחראי למספר רב של פעולות הקשורות ההמרה. איזה מבצע ספציפי יכול לבצע אות סוג ממיר ברמה מתאימה? לאלו שמקובלים ל:

- מדידה של מאפיינים פיזיים עבור ערכים שונים;

- סולם המרה גבוהה;

- שינוי של אותות דיגיטליים אנלוגיים ולהיפך;

- טרנספורמציות פונקציונלי.

שים לב סיווג כזה יכול להיחשב שרירותי. זהו בעיקר בשל העובדה כי היינו הך מכשיר מדידה יכול להיות ממירים העיקרי מרובים. סיבה נוספת לשקול סיווג מותנה שנדונו לעיל - כי סוגים של מדידות שונות יכול להתבצע על עקרונות שונים תשתית.

הממירים אלקטרואופטיות

עוד פופולרי בתחומים שונים של סוג devaysa כלכלה - ממיר-אופטי אלקטרון. הוא, כמו סוגים אחרים של התקנים, דנו לעיל, יכול להיות מיוצג במגוון רחב של מופעים. מאחד ממיר-אופטי אלקטרו עיקרון כללי של מבצע: זה כרוך ביישום השינוי של האובייקט הסמוי - למשל: מואר על ידי, סגול אינפרא אדום או למשל, צילומי רנטגן, בספקטרום הנראה.

המבצע המתאים לרוב מתבצע בשני שלבים. על הקרינה הבלתי נראית הראשונה שקבל photocathode, שלאחריו הוא הופך אותות אלקטרוניים. זה כבר השלב השני מומר תמונת גלוי המוצג על המסך. אם זהו צג מחשב, האות ניתן המרה בעבר לתוך קוד דיגיטלי.

הממירים אלקטרו-אופטי - פתרונות שסווגו באופן מסורתי לכמה דורות. התקנים הנוגעים הראשון, מורכב תֶרמוֹס זכוכית. בו הם איתרו את photocathode לבין האנודה. בין אותם הפרש פוטנציאלים נוצר. כאשר חלים על ממיר בתוך העדשה אלקטרונים שנוצר מתח אופטימלית שלה מסוגל למקד את תזרימי אלקטרונים.

הממירים של האצה הנוכחית מודולים הדור השני של אלקטרונים, לפיה בהירות התמונה משתפרת. בשנת המכשירים מהחומרים הדור השלישי משמשים, המאפשר להגדיל את הרגישות של photocathode כמרכיב מרכזי של ממיר אלקטרואופטיות היא למעלה מ 3 פעמים.

מאפיינים resistive מתמרים

עוד סוג נפוץ של מכשירים - מתמר resistive. הבה נתייחס אליהם בהרחבה בפרט.

מתמרים אלו מותאמים לשנות התנגדות החשמלית שלהם כאשר הם נחשפים הנמדדים בפרט. הם יכולים גם לבצע את ההתאמה של תזוזת זוויתית ולינארית. ברוב המקרים, ממירי נתונים כלולים במערכת האוטומציה עם חיישני לחץ, טמפרטורה, רמת תאורה, המדידה של עוצמת סוגים שונים של קרינה. היתרונות העיקריים של מתמרי resistive

- אמינות;

- בהיעדר התאמה בין רמת הדיוק של מדידות ועל היציבות של מתח האספקה.

ישנם סוגים רבים של התקנים מתאימים. בין הפופולריים ביותר - חיישני טמפרטורה. אנחנו נלמד את המאפיינים שלהם.

גלאי טמפרטורת התנגדות

הממירים אותות נתונים לכלול רכיבים רגישים לשינויים בטמפרטורת הסביבה. במקרה שבו עולה, ההתנגדות שלהם ניתן להגדיל. התקנים אלה מאופיינים בעיקר על ידי דיוק גבוה מאוד. בחלק מהמקרים, הם מאפשרים לשנות את הטמפרטורה ברמת דיוק של 0.026 צלסיוס מעלות. במסגרת ההתקנים אלה ישנם אלמנטים עשויים פלטינה - במקרה זה יחס ההתנגדות נמוך או נחושת.

היישום של חיישני resistive מאופיין במספר הניואנסים. לפיכך, יש לזכור כי ככל האינדיקטורים השוטפים עירור ניזונים לחיישן, הגדלת רגישות לטמפרטורה שלה, אבל באותו זמן, האלמנטים מתמר בהתאמה מחומם. במקרים רבים זה גורם לירידת הדיוק שלה. לכן מומלץ כדי להבטיח ביצועים אופטימליים של זרם העירור לתנאים המדידים הספציפיים. החישוב עלול להילקח, למשל, את המוליכות התרמית של המדיום בו חיישן החלים - באוויר או מים. בדרך כלל, הפרמטרים המומלצים עבור זרמי עירור נקבעים על ידי היצרנים של חיישנים מסוג המקביל. כך הם יכולים להשתנות במידה ניכרת בהתאם המתכת מיושמת במבנה המכשיר. יתר על כן, כאשר באמצעות חיישנים נדונים, יש צורך לקחת בחשבון פרמטר חשבון כגון הערך הגבולי של זרם ההפעלה. בדרך כלל, זה גם מזהה את היצרן.

חיישנים התנגדותי - בין הסוגים הנפוצים ביותר של ממירים במשק. זהו בעיקר בשל היתרונות הטכנולוגיים המשמעותיים של זנים רבים מהם. לדוגמא, אם אנו מדברים על תרמיסטורים - אלה מאופיינים ברגישות גבוהה, קומפקטיות, משקל נמוך. חיישנים מסוג מתאימים עשויים לשמש כדי למדוד את הטמפרטורה בתנאים שונים. הייצור שלהם לעתים קרובות אינו כרוך בעלויות משמעותיות. עם זאת, יש תרמיסטורים חסרונות - בעיקר זה רמה גבוהה של אי-ליניאריות, אז כי הם יכולים להיות מיושמים הלכה למעשה במגוון די צר של טמפרטורות.

ממירים הסוג המתאים אותות (סוגים ומטרתם עשוי להיות מבוסס על קריטריונים שונים עבור סיווג) נפוצים בחיי היומיום. לדוגמה, הכללת מופץ חיישני טמפרטורה, הכולל במבנה שלה הרכיבים פלטינה ונחושת בהרכב:

- תשתית חימום - כדי למדוד את טמפרטורת נוזל הקירור אינדיקטורים על חלקים שונים של ציוד, כמו גם בחדר מחומם;

- מכונות כביסה - כדי למדוד את הטמפרטורה של המים והתאמתו תוכניות כביסה שונות;

- מגהץ - דומה עבור טמפרטורת גיהוץ אופטימלית בתוך מצב מסוים;

- electrotiles, כמו גם סוגים אחרים של מכשור למזון בישול - על מנת להבטיח הפעולה שלהם עם הפעלה של מצב משתמש מסוים.

ממירי רֵיאוֹסטָט

סוג פופולרי נוסף של התקני resistive - מתמר התנגדות. עיקרון הפעולה שלהם מבוסס על מדידת חשמל ההתנגדות של מוליך תחת השפעת עקירת הקלט. בפועל, מתמר זו כולל אלמנטים אשר מותאמים העקירה בשל ההשפעה של הגודל הנמדד. לרוב, המכשיר המדובר להיכלל מחלק מתח או כרכיב של גשר מדידה.

אם אנחנו מדברים על המעלות המאפיינות את ממירי רֵיאוֹסטָט, אז, הם כוללים:

- בהיעדר השפעה תגובתי על רכיבי מטלטלין;

- יעילות גבוהה;

- גודל קטן, השימוש בתשתיות, ולפעול כ מתמיד, כך זרם חילופין.

במקביל מתמר resistive מהסוג המתאים הוא לא תמיד אמין, ובמקרים רבים דורשים משאבי החברה משמעותיים כדי לשמור על תפקודו.