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transdutores de sinal: tipos, princípios de funcionamento e finalidade

Na indústria e em casa está espalhada uso de vários tipos de conversores de sinal. Estes dispositivos podem ser representados em uma ampla gama de modificações sob medida para a resolução de problemas em diferentes áreas da economia. Que tipos de conversores de sinal pode ser atribuído a mais comum? No que pode ser as características da sua operação?


Qual é o propósito dos conversores de sinal?

conversores de sinal – dispositivos que podem, na verdade, estar presentes numa grande variedade de soluções. Este termo colectivo eficazmente e podem estar relacionados com o equipamento utilizado nos diferentes segmentos da economia e classificadas por critérios totalmente díspares. Os principais tipos de sinais que podem transformar o dispositivo em questão:

– poder;

– som;

– temperatura;

– natureza tecnológica.

Dependendo das tarefas de frente para o utilizador do conversor de sinal na estrutura dos respectivos dispositivos podem ser combinados módulos de processamento de vários tipos de dados diferentes. A transformação pode, assim, ser implementada dentro de um único tipo de sinal (por exemplo, a partir de uma frequência para outra) ou ser um mecanismo que implica a tradução entre diferentes categorias de sinais. Por exemplo, no som eléctrico.

O devaysa mais comum refere conversor de sinais analógicos em digitais (e vice-versa, se se forneceu os módulos de estrutura interna do dispositivo). Considere as características de sua obra.

Conversor analógico-digital

O dispositivo em questão, concebido para converter qualquer sinal analógico – por exemplo, representados por tensões, em forma digital (permitindo, por exemplo, para gravar um sinal que corresponde a um arquivo).

Um dos principais critérios para a eficácia do sistema de comunicação – saída de dados bit. Seu valor determina o nível da relação sinal-ruído.

Outro parâmetro importante que caracteriza a qualidade de um dispositivo tal como conversor analógico – sinal de saída de velocidade de formação. Entre os dispositivos que fornecem o melhor seu desempenho – as relativas ao tipo paralelo. Eles fizeram a formação de fluxos de sinal grandes usando um número necessário de torneiras. Esta característica do funcionamento do dispositivo, em muitos casos, determina a libertação dos transdutores relevantes, caracterizado por grandes dimensões. Além disso, a conversores de sinais analógicos pode ter um nível de potência suficientemente alta. No entanto, dada a eficácia destes dispositivos são muitas vezes marcadas com as suas características não são tratadas como faltas.

A conversão de sinais analógicos para digitais dispositivos paralelos é realizada muito rapidamente. Para proporcionar ainda mais elevada velocidade dos dispositivos do tipo correspondentes podem funcionar através da ligação de vários dispositivos, de modo que pode lidar com fluxos de sinais, por sua vez.

soluções alternativas podem ser conversores paralelas sinais do tipo de série. Eles tendem a ser menos produtivo, mas mais eficiente da energia. A sua utilização pode ser devido, em casos em que há uma questão de proporcionar sinais de transmissão dentro da infra-estrutura de uma pequena capacidade, ou no caso em que uma taxa de conversão maior do que a que é fornecida pelo dispositivo sucessivo, é necessária.

Pode-se notar que existe um dispositivo de tipo misto, que combinam as funções de série e conversores paralelas. Em muitos casos, eles são as melhores soluções em termos de cumprimento dos critérios de rentabilidade e produtividade.

Acima notou-se que os conversores analógico-para-digital pode incluir módulos, por meio do qual a conversão de sinais digitais em analógicos. Há também uma categoria separada do tipo apropriado de dispositivos. Vamos estudar as suas características.

Conversores digital-analógico

No caso do usuário estiver disponível, por exemplo, para um sinal de televisão analógico, a sua operação será possível conectar a respectiva antena. Ou assunto para transformar o sinal original em analógico, que a TV pode reconhecer. Sua fonte pode ser, por sua vez, uma antena digital. Ou, alternativamente, o sinal recebido através da internet.

O dispositivo em questão, assim, converte um sinal que contém o código digital em uma corrente, voltagem ou a carga que é transmitido para os módulos de processamento analógicas. Os mecanismos específicos desta transformação dependem do tipo de dados de entrada. Por exemplo, quando se trata de som, então é normalmente a entrada é apresentado em PCM. Se o arquivo de origem é comprimido, os codecs de software especial pode ser usado para conversão de sinal. Por sua vez, a antena digitais tipicamente transmite um sinal de métodos de processamento de hardware.

Os dispositivos, que incluem conversores viram pode ser suplementado por módulos diferentes fins. Por exemplo, enquanto assegurando a reprodução de programa de televisão amplificador de vídeo pode ser utilizada em adição a esses módulos que são utilizados conversor. Em muitos casos é necessário para fornecer imagens de alta qualidade do sinal analógico em uma transformação digital. Além disso, o amplificador de vídeo é usado quando você deseja transferir imagens para uma distância considerável.

TV – não é a única área do uso ativo dos dispositivos em questão. conversores apropriados incluem, por exemplo, da unidade de CD-ROM jogadores, que também transformar o sinal digital para analógico.

transdutores de ultra-som

Próxima categoria comum de dispositivos – um transdutor de ultra-som. Pode ser notado que pode ser representado por meio de dispositivos que têm uma ampla gama de aplicações, bem como princípios de operação. Entre as variedades comuns de transdutores ultra-sónicos – unidade submersível, que se destina a transmitir em água ou outro meio líquido de ultra-som a uma frequência específica. Este dispositivo pode ser usado, por exemplo, para implementar vários objectos de limpeza de contaminação – em banhos da composição utilizados na ordem de limpeza de ultra-sons.

Há também outros campos de aplicação dos dispositivos acima. O transdutor de ultra-sons pode ser utilizado para monitorizar a integridade de determinadas estruturas, ligações, verificar aqueles ou outros objectos para danos.

Linear & Conversores

Considerando as peculiaridades da aplicação de conversores será útil prestar atenção à classificação em que são subdivididos em linear e pulso. Na verdade, esses critérios refletir dois princípios fundamentais do funcionamento dos transdutores.

Aqueles que pertencem à linha, pode operar-se no princípio de concepção de circuitos analógicos, no qual os sinais convertidos são formados ritmo suave. Comutação do conversor requer uma maior representação de sinal na saída, e quando o processamento interno. No entanto, se esta operação seja concretizada apenas para o passo de processamento de sinal interno, um dispositivo adequado pode formar praticamente o mesmo desempenho como no caso em que o transdutor linear activado. Assim, o tratamento de impulso linear ou termo pode ser considerado apenas no contexto do princípio de funcionamento dos componentes essenciais de hardware do tipo devaysa apropriado.

Conversores são utilizados principalmente em casos em que o processamento de sinal de alta potência é assumida como parte da infra-estrutura utilizada. Isto é devido ao facto de que a eficiência dos respectivos dispositivos em tais casos é muito maior do que quando se usa-los em ordem a reduzir o processamento do sinal de potência. Outro factor na escolha de dados decisões – activação de dispositivos de transformador ou de condensadores na infra-estrutura utilizados, que os conversores de impulsos têm compatibilidade óptima.

Por sua vez, o transdutor linear – um dispositivo que é usado como parte da infra-estrutura, em que o processamento de sinal de baixa potência. Ou se há uma necessidade de reduzir o ruído gerado devido à operação do conversor. Note-se que a eficiência das soluções sob consideração de uma grande infra-estrutura de energia – não o mais notável, assim que estes dispositivos geralmente emitem grandes quantidades de calor do que os conversores de pulso. Além disso, o seu peso e dimensões também são significativamente mais elevados.

Mas, de qualquer maneira, na prática, o funcionamento do transdutor sobre o princípio do impulso pode envolver a formação de sua função de transferência de uma forma linear. Portanto, antes de implementar os conversores de sinal correspondentes na infra-estrutura, deve-se considerar a sua estrutura interna usada para o circuito de processamento de sinal.

Transformadores de medição

Outra categoria comum de soluções – transmissores. Quais são suas características? Transmissor – um dispositivo que também pode ser representado em um grande número de variedades. Ele combina a aptidão Sopa de dados como Dimension, e para a transformação de várias quantidades.

Um comum pode ser considerado como funcionando circuito de dispositivos de medição do tipo, no qual o sinal é processado em várias fases correspondente. Primeiro conversor aceita isso, então transformado no valor que pode ser medido por, depois – se transforma em alguma energia útil. Por exemplo, se o conversor de medida analógico, a transformação é levada a cabo de energia eléctrica em energia mecânica.

Claro, o regime específico de aplicação de soluções apropriadas podem ser apresentados em um espectro extremamente amplo. Difundir o uso de medir transformações para fins científicos como parte da infra-estrutura para experimentos e pesquisa. Ele une maioria dos transmissores sua adequação está principalmente preocupado com o uso de características padronizadas durante o processamento ou transformação de sinal. Pode notar-se que estas características nem sempre podem ser utilizados para o transmissor do utilizador final. Seu envolvimento de, em muitos casos, realizado em modo stealth. A pessoa que utiliza os respectivos conversores de sinal, recebe um sinal desejado, adaptado para utilização em diversos fins na saída.

Assim, estas soluções são geralmente não seria usado como tipos de stand-alone de infra-estrutura. Eles fazem parte de dispositivos mais complexos – por exemplo, a automação de medição em produção. Transformadores de medição geralmente classificadas em dois grandes grupos – base e intermédias. É útil considerar as especificidades de ambos.

A classificação de transdutores: soluções primárias e intermediários

Os dispositivos pertencentes à categoria de primário, geralmente usadas como sensores. Ou seja, os transdutores são, por que um ou outro valor medido age diretamente. O restante da sopa classificados como intermediário. Eles são colocados na infra-estrutura de medição imediatamente após o primeiro, e pode ser responsável por um grande número de operações associadas com a conversão. Que operação específica pode executar sinal apropriado tipo de conversor de nível? Para aqueles aceitos para:

– medição das características físicas para vários valores;

– escala de conversão elevada;

– transformação de sinais digitais para analógico e vice-versa;

– transformações funcionais.

Note-se que tal classificação pode ser considerada arbitrária. Isto é principalmente devido ao fato de que em um único e mesmo instrumento de medição pode ser vários conversores primários. Outra razão para considerar uma classificação condicional discutido acima – que, em diferentes tipos de medições podem ser realizadas nos princípios diferentes infra-estrutura.

Os conversores electro-óptico

Outro popular em vários campos da economia tipo devaysa – conversor de elétron-óptica. Ele, assim como outros tipos de dispositivos, temos discutido acima, pode ser representado em uma ampla gama de performances. Une conversores electro-óptico princípio geral de funcionamento: envolve a execução da transformação do objecto invisível – por exemplo, um iluminado por infravermelho, ultravioleta, ou, por exemplo, raios-X, no espectro visível.

A operação correspondente é geralmente levada a cabo em duas fases. No primeiro radiação invisível é recebido pelo fotocátodo, após o que é transformada em sinais electrónicos. Que já na segunda etapa é convertido em uma imagem visível e exibida na tela. Se é um monitor de computador, o sinal pode ser previamente convertidos em um código digital.

Os conversores eletro-ópticos – soluções que têm sido tradicionalmente classificados em várias gerações. Dispositivos relacionados para o primeiro, são compostas de um frasco de vácuo de vidro. Nele encontram-se o fotocátodo e ânodo. Entre eles é formada uma diferença de potencial. Quando aplicado ao conversor no interior das suas lentes de electrões gerados óptima tensão capazes de se concentrar o fluxo de electrões.

Os conversores da segunda geração de módulos de aceleração de electrões presente, pelo que o brilho da imagem é melhorada. Em são usados os dispositivos dos materiais de terceira geração, que permite aumentar a sensibilidade do fotocátodo como um componente chave do conversor electro-óptico é mais do que 3 vezes.

Características resistiva transdutores

Outro tipo comum de dispositivos – transdutores resistivos. Vamos considerá-los em detalhe especial.

Estes transdutores estão adaptadas para mudar a sua própria resistência eléctrica quando expostos a um mensuranda particular. Eles também podem efectuar o ajustamento do movimento angular e linear. Na maioria dos casos, os conversores de dados incluído no sistema de automatização com sensores de pressão, temperatura, nível de iluminação, a medição da intensidade de vários tipos de radiação. As principais vantagens dos transdutores resistivos

– confiabilidade;

– a ausência de correlação entre a precisão das medições e a estabilidade da tensão de alimentação.

Existem muitas variedades de dispositivos adequados. Entre os mais populares – os sensores de temperatura. Vamos estudar as suas características.

detector de temperatura de resistência

Os conversores de sinal de dados tem componentes que são sensíveis a alterações na temperatura ambiente. No caso em que ele aumenta, a sua resistência pode ser aumentada. Estes dispositivos são caracterizados principalmente por uma precisão muito elevada. Em alguns casos, eles fazem o possível para mudar a temperatura com uma precisão de 0,026 graus Celsius. Como parte destes dispositivos não são elementos fabricados a partir de platina – neste caso, a razão de resistência é inferior ou cobre.

Aplicação de sensores resistivos é caracterizado por vários matizes. Assim, deve-se ter em mente que os indicadores quanto maior a corrente de excitação são enviados para o sensor, aumentando a sua sensibilidade à temperatura, mas, ao mesmo tempo, aquecer os respectivos elementos transdutores. Em muitos casos, isso provoca uma diminuição da sua precisão. Por conseguinte, recomenda-se para assegurar um óptimo desempenho da corrente de excitação para as condições de medição específicas. O cálculo pode ser feita, por exemplo, a condutividade térmica do meio em que o sensor aplicável – ar ou água. Tipicamente, os parâmetros recomendados para as correntes de excitação são definidos pelos fabricantes dos sensores do tipo correspondentes. Assim, eles podem variar consideravelmente dependendo do metal aplicado na estrutura do dispositivo. Além disso, quando se utiliza sensores em questão, é necessário ter em conta tais parâmetro como o valor limite da corrente de operação. Normalmente, ele também identifica o fabricante.

sensores resistivos – entre os tipos mais comuns de conversores na economia. Esta é em grande parte devido às vantagens tecnológicas significativas das muitas variedades de eles. Por exemplo, se falamos de Termistores – aquelas caracterizadas por alta sensibilidade, compacidade, baixo peso. sensores do tipo correspondente pode ser utilizado para medir a temperatura em condições diferentes. Sua produção muitas vezes não envolve custos significativos. No entanto, termistores têm inconvenientes – principalmente é um elevado grau de não-linearidade, de modo que eles podem ser aplicados, na prática, numa gama relativamente estreita de temperaturas.

conversores de tipo apropriados sinais (tipos e sua finalidade pode ser baseada em critérios diferentes para a classificação) são amplamente utilizados na vida cotidiana. Por exemplo, a inclusão de distribuição de sensores de temperatura, compreendendo na sua estrutura os componentes de platina e cobre na composição:

– infra-estrutura de aquecimento – de modo a medir os indicadores de temperatura do líquido de arrefecimento em várias partes do equipamento, bem como numa sala aquecida;

– máquinas de lavar – a fim de medir a temperatura da água e o seu ajustamento para os diferentes programas de lavagem;

– ferro – semelhante para engomar temperatura óptima dentro de um modo particular;

– electrotiles, bem como outros tipos de equipamentos para cozinhar alimentos -, a fim de assegurar o seu funcionamento após a ativação de certos modos de usuário.

conversores reostato

Um outro tipo popular de dispositivos resistivas – transdutores de resistência. O seu princípio de funcionamento é baseado na medição da eléctrico resistência de um condutor sob a influência do deslocamento de entrada. Na prática, este transdutor inclui elementos que estão adaptados para a sua deslocação provocada pelo impacto da grandeza medida. Na maioria das vezes, o dispositivo em questão ser incluídos nas divisores de tensão ou utilizado como um componente da ponte de medição.

Se falamos sobre as virtudes que caracterizam os conversores reostato, então, eles incluem:

– a ausência de um efeito reactivo sobre os componentes móveis;

– elevada eficiência;

– pequeno tamanho, o uso da infra-estrutura, operando como um, assim e corrente alternada constante.

Ao mesmo tempo, os transdutores resistivos do tipo correspondente nem sempre é confiável e, em muitos casos, exigem recursos significativos da empresa para manter a funcionalidade.