Өнөр жайда жана күнүмдүк турмушта сигналды өзгөрткүчтөрдүн ар кандай түрлөрүн колдонуу кеңири таралган. Бул приборлор эл чарбасынын ар турдуу тармактарындагы проблемаларды чечууге ылайыкташтырылган модификациялардын эн кенири ассортиментинде берилиши мумкун. Сигнал өзгөрткүчтөрдүн кандай түрлөрүн эң кеңири таралгандарына кошууга болот? Алардын иштөө өзгөчөлүктөрү кандай болушу мүмкүн?
Сигнал өзгөрткүчтөрдүн максаты эмне?
Сигнал өзгөрткүчтөрү - бул чындыгында чечимдердин эң кеңири диапазонунда сунуштала турган түзүлүштөр. Бул термин чындыгында жамааттык жана экономиканын ар кандай сегменттеринде колдонулган жана такыр башка критерийлер боюнча классификацияланган жабдууларды билдириши мүмкүн. Каралып жаткан түзмөктөр өзгөртө ала турган сигналдардын негизги түрлөрү:
- электрдик;
- үн;
- температура;
- технологиялык мүнөз.
Сигнал өзгөрткүчтүн колдонуучусу алдында турган милдеттерге жараша, тиешелүү түзүлүштүн түзүмү бир нече ар кандай типтеги маалыматтарды иштеткен модулдарды айкалыштыра алат. Демек, конверсия сигналдын бир түрүнүн алкагында жүргүзүлүшү мүмкүн (мисалы, бир жыштыктан экинчисине) же сигналдардын ар кандай категорияларынын ортосундагы которууну камтыган механизм болушу мүмкүн. Мисалы, электрдик үн.
Кеңири таралган түзүлүштөргө аналогдук сигналдарды санарипке конвертер кирет (жана тескерисинче, эгерде ал аппараттын ички модулдарынын структурасында каралса). Анын ишинин өзгөчөлүктөрүн карап көрөлү.
A/D конвертер
Каралып жаткан аспап ар кандай аналогдук сигналды - мисалы, чыңалуу индикаторлору аркылуу санариптик түргө айландыруу үчүн иштелип чыккан (мисалы, файлга тиешелүү сигналды жазууга мүмкүндүк берет).
Каралып жаткан аппараттын натыйжалуулугунун негизги критерийлеринин бири - бул чыгаруу маалымат сыйымдуулугу. Анын мааниси сигнал-ызы-чуу катышын аныктайт.
Аналогдук конвертер сыяктуу түзүлүштүн иштөө сапатын мүнөздөгөн дагы бир маанилүү параметр – бул чыгуу сигналын түзүү ылдамдыгы. Анын оптималдуу иштешин камсыз кылган түзүлүштөрдүн арасында параллелдүү типтегилери бар. Алар керектүү сандагы төөнөгүчтөрдү колдонуу менен чоң сигнал агымдарын түзүшөт. Аппараттын иштешинин бул өзгөчөлүгү көп учурларда чоң өлчөмдөрү менен мүнөздөлгөн тиешелүү конвертерлерди чыгарууну алдын ала аныктайт. Мындан тышкары, аналогдук сигнал өзгөрткүчтөрү электр керектөөнүн бир кыйла жогору болушу мүмкүн. Бирок, натыйжалуулугун эске алуу мененбул түзмөктөрдүн иштеши, алардын белгиленген өзгөчөлүктөрү көбүнчө кемчиликтер катары каралбайт.
Сигналдарды аналогдуктан санариптик параллелдүү түзүлүшкө айландыруу абдан тез. Тиешелүү типтеги түзмөктөр үчүн дагы жогорку ылдамдыкты камсыз кылуу үчүн бир нече түзмөктөрдү туташтыра аласыз, алар сигнал агымдарын өз кезегинде иштете алышат.
Параллель чечимдерге альтернатива сериялык типтеги сигналды өзгөрткүчтөр болушу мүмкүн. Алар азыраак өндүрүмдүү, бирок энергияны үнөмдөөчү. Аларды колдонуу аз кубаттуулуктагы инфраструктурада сигналдардын берилишин камсыз кылуу маселеси келип чыккан учурларда же сериялык түзүлүштөр тарабынан берилгенден жогору конвертациялоо ылдамдыгы талап кылынбаган учурда шартталышы мүмкүн.
Сериялык жана параллелдүү конвертерлердин функцияларын бириктирген аралаш типтеги түзүлүштөр бар экенин белгилей кетүү керек. Көпчүлүк учурларда, алар баасына жана аткаруу критерийлерине жооп берүү жагынан эң мыкты чечим болуп саналат.
Биз жогоруда аналогдук-санариптик өзгөрткүчтөр санариптик сигналдарды аналогдукка айландыруучу модулдарды камтышы мүмкүн экенин белгилегенбиз. Тиешелүү типтеги түзүлүштөрдүн өзүнчө категориясы да бар. Келгиле, алардын өзгөчөлүктөрүн изилдеп көрөлү.
Санариптик-аналогдук конвертерлер
Эгер колдонуучуда, мисалы, аналогдук сигнал үчүн сыналгы бар болсо, анда анынылайыктуу антенна туташтырылганда иштөө мүмкүн болот. Же бул сыналгы тааный ала турган оригиналдуу сигналдарды аналогго айландыруу шартында. Алардын булагы, өз кезегинде, санариптик антенна болушу мүмкүн. Же болбосо, Интернет аркылуу алынган сигнал.
Демек, каралып жаткан түзүлүш санариптик кодду камтыган сигналды токко, чыңалууга же зарядга айлантат, ал аналогдук модулдарга кайра иштетүү үчүн өткөрүлөт. Бул трансформациянын конкреттүү механизмдери баштапкы маалыматтардын түрүнө жараша болот. Мисалы, биз үн жөнүндө сөз кыла турган болсок, анда киргизүүдө, адатта, импульстук код модуляциясында көрсөтүлөт. Эгерде баштапкы файл кысылган болсо, анда сигналдарды которуу үчүн атайын программалык кодектер колдонулушу мүмкүн. Өз кезегинде санариптик антенна адатта аппараттык ыкмалар менен иштетүү үчүн сигналды өткөрөт.
Каралып жаткан конвертерлерди камтыган түзмөктөр ар кандай максаттар үчүн модулдар менен толукталышы мүмкүн. Мисалы, телеберүүнү ойнотууну камсыз кылууда, конвертер колдонгон модулдардан тышкары видеосигнал күчөткүч колдонулушу мүмкүн. Көпчүлүк учурларда, аналогдук сигналды санарипке которууда сүрөттүн жогорку сапатын камсыз кылуу үчүн зарыл. Ошондой эле, сүрөттөрдү бир топ аралыкка өткөрүү керек болсо, видео сигнал күчөткүч колдонулат.
Телевидение каралып жаткан түзмөктөрдү активдүү колдонуунун жалгыз чөйрөсү эмес. Тиешелүү конвертерлер, мисалы, CD ойноткучтарда,ошондой эле санариптик сигналды аналогго айлантат.
Ультразвуктук өзгөрткүчтөр
Түзмөктөрдүн кийинки кеңири таралган категориясы - бул ультраүн өзгөрткүч. Аны колдонуунун кеңири спектри, ошондой эле иштөө принциптери бар түзмөктөр менен көрсөтүүгө болот деп белгилей кетүү керек. Ультрадыбыстык түрдөгүчтөрдүн кеңири таралган сортторунун арасында сууга же башка суюк чөйрөгө белгилүү бир жыштыктагы ультра үндү өткөрүү үчүн арналган суу астындагы түзүлүш бар. Бул аппаратты, мисалы, ар кандай объекттерди булгоочу заттардан тазалоо үчүн колдонсо болот - ультраүн тазалоо үчүн колдонулган ванналардын бир бөлүгү катары.
Каралып жаткан түзмөктөрдү колдонуунун башка тармактары бар. Ультрадыбыстық өзгөрткүчтү белгилүү бир түзүлүштөрдүн, байланыштардын бүтүндүгүн көзөмөлдөө, айрым объектилердин бузулууларын текшерүү үчүн колдонсо болот.
Сызыктуу жана импульстук конвертерлер
Конвертерлерди колдонуунун өзгөчөлүктөрүн эске алуу менен, алар сызыктуу жана импульстук болуп бөлүнүүчү классификацияга көңүл буруу пайдалуу. Чынында, бул критерийлер конвертерлердин иштөөсүнүн эң маанилүү эки принциптерин чагылдырат.
Сызыктуулар аналогдук схема принцибинде иштей алышат, мында конвертирленген сигналдар тегиз темпте түзүлөт. Импульстун конвертору сигналдардын чыгууда да, аларды ички кайра иштетүүдө дагы активдүү чагылдырылышын болжолдойт. Бирок, эгердебул операция сигналды иштеп чыгуунун ички стадиясында гана ишке ашырылат, тиешелүү түзүлүш сызыктуу конвертер колдонулган учурдагыдай эле көрсөткүчтөрдү түзө алат. Ошентип, сызыктуу же импульстук иштетүү түшүнүгү тиешелүү типтеги түзүлүштүн негизги аппараттык компоненттеринин иштөө принцибинин контекстинде гана каралышы мүмкүн.
Импульстук конвертерлер негизинен колдонулган инфраструктура жогорку кубаттуулуктагы сигналдарды иштетүү үчүн күтүлгөн учурларда колдонулат. Бул мындай учурларда тиешелүү түзүлүштөрдүн эффективдүүлүгү, алар азыраак кубаттуулуктагы сигналдарды иштетүү үчүн колдонулганга караганда алда канча жогору экендигине байланыштуу. Бул чечимдерди тандоодогу дагы бир фактор болуп импульсту өзгөрткүчтөр оптималдуу шайкештикке ээ болгон инфраструктуранын бир бөлүгү катары трансформатор же конденсатор түзүлүштөрүн колдонуу саналат.
Өз кезегинде сызыктуу конвертер инфраструктуранын алкагында колдонулуучу түзүлүш, мында аз кубаттуулуктагы сигналды иштетүү жүргүзүлөт. Же конвертордун иштешинен улам пайда болгон ызы-чууну азайтуу зарылчылыгы келип чыкса. Белгилей кетчү нерсе, жогорку кубаттуулуктагы инфраструктурада каралып жаткан чечимдердин натыйжалуулугу эң көрүнүктүү эмес, ошондуктан, бул түзүлүштөр көбүнчө импульстук конвертерлерге караганда көбүрөөк жылуулукту бөлүп чыгарышат. Мындан тышкары, алардын салмагы жана өлчөмдөрү дагы бир топ чоңураак.
Бирок, тигил же бул жол менен, иш жүзүндө, импульс принциби боюнча конвертордун иштеши камтышы мүмкүнсызыктуу түрдө анын өткөрүп берүү функциясын түзүү. Ошондуктан, инфраструктурага тиешелүү сигналды кондиционерлерди киргизүүдөн мурун, колдонулуучу сигналды иштетүү схемасы үчүн алардын ички түзүмүн карап чыгуу керек.
Өлчөөчү өзгөрткүчтөр
Чечимдердин дагы бир кеңири таралган категориясы – өзгөрткүчтөр. Алардын өзгөчөлүктөрү кандай? Өлчөөчү өзгөрткүч - бул көп сандагы сорттордо берилиши мүмкүн болгон түзүлүш. Бул түзмөктөрдү бириктирген нерсе - алардын белгилүү бир чоңдуктарды өлчөө жана өзгөртүү жөндөмдүүлүгү.
Тиешелүү типтеги өлчөө приборлорунун иштөө схемасын карап чыгуу кеңири таралган, мында сигнал бир нече этап менен иштетилет. Биринчиден, конвертер аны кабыл алат, андан кийин аны өлчөөгө боло турган чоңдукка айлантат, андан кийин кандайдыр бир пайдалуу энергияга айлантат. Мисалы, эгер аналогдук өлчөөчү ток өткөргүч колдонулса, анда электр энергиясы механикалык энергияга айланат.
Албетте, тиешелүү чечимдерди колдонуунун конкреттүү механизмдери өтө кеңири диапазондо көрсөтүлүшү мүмкүн. Эксперименттерди жана изилдөөлөрдү жүргүзүү үчүн инфраструктуранын курамында илимий максаттарда өлчөө трансформацияларын колдонуу кеңири таралган. Өлчөөчү өзгөрткүчтөрдүн көбүн бириктирген нерсе бул алардын ыңгайлашуусу, биринчи кезекте, сигналды иштетүүдө же трансформациялоодо нормалдаштырылган мүнөздөмөлөрдү колдонуу менен иштөө. мүмкүнБул спецификациялар инвертордун акыркы колдонуучусуна дайыма эле арналбашы мүмкүн экенин эске алыңыз. Аларды активдештирүү көп учурларда жашыруун режимде ишке ашырылат. Тиешелүү сигналды өзгөрткүчтөрдү колдонгон адам чыгууда ар кандай максаттарда колдонууга ылайыкташтырылган керектүү сигналды гана алат.
Ошентип, бул чечимдер, эреже катары, инфраструктуранын өз алдынча түрлөрү катары колдонулбайт. Алар бир кыйла татаал түзүлүштөрдүн бир бөлүгү болуп саналат - мисалы, өндүрүштө өлчөө автоматташтыруу системалары. Өлчөөчү өзгөрткүчтөр көбүнчө 2 негизги топко бөлүнөт - баштапкы жана ортоңку. Экөөнүн тең өзгөчөлүктөрүн карап чыгуу пайдалуу болот.
Өлчөөчү өзгөрткүчтөрдүн классификациясы: баштапкы жана аралык чечимдер
Биринчи категорияга кирген түзмөктөр, эреже катары, сенсорлор катары колдонулат. Башкача айтканда, алар тигил же бул өлчөнгөн маани түздөн-түз аракет кылган конвертерлер. Калган аппараттар орто деп классификацияланат. Алар биринчилерден кийин дароо өлчөө инфраструктурасына жайгаштырылат жана трансформацияга байланыштуу көп сандагы операциялар үчүн жооптуу болушу мүмкүн. Тиешелүү типтеги сигнал деңгээлин өзгөрткүч кандай конкреттүү операцияларды аткара алат? Булар адатта мындай деп аталат:
- ар кандай чоңдуктар үчүн физикалык көрсөткүчтөрдү өлчөө;
- ар кандай масштабдагы трансформациялар;
- санариптик сигналдарды аналогго жана тескерисинче трансформациялоо;
- функционалдык трансформациялар.
Ушундай экенин эске алыңызклассификация шарттуу каралышы мүмкүн. Бул биринчи кезекте бир эле өлчөө аспабында бир нече баштапкы өзгөрткүчтөр жайгаша ала тургандыгы менен шартталган. Жогоруда талкууланган классификацияны шарттуу деп эсептөөнүн дагы бир себеби, инфраструктуранын ар кандай типтеринде өлчөөлөр окшош эмес принциптерге ылайык жүргүзүлүшү мүмкүн.
Интенсификатор түтүктөр
Экономиканын ар кандай тармактарында популярдуу болгон дагы бир түзүлүш - бул сүрөттү күчөтүүчү түтүк. Ал, жогоруда талкууланган түзмөктөрдүн башка түрлөрү сыяктуу эле, дизайндын кеңири спектринде берилиши мүмкүн. Электрондук-оптикалык өзгөрткүчтөрдү иштөөнүн жалпы принциби бириктирет: ал көзгө көрүнбөгөн объектти - мисалы, инфракызыл, ультра кызгылт көк же, мисалы, рентген нурлары менен жарыктанган объектини көрүнүүчү спектрге айландырууну камтыйт.
Мында тиешелүү операция, эреже катары, 2 этапта жүргүзүлөт. Биринчи этапта көзгө көрүнбөгөн нурланууну фотокатод кабыл алат, андан кийин ал электрондук сигналдарга айланат. Алар экинчи этапта көрүнүп турган сүрөткө айландырылып, экранда көрсөтүлөт. Эгер ал компьютердин монитору болсо, анда сигналды алдын ала санарип кодго айландырса болот.
Интенсификатор түтүктөр салттуу түрдө бир нече муунга классификацияланган чечимдер. Биринчиге тиешелүү түзүлүштөр айнек вакуумдук колбаны камтыйт. Анда фотокатод жана анод бар. Алардын ортосунда потенциалдык айырма түзүлөт. Арыз бергендеАнын ичиндеги оптималдуу чыңалуу конвертери электрон агымдарын фокустоого жөндөмдүү электрондук линзаны түзөт.
Экинчи муундагы өзгөрткүчтөрдүн электрон тездетүүчү модулдары бар, натыйжада сүрөт жарыктыгын жакшыртат. Үчүнчү муундагы аппараттар электрондук-оптикалык конвертердин негизги компоненти катары фотокатоддун сезгичтигин 3 эседен ашык жогорулатууга мүмкүндүк берүүчү материалдарды колдонушат.
Резистивдүү өзгөрткүчтөрдүн өзгөчөлүктөрү
Түзмөктүн дагы бир кеңири таралган түрү - резистивдүү өзгөрткүчтөр. Алардын өзгөчөлүктөрүн кененирээк карап көрүңүз.
Бул өзгөрткүчтөр тигил же бул өлчөнгөн чоңдуктун таасири астында өздөрүнүн электр каршылыгын өзгөртүүгө ылайыкташкан. Алар ошондой эле бурчтук жана сызыктуу кыймылды оңдой алат. Көбүнчө, бул өзгөрткүчтөр басым, температура, жарыктын деңгээли жана нурлануунун ар кандай түрлөрүнүн интенсивдүүлүгүн өлчөө үчүн сенсорлор менен автоматташтырылган системаларга кирет. Резистивдик өзгөрткүчтөрдүн негизги артыкчылыктары:
- ишенимдүүлүк;
- өлчөөлөрдүн тактыгы менен камсыздоо чыңалуусунун туруктуулугу ортосунда эч кандай байланыш жок.
Тийиштүү түзмөктөрдүн көп сандагы түрлөрү бар. абдан популярдуу арасында температура сенсорлор болуп саналат. Келгиле, алардын өзгөчөлүктөрүн изилдеп көрөлү.
Резистивдүү температура сенсорлору
Бул сигналды өзгөрткүчтөрдүн чөйрө температурасынын өзгөрүшүнө сезгич компоненттери бар. Эгер көтөрүлсө, анда алардын каршылыгы күчөшү мүмкүн. Бул приборлор биринчи кезекте абдан жогорку тактык менен мүнөздөлөт. Кээ бир учурларда, алар болжол менен 0,026 градус Цельсий тактык менен температураны өзгөртүүгө мүмкүндүк берет. Бул аппараттар платинадан жасалган элементтерди камтыйт - бул учурда каршылык коэффициенти төмөн, же жез болот.
Резистивдүү сенсорлорду колдонуу бир катар нюанстар менен мүнөздөлөт. Ошентип, сенсорго берилген дүүлүктүрүүчү токтун жогорку маанилери анын температуралык сезгичтигин жогорулатарын, бирок ошол эле учурда тиешелүү конвертордун элементтерин ысытарын эске алуу керек. Бул көп учурларда анын тактыгынын төмөндөшүнө алып келет. Ошондуктан, белгилүү бир өлчөө шарттарын эске алуу менен оптималдуу дүүлүктүрүү учурдагы аткарууну камсыз кылуу үчүн сунуш кылынат. Эсептөө, мисалы, сенсор колдонулган чөйрөнүн жылуулук өткөрүмдүүлүгүн алат - аба же суу. Эреже катары, дүүлүктүрүүчү ток үчүн сунушталган көрсөткүчтөр тиешелүү типтеги сенсорлорду өндүрүүчүлөр тарабынан белгиленет. Бирок, алар аппараттарды долбоорлоодо колдонулган металлдарга жараша бир топ өзгөрүшү мүмкүн. Мындан тышкары, каралып жаткан сенсорлорду колдонууда, иштеп жаткан токтун чектүү мааниси сыяктуу көрсөткүчтү эске алуу керек. Адатта аны өндүрүүчү да аныктайт.
Резистивдүү сенсорлор үй чарбаларында эң кеңири таралган түрдөгүчтөрдүн бири. Бул, негизинен, алардын көптөгөн сортторунун олуттуу технологиялык артыкчылыктары менен шартталган. Мисалы, эгердетермисторлор жөнүндө сөз - алар жогорку сезгичтиги, компакттуулук, аз салмак менен мүнөздөлөт. Сенсорлордун тиешелүү түрү ар кандай шарттарда абанын температурасын өлчөө үчүн колдонулушу мүмкүн. Алардын өндүрүшү көбүнчө олуттуу чыгымдарды талап кылбайт. Ырас, термисторлордун да кемчиликтери бар - биринчиден, бул сызыктуу эместиктин жогорку даражасы, мунун натыйжасында алар иш жүзүндө кыйла тар температура диапазондорунда колдонулушу мүмкүн.
Сигнал өзгөрткүчтөрдүн тиешелүү тиби (алардын түрлөрү жана максаты ар кандай классификациялык критерийлердин негизинде аныкталышы мүмкүн) күнүмдүк турмушта кеңири колдонулат. Мисалы, алардын курамына платина жана жез элементтерин камтыган температура сенсорлорун кошуу кеңири таралган:
- жылытуу инфраструктурасы - жабдуулардын айрым бөлүктөрүндө, ошондой эле жылытылган бөлмөдө муздаткычтын температурасын өлчөө үчүн;
- кир жуугуч машиналар - суунун температурасын өлчөө жана аны ар кандай жууп программаларына тууралоо үчүн;
- үтүктөр - ушундай эле иштөөнүн белгилүү бир режиминде оптималдуу үтүктөө температурасын камсыз кылуу үчүн;
- электр плиталары, ошондой эле тамак бышыруу үчүн жабдуулардын башка түрлөрү - ошондой эле колдонуучунун айрым режимдери иштетилгенде алардын иштешин камсыз кылуу үчүн.
Реостаты өзгөрткүчтөр
Резистивдүү түзүлүштөрдүн дагы бир популярдуу түрү - реостатты өзгөрткүчтөр. Алардын иштөө принциби электр каршылыгын өлчөөгө негизделгенкириш жылышынын таасири астында тигил же бул өткөргүчтүн. Иш жүзүндө бул өзгөрткүч өлчөнгөн чоңдуктун таасиринен кыймылга ыңгайлашкан элементтерди камтыйт. Көбүнчө каралып жаткан түзүлүштөр чыңалуу бөлгүчтөрүнө кошулат же өлчөө көпүрөлөрүнүн ажырагыс элементи катары колдонулат.
Эгер реостатты өзгөрткүчтөрдү мүнөздөгөн артыкчылыктар жөнүндө айта турган болсок, анда алар төмөнкүлөрдү камтыйт:
- кыймылдуу компоненттерге реактивдүү таасир этпейт;
- жогорку натыйжалуулук;
- кичинекей өлчөмдөр, түз жана өзгөрмө ток менен иштеген инфраструктурада колдонуу мүмкүнчүлүгү.
Ошол эле учурда, тиешелүү типтеги резистивдүү өзгөрткүчтөр дайыма эле ишенимдүү боло бербейт жана көп учурларда функцияларды колдоо үчүн ишканадан олуттуу ресурстарды талап кылат.
