Аналоговые устройства автоматики

Классификация аналоговых устройств автоматики

Аналоговый сигнал представляет собой непрерывную и неограниченную по количеству значений в различные моменты времени функцию. Аналоговые сигналы изменяются по тому же закону, что и физические процессы, которые они описывают. Аналоговые электронные устройства делятся на две большие группы:

1. Усилители - устройства, которые за счет энергии источника питания формируют новый сигнал, являющийся по форме менее или более точной копией заданного, но при этом превосходящий его по напряжению, электрическому току или по мощности.
2. Устройства на основе усилителей, к которым в основном относятся преобразователи электрических сигналов и сопротивлений.

Преобразователи электрических сигналов строятся на базе усилителей, усилителей со специальными цепями обратных связей или путем их некоторого видоизменения. К таким устройствам относятся устройства вычитания, суммирования, логарифмирования, фильтрации, антилогарифмирования, перемножения, детектирования, сравнения, деления и т. п. Преобразователи сопротивлений выполняются на основе усилителей с обратными связями. Они могут преобразовывать тип, величину, а также характер сопротивления. Используются они в некоторых устройствах, предназначенных для обработки сигналов. К особому классу относятся разнообразные генераторы и связанные с ними устройства.

Аналоговые устройства и элементы управления. Интегральные схемы. Оптоэлектронные устройства

Развитие современной электроники и микроэлектроники движется по пути создания интегрированных устройств и элементов, что привело к созданию интегральных схем и устройств управления на их основе. Микросхемы, составными частями которых являются транзисторы, резисторы и т. д., называются интегральными и соединяются технологически, электрически и конструктивно.

В состав интегральной схемы входит один или несколько полупроводниковых кристаллов, количество элементов в современных схемах достигает нескольких тысяч. Интегральные схемы классифицируются по следующим признакам:

1. Тип электрических сигналов.
2. Быстродействие.
3. Степень интеграции.
4. Функциональное назначение.
5. Потребляемая мощность.

Оптоэлектронные устройства активно используются в процессах передачи, обработки и отображения информации, а также в устройствах, где необходима электрическая изоляция между электрическими цепями (например, между цепью управления и силовой частью трансформатора тока). Наиболее распространены следующие типы оптоэлектронных устройств:

1. Светоизлучающий диод, представляющий собой полупроводниковый диод, который преобразует электрическую энергию в свет. В большинстве случаев данные устройство используется для индикации готовности электрического оборудования к работе, сигнализации наличия напряжений, аварийных ситуаций и прочих состояний объекта.
2. Инфракрасный излучающий диод, который представляет собой полупроводниковый диод, излучающий электромагнитную энергию в инфракрасном диапазоне при прохождении постоянного тока. Такое излучение не воспринимается человеческим глазом и может быть обнаружено фотодетектором, который чувствителен к соответствующему спектральному диапазону. Устройство, принцип действия и области применения инфракрасных излучающих диодов аналогичны светодиодам. Помимо этого они используются в устройствах и кабелях, которые требуют гальваническую развязку или оптическую связь, а также в различных датчиках, предназначенных для контроля и автоматизации технологических процессов.
3. Фоторезистор - устройство, сопротивление которого изменяется в зависимости от освещения.
4. Фотодиод, представляющий собой диод, проводимость которого возникает при воздействии излучения в оптическом диапазоне.
5. Фототиристор - устройство, которое способно переходить из одного устойчивого состояния в другое под действием светового потока.
6. Фототранзистор, являющийся полупроводниковым элементом, действие которого основано на использовании явления внутреннего воздействия.