Katika tasnia na katika maisha ya kila siku, matumizi ya aina mbalimbali za vigeuzi vya mawimbi ni kawaida. Vifaa hivi vinaweza kuwasilishwa kwa upana zaidi wa marekebisho yaliyobadilishwa ili kutatua matatizo katika maeneo mbalimbali ya uchumi. Ni aina gani za waongofu wa ishara zinaweza kuhusishwa na kawaida zaidi? Je, vipengele vyao vinaweza kuwa vipi?
Madhumuni ya vibadilishaji mawimbi ni nini?
Vigeuza mawimbi ni vifaa vinavyoweza kuwasilishwa katika masuluhisho mapana zaidi. Neno hili kwa kweli ni la pamoja na linaweza kurejelea vifaa vinavyotumika katika sehemu tofauti za uchumi na kuainishwa kulingana na vigezo tofauti kabisa. Aina kuu za ishara ambazo vifaa vinavyohusika vinaweza kubadilisha ni:
- umeme;
- sauti;
- halijoto;
- asili ya kiteknolojia.
Kulingana na kazi ambazo mtumiaji wa kibadilishaji mawimbi hukabili, muundo wa kifaa husika unaweza kuchanganya moduli zinazochakata aina kadhaa tofauti za data. Uongofu, kwa hiyo, unaweza kufanywa ndani ya mfumo wa aina moja ya ishara (kwa mfano, kutoka kwa mzunguko mmoja hadi mwingine) au kuwa utaratibu unaohusisha tafsiri kati ya makundi mbalimbali ya ishara. Kwa mfano, umeme hadi sauti.
Vifaa vinavyojulikana zaidi ni pamoja na kibadilishaji cha mawimbi ya analogi hadi dijiti (na kinyume chake, ikiwa kinatolewa na muundo wa moduli za ndani za kifaa). Zingatia vipengele vya kazi yake.
A/D Kigeuzi
Kifaa kinachohusika kimeundwa ili kubadilisha mawimbi yoyote ya analogi - kwa mfano, yanayowakilishwa na viashirio vya voltage hadi kwenye umbo la dijitali (kuruhusu, kwa mfano, kuandika mawimbi sambamba na faili).
Moja ya vigezo kuu vya ufanisi wa kifaa kinachozingatiwa ni uwezo wa kutoa data. Thamani yake huamua uwiano wa mawimbi kwa kelele.
Kigezo kingine muhimu kinachoangazia ubora wa utendakazi wa kifaa kama kibadilishaji cha analogi ni kasi ya uundaji wa mawimbi ya kutoa. Miongoni mwa vifaa hivyo vinavyotoa utendaji wake bora ni wale ambao ni wa aina ya sambamba. Wanaunda mtiririko mkubwa wa ishara kwa kutumia nambari inayotakiwa ya pini. Kipengele hiki cha utendaji wa kifaa katika hali nyingi huamua kutolewa kwa waongofu sambamba, unaojulikana na vipimo vikubwa. Kwa kuongeza, waongofu wa ishara za analog wanaweza kuwa na kiwango cha juu cha matumizi ya nguvu. Hata hivyo, kutokana na ufanisiuendeshaji wa vifaa hivi, vipengele vyake vilivyobainishwa mara nyingi havizingatiwi kama mapungufu.
Ubadilishaji wa mawimbi kutoka vifaa vya analogi hadi vya dijitali sambamba ni haraka sana. Ili kutoa kasi ya juu zaidi kwa aina inayolingana ya vifaa, unaweza kuunganisha vifaa kadhaa, ili viweze kuchakata mitiririko ya mawimbi kwa zamu.
Mbadala kwa masuluhisho sambamba yanaweza kuwa vigeuzi vya mawimbi ya aina ya mfululizo. Wao huwa na uzalishaji mdogo lakini ufanisi zaidi wa nishati. Matumizi yao yanaweza kuwekewa hali katika hali ambapo kuna suala la kuhakikisha utumaji wa mawimbi ndani ya miundombinu yenye uwezo wa chini, au katika tukio ambalo kiwango cha juu cha ubadilishaji kuliko kile kinachotolewa na vifaa vya serial hakihitajiki.
Inaweza kuzingatiwa kuwa kuna vifaa vya aina mseto vinavyochanganya utendakazi wa vigeuzi mfululizo na sambamba. Katika hali nyingi, wao ndio suluhu bora zaidi kulingana na kukidhi vigezo vya gharama na utendakazi.
Tulibainisha hapo juu kuwa vigeuzi vya analogi hadi dijitali vinaweza kujumuisha moduli zinazobadilisha mawimbi ya dijitali hadi ya analogi. Pia kuna aina tofauti ya vifaa vya aina inayolingana. Hebu tujifunze vipengele vyao.
Vigeuzi vya dijiti-kwa-analogi
Ikiwa mtumiaji ana, kwa mfano, TV ya mawimbi ya analogi, basi yakeoperesheni itawezekana wakati antenna inayofaa imeunganishwa. Au kulingana na mabadiliko ya mawimbi asilia kuwa analogi, ambayo TV hii inaweza kutambua. Chanzo chao kinaweza, kwa upande wake, kuwa antenna ya digital. Au, kwa njia nyingine, mawimbi yaliyopokelewa kupitia Mtandao.
Kwa hivyo, kifaa kinachohusika hubadilisha mawimbi yenye msimbo wa kidijitali kuwa ya sasa, voltage au chaji, ambayo huhamishiwa kwenye moduli za analogi ili kuchakatwa. Mbinu mahususi za mabadiliko haya hutegemea aina ya data ya awali. Kwa mfano, ikiwa tunazungumza juu ya sauti, basi kwenye pembejeo kawaida huwasilishwa kwa urekebishaji wa msimbo wa mapigo. Ikiwa faili ya chanzo imesisitizwa, basi codecs maalum za programu zinaweza kutumika kubadili ishara. Kwa upande mwingine, antena ya dijiti kwa kawaida husambaza mawimbi ya kuchakatwa kwa mbinu za maunzi.
Vifaa vinavyojumuisha vigeuzi vinavyohusika vinaweza kuongezwa moduli kwa madhumuni mbalimbali. Kwa mfano, wakati wa kutoa uchezaji wa matangazo ya televisheni, amplifier ya ishara ya video inaweza kutumika pamoja na moduli hizo zinazotumiwa na kubadilisha fedha. Katika hali nyingi, inahitajika ili kuhakikisha ubora wa picha ya juu wakati wa kubadilisha ishara ya analog kuwa dijiti. Pia, amplifaya ya mawimbi ya video inatumika ikiwa unahitaji kuhamisha picha kwa umbali mkubwa.
Televisheni sio eneo pekee la utumiaji amilifu wa vifaa vinavyohusika. Vigeuzi vinavyolingana vimejumuishwa, kwa mfano, katika vicheza CD,ambayo pia hubadilisha mawimbi ya dijitali kuwa analogi.
Transducers Ultrasonic
Kitengo kinachofuata cha kawaida cha vifaa ni transducer ya ultrasonic. Inaweza kuzingatiwa kuwa inaweza kuwakilishwa na vifaa ambavyo vina aina mbalimbali za maombi, pamoja na kanuni za uendeshaji. Miongoni mwa aina za kawaida za transducers za ultrasonic ni kitengo cha chini cha maji, ambacho kimeundwa kusambaza ultrasound kwa mzunguko fulani ndani ya maji au katikati nyingine ya kioevu. Kifaa hiki kinaweza kutumika, kwa mfano, kusafisha vitu mbalimbali kutoka kwa uchafu - kama sehemu ya bafu zinazotumika kusafisha ultrasonic.
Kuna maeneo mengine ya matumizi ya vifaa vinavyozingatiwa. Transducer ya ultrasonic inaweza kutumika kudhibiti uadilifu wa miundo fulani, miunganisho, kuangalia vitu fulani kwa uharibifu.
Vigeuzi laini na vya kunde
Kuzingatia sifa za matumizi ya vibadilishaji, itakuwa muhimu kuzingatia uainishaji kulingana na ambayo wamegawanywa katika mstari na mapigo. Kwa hakika, vigezo hivi vinaakisi kanuni mbili muhimu zaidi za utendakazi wa vigeuzi.
Zile ambazo ni za mstari zinaweza kufanya kazi kwa kanuni ya sakiti za analogi, ambapo mawimbi yaliyogeuzwa huundwa kwa kasi laini. Kigeuzi cha mapigo huchukua uwakilishi amilifu zaidi wa ishara kwenye pato na wakati wa usindikaji wao wa ndani. Walakini, ikiwaoperesheni hii inafanywa tu katika hatua ya ndani ya usindikaji wa ishara, kifaa kinacholingana kinaweza kutoa viashiria sawa na katika kesi wakati kibadilishaji cha mstari kinatumiwa. Kwa hivyo, dhana ya usindikaji wa mstari au wa kunde inaweza kuzingatiwa tu katika muktadha wa kanuni ya uendeshaji wa vifaa muhimu vya kifaa cha aina inayolingana.
Vigeuzi vya kunde hutumika hasa katika hali ambapo miundombinu inayotumika inatarajiwa kuchakata mawimbi ya nishati ya juu. Hii ni kutokana na ukweli kwamba ufanisi wa vifaa vinavyolingana katika matukio hayo ni ya juu zaidi kuliko wakati hutumiwa kusindika ishara za nguvu za chini. Sababu nyingine ya kuchagua suluhu hizi ni matumizi ya vifaa vya transfoma au capacitor kama sehemu ya miundombinu inayotumika, ambayo vibadilishaji mapigo ya moyo vina uoanifu wa kutosha.
Kwa upande wake, kigeuzi laini ni kifaa kinachotumika ndani ya mfumo wa miundombinu ambamo usindikaji wa mawimbi ya nishati ya chini unafanywa. Au ikiwa kuna haja ya kupunguza kelele inayotokana na uendeshaji wa kubadilisha fedha. Inafaa kumbuka kuwa ufanisi wa suluhisho zinazozingatiwa katika miundombinu ya nguvu ya juu sio bora zaidi, kwa hivyo, vifaa hivi mara nyingi hutoa joto kubwa kuliko vibadilishaji vya mapigo. Kwa kuongeza, uzito na vipimo vyake pia ni vikubwa zaidi.
Lakini, kwa njia moja au nyingine, katika mazoezi, utendakazi wa kibadilishaji kulingana na kanuni ya mapigo unaweza kuhusishamalezi ya kazi yake ya uhamisho katika fomu ya mstari. Kwa hivyo, kabla ya kutekeleza viyoyozi sahihi vya mawimbi kwenye miundombinu, muundo wao wa ndani unapaswa kuzingatiwa kwa mpango wa usindikaji wa mawimbi unaotumika.
Vibadilishaji vipimo
Aina nyingine ya kawaida ya suluhu ni transducers. Je, sifa zao ni zipi? Transducer ya kupimia ni kifaa ambacho kinaweza pia kuwasilishwa kwa idadi kubwa ya aina. Kinachounganisha vifaa hivi ni uwezo wao wa kupima na kubadilisha kiasi fulani.
Ni kawaida kuzingatia mpango wa uendeshaji wa vifaa vya kupimia vya aina inayolingana, ambayo mawimbi huchakatwa katika hatua kadhaa. Kwanza, kubadilisha fedha huipokea, kisha kuibadilisha kuwa thamani ambayo inaweza kupimwa, kisha kuibadilisha kuwa nishati muhimu. Kwa mfano, ikiwa transducer ya sasa ya kupimia analogi inatumiwa, basi nishati ya umeme inabadilishwa kuwa nishati ya mitambo.
Bila shaka, mbinu mahususi za utumiaji wa suluhu zinazofaa zinaweza kuwasilishwa katika anuwai kubwa sana. Matumizi ya mabadiliko ya vipimo kwa madhumuni ya kisayansi kama sehemu ya miundombinu ya kufanya majaribio na utafiti yameenea. Kinachounganisha transducers nyingi za kupimia ni kubadilika kwao, kwanza kabisa, kufanya kazi na matumizi ya sifa za kawaida wakati wa usindikaji au kubadilisha ishara. UnawezaKumbuka kuwa vipimo hivi vinaweza visiwe na lengo la mtumiaji wa mwisho wa kibadilishaji. Uanzishaji wao katika hali nyingi unafanywa kwa njia iliyofichwa. Mtu, kwa kutumia vigeuzi vya mawimbi vinavyofaa, hupokea tu mawimbi yanayohitajika, ambayo yamerekebishwa kutumika kwa madhumuni mbalimbali, kwenye utoaji.
Kwa hivyo, suluhu hizi, kama sheria, hazitumiwi kama aina huru za miundombinu. Wao ni sehemu ya vifaa ngumu zaidi - kwa mfano, mifumo ya automatisering ya kipimo katika uzalishaji. Vipimo vya kupimia mara nyingi huwekwa katika vikundi 2 kuu - vya msingi na vya kati. Itakuwa muhimu kuzingatia mahususi wa zote mbili.
Uainishaji wa vipenyo vya kupimia: suluhu za msingi na za kati
Vifaa vinavyomilikiwa na kitengo cha msingi, kama sheria, hutumiwa kama vitambuzi. Hiyo ni, wao ni waongofu ambao thamani moja au nyingine iliyopimwa hufanya moja kwa moja. Vifaa vilivyosalia vimeainishwa kuwa vya kati. Wao huwekwa katika miundombinu ya kipimo mara baada ya wale wa kwanza na wanaweza kuwajibika kwa idadi kubwa ya shughuli zinazohusiana na mabadiliko. Ni shughuli gani maalum zinaweza kufanywa na kibadilishaji cha kiwango cha ishara cha aina inayolingana? Hizi kwa kawaida hujulikana kama:
- kipimo cha viashirio halisi vya viwango mbalimbali;
- mabadiliko mbalimbali ya mizani;
- mabadiliko ya mawimbi ya dijitali kuwa analogi na kinyume chake;
- mabadiliko ya kiutendaji.
Kumbuka kuwa sawauainishaji unaweza kuchukuliwa masharti. Hii ni hasa kutokana na ukweli kwamba transducers kadhaa za msingi zinaweza kupatikana katika chombo sawa cha kipimo. Sababu nyingine ya kuzingatia uainishaji uliojadiliwa hapo juu kwa masharti ni kwamba katika aina tofauti za miundombinu, vipimo vinaweza kutekelezwa kulingana na kanuni zisizofanana.
mirija ya kuimarisha
Aina nyingine ya kifaa maarufu katika sekta mbalimbali za uchumi ni mirija ya kuongeza picha. Ni, kama aina zingine za vifaa vilivyojadiliwa hapo juu, vinaweza kuwasilishwa katika anuwai ya miundo. Waongofu wa elektroni-macho huunganishwa na kanuni ya kawaida ya uendeshaji: inahusisha ubadilishaji wa kitu kisichoonekana - kwa mfano, kuangazwa na infrared, ultraviolet au, kwa mfano, x-rays, ndani ya wigo unaoonekana.
Katika kesi hii, operesheni inayolingana, kama sheria, inafanywa katika hatua 2. Katika hatua ya kwanza, mionzi isiyoonekana inapokelewa na photocathode, baada ya hapo inabadilishwa kuwa ishara za elektroniki. Ambazo tayari ziko kwenye hatua ya pili zimebadilishwa kuwa picha inayoonekana na kuonyeshwa kwenye skrini. Ikiwa ni kifuatiliaji cha kompyuta, basi mawimbi yanaweza kubadilishwa awali kuwa msimbo dijitali.
Mirija ya kuongeza nguvu ni miyeyusho ambayo kwa kawaida huainishwa katika vizazi kadhaa. Vifaa vinavyohusiana na kwanza ni pamoja na chupa ya utupu ya glasi. Ina photocathode na anode. Tofauti inayowezekana inaundwa kati yao. Wakati wa kuombaKigeuzi bora cha volteji ndani yake huunda lenzi ya kielektroniki yenye uwezo wa kulenga mtiririko wa elektroni.
Transducer za kizazi cha pili zina moduli za kuongeza kasi ya elektroni, hivyo kusababisha mwangaza wa picha kuimarishwa. Vifaa vya kizazi cha tatu hutumia nyenzo zinazoruhusu kuongeza unyeti wa photocathode kama sehemu kuu ya kigeuzi cha elektroni-macho kwa zaidi ya mara 3.
Vipengele vya vibadilishaji sauti vinavyokinza
Aina nyingine ya kifaa cha kawaida ni transducers sugu. Zingatia vipengele vyao kwa undani zaidi.
Transducer hizi hubadilishwa ili kubadilisha upinzani wao wenyewe wa umeme chini ya ushawishi wa kiasi kimoja au kingine kilichopimwa. Wanaweza pia kurekebisha harakati za angular na za mstari. Mara nyingi, vibadilishaji hivi hujumuishwa katika mifumo ya otomatiki iliyo na sensorer kwa shinikizo, hali ya joto, kiwango cha kuangaza, na kupima ukubwa wa aina anuwai za mionzi. Faida kuu za transducer sugu:
- kutegemewa;
- hakuna uhusiano kati ya usahihi wa vipimo na uthabiti wa voltage ya usambazaji.
Kuna idadi kubwa ya aina ya vifaa vinavyohusiana. Miongoni mwa maarufu zaidi ni sensorer za joto. Hebu tujifunze vipengele vyao.
Vihisi joto vinavyokinza
Vigeuzi hivi vya mawimbi vina vipengele vinavyoathiriwa na mabadiliko ya halijoto iliyoko. Ikiwa huinuka, basi upinzani wao unaweza kuongezeka. Vifaa hivi vinajulikana hasa na usahihi wa juu sana. Katika baadhi ya matukio, hufanya iwezekanavyo kubadili hali ya joto kwa usahihi wa digrii 0.026 za Celsius. Vifaa hivi vina vipengele vilivyotengenezwa kwa platinamu - katika kesi hii, mgawo wa upinzani utakuwa wa chini, au shaba.
Matumizi ya vitambuzi vinavyokinga hubainishwa kwa nuances kadhaa. Kwa hivyo, inapaswa kuzingatiwa kuwa maadili ya juu ya sasa ya msisimko hutolewa kwa sensor huongeza unyeti wake wa joto, lakini, wakati huo huo, joto vipengele vya kibadilishaji kinacholingana. Hii katika hali nyingi husababisha kupungua kwa usahihi wake. Kwa hiyo, inashauriwa kuhakikisha utendaji bora wa msisimko wa sasa, kwa kuzingatia hali maalum za kipimo. Hesabu inaweza kuchukua, kwa mfano, conductivity ya mafuta ya kati ambayo sensor hutumiwa - hewa au maji. Kama sheria, viashiria vilivyopendekezwa vya mikondo ya msisimko huwekwa na watengenezaji wa sensorer za aina inayolingana. Hata hivyo, wanaweza kutofautiana kwa kiasi kikubwa kulingana na metali zinazotumiwa katika kubuni ya vifaa. Kwa kuongeza, wakati wa kutumia sensorer katika swali, ni muhimu kuzingatia kiashiria kama thamani ya kikomo kwa sasa ya uendeshaji. Kwa kawaida pia huamuliwa na mtengenezaji.
Vitambuzi vinavyostahimilikiwi ni miongoni mwa aina zinazojulikana sana za vibadilisha sauti katika kaya. Hii ni kwa sababu ya faida kubwa za kiteknolojia za aina nyingi za aina zao. Kwa mfano, ikiwamajadiliano juu ya thermistors - wao ni sifa ya juu unyeti, compactness, uzito mdogo. Aina zinazofaa za sensorer zinaweza kutumika kupima joto la hewa katika hali mbalimbali. Uzalishaji wao mara nyingi hauhusishi gharama kubwa. Kweli, viboresha joto pia vina shida - kwanza kabisa, hii ni kiwango cha juu cha kutokuwa na usawa, kama matokeo ambayo inaweza kutumika katika mazoezi katika safu nyembamba za joto.
Aina inayolingana ya vigeuzi vya mawimbi (aina na madhumuni yao yanaweza kubainishwa kwa misingi ya vigezo tofauti vya uainishaji) hutumiwa sana katika maisha ya kila siku. Kwa mfano, ni kawaida kujumuisha vitambuzi vya halijoto vilivyo na vipengele vya platinamu na shaba katika muundo wao:
- miundombinu ya kupasha joto - ili kupima halijoto ya kupozea katika sehemu fulani za kifaa, na pia kwenye chumba chenye joto;
- mashine za kufulia - ili kupima joto la maji na kurekebisha kwa programu mbalimbali za kuosha;
- pasi - vivyo hivyo ili kuhakikisha halijoto bora ya kuainishwa ndani ya hali mahususi ya uendeshaji;
- majiko ya umeme, pamoja na aina nyinginezo za vifaa vya kupikia - pia ili kuhakikisha zinafanya kazi wakati aina fulani za watumiaji zimewashwa.
vigeuzi vya Rheostat
Aina nyingine maarufu ya vifaa vinavyokinza ni vigeuzi vya rheostat. Kanuni ya operesheni yao inategemea kipimo cha upinzani wa umemeya kondakta mmoja au mwingine chini ya ushawishi wa uhamisho wa pembejeo. Katika mazoezi, transducer hii inajumuisha vipengele vinavyobadilishwa ili kusonga kutokana na ushawishi wa thamani iliyopimwa. Mara nyingi, vifaa vinavyohusika hujumuishwa katika vigawanyaji vya voltage au kutumika kama kipengele muhimu cha kupima madaraja.
Tukizungumza kuhusu manufaa ambayo yanabainisha vigeuzi vya rheostat, basi hizi ni pamoja na:
- hakuna athari tendaji kwa vipengele vinavyosonga;
- ufanisi wa juu;
- vipimo vidogo, uwezo wa kutumia katika miundombinu inayofanya kazi kwa mkondo wa moja kwa moja na wa kupokezana.
Wakati huo huo, vigeuzi pinzani vya aina inayolingana si vya kutegemewa kila wakati na katika hali nyingi huhitaji rasilimali muhimu kutoka kwa biashara ili kudumisha utendakazi.
