Преобразователи сигналов
Преобразователь сигналов - устройство, преобразующее сигналы из одной формы в другую.
Преобразователи сигналов бывают двух видов - аналоговые и дискретные. К дискретному виду преобразования относится выделение характерных точек исследуемого сигнала - фиксация момента перехода его через нуль, выделение экстремальных значений и т.п. Аналоговыми преобразователями осуществляется возведение сигнала в квадрат, изменение фазы гармонического колебания, интегрирование и дифференцирование исследуемого сигнала.
Самыми распространенными способами преобразования сигналов являются дифференцирование и интегрирование. Самым простым устройством, которое выполняет данные функции, является ДС-цепочка Выходной сигнал такой цепочки будет пропорционален ее постоянной времени. В случае интегрирования постоянная времени должна быть больше, чем время действия входного сигнала. С увеличением постоянной времени, для повышения точности интегрирования уменьшается амплитуду выходного сигнала. С помощью пассивной RС-цепи невозможно получить одновременно достаточно большой выходной сигнал и малую ошибку интегрирования. Более лучшие результаты получаются благодаря применению интеграторов на объекте управления. Электронные интеграторы позволяют простыми средствами получать высокую точность интегрирования и одновременно большое выходное напряжение. Аналогичное можно сказать и про дифференцирование, но здесь задача решается несколько проще. Дифференцирующее устройство на объекте управления может быть с успехом заменено транзисторным усилителем с общей базой. Входное сопротивление такого усилителя составляет единицы ом. В то же время амплитуда выходного сигнала определяется сопротивлением резистора, который стоит в цепи коллектора. Данный каскад обладает существенным преимуществом перед объектом управления. Динамический диапазон транзисторного каскада значительно больше, чем каскада на объекте управления.
Межсистемные преобразователи сигналов
Примерами межсистемных преобразователей сигналов являются комбинированные системы (аналоговые межсистемные преобразователи, электропневматический клапан). В таких системах часть составляющих используют электрическую энергию, а другая часть давление сжатого воздуха. В данном случае для их взаимодействия применяются электронно- или пневмоэлектрические преобразователи.
Электропневматический клапан – это дискретный преобразователь электрического сигнала в пневматический, который предназначен для подачи сжатого воздуха в пневматические исполнительные механизмы при включении или отключении электрического управляющего сигнала.
Электропневматические клапаны изготавливаются двух модификаций:
- «Ток открывает». Такой клапан подает сжатый воздух на прибор при включении катушки электромагнита и сбрасывает воздух из прибора в атмосферу при обесточивании.
- «Ток закрывает». Действие данного клапана обратное: воздух подается на прибор при обесточивании катушки электромагнита и сбрасывается в атмосферу при включении.
Аналоговые межсистемные преобразователи бывают электропневматические и электросиловые. Электросиловые преобразователи используются для преобразования усилия, которое развивает давление сжатого воздуха в унифицированный электрический токовый сигнал. Такие преобразователи широко распространены в преобразователях температуры, уровня, давления, плотности, расхода и прочих в комплекте с вторичными приборами. Пример линейного электросилового преобразователя изображен на рисунке ниже.
Рисунок 1. Линейный электросиловой преобразователь. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Здесь: 1 - индикатор рассогласования; 2 - рычаг плунжера; 3 - катушка; 4 - постоянный магнит; 5 - подвижная опора; 6, 8 - рычаги; 7 - корректор нуля.
Принцип действия выше представленного преобразователя основан на электросиловой компенсации. В комплект входит усилитель, который устанавливается отдельно, который связан с преобразователем кабелем.
Электропневматические преобразователи используются для преобразования электрического аналогового сигнала постоянного тока 0…5 миллиампер в унифицированный пневматический аналоговый сигнал.
