transducteurs de signaux: types, principes de fonctionnement et le but

Dans l'industrie et à la maison est répartie l'utilisation de différents types de convertisseurs de signaux. Ces dispositifs peuvent être représentés dans une large gamme de modifications adaptées à la résolution des problèmes dans les différents secteurs de l'économie. Quels types de convertisseurs de signaux peuvent être attribués à la plus courante? Dans ce qui pourrait être les caractéristiques de leur fonctionnement?

Quel est le but des convertisseurs de signaux?

convertisseurs de signaux – les appareils qui peuvent réellement être présents dans un large éventail de solutions. Ce terme efficace collective et peut se rapporter à l'équipement utilisé dans les différents secteurs de l'économie et classés selon des critères totalement disparates. Les principaux types de signaux qui peuvent transformer le dispositif en question:

– puissance;

– son;

– la température;

– la nature technologique.

En fonction des tâches de l'utilisateur du convertisseur de signal dans la structure des dispositifs respectifs peuvent être combinés modules, le traitement de plusieurs types de données différents. La transformation peut donc être mis en oeuvre dans un seul type de signal (par exemple, d'une fréquence à une autre) ou d'un mécanisme impliquant la traduction entre les différentes catégories de signaux. Par exemple, dans le son électrique.

Le devaysa la plus courante concerne convertisseur de signaux analogiques en numérique (et vice – versa , s'il est fourni les modules de la structure interne de l' appareil). Tenir compte des caractéristiques de son travail.

Analogique-numérique convertisseur

Le dispositif en question, destiné à convertir tout signal analogique – par exemple, représentés par des tensions, sous forme numérique (permettant, par exemple, pour enregistrer un signal correspondant à un fichier).

L'un des principaux critères de l'efficacité du système de rapports – sortie de données binaires. Sa valeur détermine le niveau du rapport signal à bruit.

Un autre paramètre important de caractériser la qualité d'un tel dispositif convertisseur analogique – vitesse de formation signal de sortie. Parmi ces appareils qui offrent optimal ses performances – celles relatives au type parallèle. Ils ont fait la formation de grands flux de signal en utilisant un nombre suffisant de robinets. Cette caractéristique du fonctionnement du dispositif, dans de nombreux cas détermine la libération des transducteurs concernés, caractérisé par de grandes dimensions. De plus, les convertisseurs de signaux analogiques peuvent avoir un niveau de puissance suffisamment élevé. Toutefois, compte tenu de l'efficacité de ces dispositifs sont souvent marqués par leurs caractéristiques ne sont pas traitées comme des défauts.

La conversion de signaux analogiques à des dispositifs numériques parallèles est réalisée très rapidement. Pour fournir la vitesse encore plus élevée des dispositifs de type correspondant peut fonctionner en connectant plusieurs périphériques, de manière à pouvoir gérer les flux de signaux à son tour.

Des solutions alternatives peuvent être des convertisseurs parallèle des signaux de type série. Ils ont tendance à être moins productifs, mais plus économes en énergie. Leur utilisation peut être due dans les cas où il est question de fournir des signaux de diffusion dans l'infrastructure d'une petite capacité, ou dans le cas où un plus grand taux de conversion que celle qui est fournie par le dispositif successif, est nécessaire.

On peut noter qu'il ya un des dispositifs de type mixte qui combinent les fonctions de la série et des convertisseurs parallèles. Dans de nombreux cas, ce sont les solutions optimales en termes de respect des critères de rentabilité et de productivité.

Ci-dessus, nous avons constaté que les convertisseurs analogique-numérique peuvent comprendre des modules, à travers lesquels la conversion des signaux numériques en analogique. Il y a aussi une catégorie distincte du type de dispositifs appropriés. Nous allons étudier leurs caractéristiques.

Convertisseurs numériques-analogiques

Dans le cas où l'utilisateur est disponible, par exemple, pour un signal de télévision analogique, son fonctionnement sera possible de connecter l'antenne respective. Ou sujet pour transformer le signal original en analogique, que le téléviseur peut reconnaître. Leur source peut être, à son tour, une antenne numérique. Ou, alternativement, le signal reçu via Internet.

Le dispositif en question, par conséquent, convertit un signal contenant le code numérique en un courant, la tension ou la charge qui est transmise à des modules de traitement analogiques. Des mécanismes spécifiques de cette transformation dépendent du type de données d'entrée. Par exemple, en ce qui concerne le son, il est généralement l'entrée est présenté en PCM. Si le fichier source est compressé, les codecs logiciels spéciaux peuvent être utilisés pour la conversion du signal. À son tour, l'antenne numérique transmet typiquement un des procédés de matériel de traitement de signal.

Les appareils qui comprennent les convertisseurs vues peuvent être complétées par des modules de fins différentes. Par exemple, tout en assurant la reproduction de l'amplificateur vidéo de diffusion de télévision peut être utilisé en plus des modules qui sont utilisés convertisseur. Dans de nombreux cas, il est nécessaire de fournir des images de haute qualité au signal analogique en une transformation numérique. En outre, l'amplificateur vidéo est utilisé lorsque vous souhaitez transférer des photos à une distance considérable.

TV – n'est pas la seule zone de l'utilisation active des dispositifs en question. convertisseurs appropriés comprennent, par exemple, des joueurs lecteur de CD-ROM, qui transforment également le signal numérique en analogique.

transducteurs à ultrasons

Catégorie suivante de dispositifs communs – un transducteur à ultrasons. On peut noter qu'il peut être représenté par des dispositifs ayant une large gamme d'applications, ainsi que les principes de fonctionnement. Parmi les variétés communes de transducteurs à ultrasons – unité submersible, qui est conçu pour transmettre dans l'eau ou un autre milieu liquide d'ultrasons à une fréquence spécifique. Ce dispositif peut être utilisé, par exemple, pour mettre en œuvre divers objets de nettoyage de la contamination – dans les bains de composition utilisés dans l'ordre de nettoyage par ultrasons.

Il y a aussi d'autres domaines d'applications des dispositifs ci-dessus. Le transducteur à ultrasons peut être utilisé pour surveiller l'intégrité de certaines structures, les connexions, vérifier les dommages les ou d'autres objets.

Linéaire et Convertisseurs

Compte tenu des particularités de l'application des convertisseurs sera utile de prêter attention à la classification à laquelle ils sont divisés en linéaire et impulsion. En fait, ces critères reflètent deux principes fondamentaux du fonctionnement des transducteurs.

Ceux qui appartiennent à la ligne, peut fonctionner sur le principe de la conception du circuit analogique, dans lequel les signaux convertis sont formés le rythme en douceur. Convertisseur de commutation nécessite une plus grande représentation de signal à la sortie, et lorsque le traitement interne. Toutefois, si cette opération est effectuée uniquement pour l'étape de traitement de signal interne, un dispositif approprié peut former pratiquement le même rendement que dans le cas où le transducteur linéaire activé. Ainsi, le terme linéaire ou le traitement d'impulsions peuvent être envisagées que dans le cadre du principe de fonctionnement des composants matériels clés de type devaysa approprié.

Convertisseurs sont utilisés principalement dans les cas où le traitement de signal à haute puissance est supposée être une partie de l'infrastructure utilisée. Cela est dû au fait que l'efficacité des dispositifs respectifs dans de tels cas est beaucoup plus élevé que lors de leur utilisation afin de réduire le traitement du signal de puissance. Un autre facteur dans la sélection des décisions de données – activation de dispositifs de transformateurs ou de condensateurs dans l'infrastructure utilisée, qui convertisseurs d'impulsions ont une compatibilité optimale.

À son tour, le transducteur linéaire – un dispositif qui est utilisé comme partie de l'infrastructure, dans lequel le traitement de signal de faible puissance. Ou s'il est nécessaire de réduire le bruit généré en raison du fonctionnement du convertisseur. Il convient de noter que l'efficacité des solutions envisagées dans une grande infrastructure d'énergie – ces appareils ne plus remarquables, donc émettent souvent de grandes quantités de chaleur que les convertisseurs d'impulsions. De plus, leur poids et les dimensions sont également beaucoup plus élevés.

Mais, de toute façon, dans la pratique, le fonctionnement du transducteur sur le principe de mouvement peut impliquer la formation de sa fonction de transfert de façon linéaire. Par conséquent, avant la mise en oeuvre des convertisseurs de signaux correspondants dans l'infrastructure, doivent tenir compte de leur structure interne utilisée pour le circuit de traitement du signal.

transformateurs de mesure

Une autre catégorie de solutions communes – émetteurs. Quelles sont leurs caractéristiques? Émetteur – un dispositif qui peut également être représenté dans un grand nombre de variétés. Il combine l'aptitude à soupe de données Dimension et à la transformation de diverses quantités.

Un courant peut être considéré comme circuit de fonctionnement correspondant des dispositifs de mesure de type, dans lequel le signal est traité en plusieurs étapes. Tout d'abord le convertisseur accepte, puis transformé en la valeur qui peut être mesurée par après – se transforme en une énergie utile. Par exemple, si le convertisseur de mesure analogique, la transformation est effectuée l'énergie électrique en énergie mécanique.

Bien entendu, les dispositions spécifiques applicables des solutions appropriées peuvent être présentées dans un spectre extrêmement large. Étaler l'utilisation de la mesure des transformations à des fins scientifiques dans le cadre de l'infrastructure pour les expériences et la recherche. Il réunit la plupart des émetteurs leur aptitude est principalement à l'utilisation des caractéristiques normalisées pendant le traitement ou un signal transformation. On peut noter que ces caractéristiques ne peuvent pas toujours être utilisées pour l'émetteur-utilisateur final. Leur implication de, dans de nombreux cas effectué en mode furtif. La personne qui utilise les convertisseurs de signaux respectifs, reçoit un signal souhaité, adapté pour être utilisé dans divers buts en sortie.

Ainsi, ces solutions sont généralement ne pas être utilisés comme types d'infrastructures autonomes. Ils font partie des dispositifs plus complexes – par exemple, l'automatisation de la mesure de la production. Transformateurs de mesure souvent classés en deux grands groupes – primaires et intermédiaires. Il est utile de prendre en compte les spécificités des deux.

Classification des transducteurs: solutions primaires et intermédiaires

Les appareils appartenant à la catégorie des primaires, généralement utilisés comme capteurs. Autrement dit, les transducteurs sont, pour lesquels l'une ou l'autre valeur mesurée agit directement. La soupe restante classée comme intermédiaire. Ils sont placés dans l'infrastructure de mesure immédiatement après la première, et peut être responsable d'un grand nombre d'opérations liées à la conversion. opération spécifique qui peut effectuer signal de type de convertisseur de niveau approprié? Pour ceux qui sont acceptés à:

– mesure des caractéristiques physiques pour diverses valeurs;

– échelle de conversion élevé;

– transformation de signaux numériques en analogique et vice versa;

– transformations fonctionnelles.

Notez qu'une telle classification peut être considérée comme arbitraire. Cela est principalement dû au fait que dans un seul et même appareil de mesure peut être de plusieurs convertisseurs primaires. Une autre raison d'envisager une classification conditionnelle discuté ci-dessus – que dans différents types de mesures peuvent être effectuées sur l'infrastructure des principes différents.

Les convertisseurs électro-optiques

Un autre populaire dans divers domaines de l'économie type devaysa – convertisseur optique électronique. Il, comme d'autres types de dispositifs, nous avons discuté ci-dessus, peut être représentée dans un large éventail de performances. Unit les convertisseurs électro-optiques principe général de fonctionnement: il implique la mise en oeuvre de la transformation de l'objet invisible – par exemple, un éclairé par infrarouge, ultraviolet, ou, par exemple, les rayons X, dans le spectre visible.

L'opération correspondante est habituellement effectuée en deux étapes. Le premier rayonnement invisible est reçu par la photocathode, après quoi il est transformé en signaux électroniques. Déjà dans la deuxième étape est convertie en une image visible et affichée à l'écran. S'il est un écran d'ordinateur, le signal peut être converti précédemment en un code numérique.

Les convertisseurs électro-optiques – des solutions qui ont toujours été classées en plusieurs générations. Dispositifs relatifs à la première, sont constitués d'un ballon de verre sous vide. Dans ce document sont situés la photocathode et l'anode. Entre eux est formé une différence de potentiel. Lorsqu'il est appliqué au convertisseur à l'intérieur de sa lentille d'électrons générés de tension optimum capables de focaliser les flux d'électrons.

Les convertisseurs de la deuxième génération de modules d'accélération des électrons présents, de sorte que la luminosité de l'image est améliorée. Dans les dispositifs des matériaux de troisième génération sont utilisés, ce qui permet d'augmenter la sensibilité de la photocathode en tant que composant essentiel du convertisseur électro-optique est plus de 3 fois.

Caractéristiques résistifs transducteurs

Un autre type de dispositifs communs – transducteurs résistants. Passons-les en détail particulier.

Ces transducteurs sont adaptés pour changer leur propre résistance électrique lorsqu'ils sont exposés à un mesurande particulier. Ils peuvent également effectuer le réglage du mouvement angulaire et linéaire. Dans la plupart des cas, des convertisseurs de données inclus dans le système d'automatisation avec des capteurs de pression, température, niveau d'éclairement, la mesure de l'intensité des différents types de rayonnement. Les principaux avantages des capteurs résistifs

– la fiabilité;

– l'absence de corrélation entre la précision des mesures et la stabilité de la tension d'alimentation.

Il existe de nombreuses variétés de dispositifs appropriés. Parmi les plus populaires – les capteurs de température. Nous allons étudier leurs caractéristiques.

détecteur de température Résistance

Les convertisseurs de signaux de données ont des composants qui sont sensibles aux changements de température ambiante. Dans le cas où il se lève, leur résistance peut être augmentée. Ces dispositifs se caractérisent principalement par une très grande précision. Dans certains cas, ils permettent de changer la température avec une précision de 0,026 degrés Celsius. Dans le cadre de ces appareils il y a des éléments en platine – dans ce cas, le rapport de résistance est inférieure ou cuivre.

Application de capteurs résistifs se caractérise par plusieurs nuances. Ainsi, il convient de garder à l'esprit que les indicateurs de courant d'excitation plus le sont introduits dans le capteur, ce qui augmente sa sensibilité à la température, mais dans le même temps, faire chauffer les éléments transducteurs respectifs. Dans de nombreux cas, cela entraîne une diminution de la précision. Il est donc recommandé d'assurer une performance optimale du courant d'excitation aux conditions de mesure spécifiques. Le calcul peut être pris, par exemple, la conductivité thermique du milieu dans lequel le capteur applicable – air ou l'eau. En règle générale, les paramètres recommandés pour les courants d'excitation sont fixés par les fabricants de capteurs de type correspondant. Ainsi, ils peuvent varier considérablement en fonction du métal appliqué dans la structure de l'appareil. En outre, lors de l'utilisation des capteurs en question, il est nécessaire de prendre en compte ce paramètre comme la valeur limite du courant d'exploitation. En règle générale, il identifie aussi le fabricant.

capteurs résistifs – parmi les types de convertisseurs dans l'économie les plus courants. Cela est en grande partie en raison des avantages technologiques importants des nombreuses variétés d'entre eux. Par exemple, si l'on parle de Thermistances – ceux qui sont caractérisés par une sensibilité élevée, compacité, faible poids. capteurs de type correspondants peuvent être utilisés pour mesurer la température dans des conditions différentes. Leur production n'impliquent souvent pas de coûts importants. Cependant, les CTN ont des inconvénients – principalement un haut degré de non-linéarité, de sorte qu'ils puissent être appliqués dans la pratique dans une gamme assez étroite de températures.

convertisseurs de type appropriés signaux (types et leurs objectifs peuvent être basés sur différents critères de classification) sont largement utilisés dans la vie quotidienne. Par exemple, l'inclusion d'distribuées capteurs de température, comprenant dans sa structure des composants de platine et de cuivre dans la composition:

– infrastructure de chauffage – afin de mesurer les indicateurs de température du liquide de refroidissement sur différentes parties de l'équipement, ainsi que dans une pièce chauffée;

– machines à laver – afin de mesurer la température de l'eau et son adaptation aux différents programmes de lavage;

– Fer – De même pour la température de repassage optimale dans un mode particulier;

– electrotiles, ainsi que d'autres types d'équipements pour la cuisson des aliments – afin d'assurer leur fonctionnement lors de l'activation de certains modes utilisateur.

convertisseurs rhéostat

Un autre type populaire de dispositifs résistifs – transducteurs de résistance. Leur principe de fonctionnement est basé sur la mesure de la électrique résistance d'un conducteur sous l'influence du déplacement d'entrée. Dans la pratique, ce transducteur comprend des éléments qui sont adaptés pour le déplacement dû à l'impact du mesurande. Le plus souvent, le dispositif en question est inclus dans les diviseurs de tension ou utilisé comme un composant du pont de mesure.

Si nous parlons des vertus qui caractérisent les convertisseurs rhéostat, puis, ils comprennent:

– l'absence d'un effet réactif sur les éléments mobiles;

– rendement élevé;

– petite taille, l'utilisation de l'infrastructure, fonctionnant comme une constante, de sorte et en courant alternatif.

En même temps, les transducteurs résistifs du type correspondant ne sont pas toujours fiables et dans de nombreux cas exigent la société des ressources importantes pour maintenir la fonctionnalité.