Претварач – принцип рада и примери примене

Претварач је мерни или електронски уређај чија је сврха да претвори један облик енергије, физичке величине или сигнала у други. У пракси, ово значи претварање, на пример, притиска, температуре, светлости, влажности или звука у електрични сигнал који се лако може мерити, анализирати и преносити у аутоматизационим системима.

Захваљујући претварачима, могуће је не само прецизно мерење параметара индустријских процеса, већ и њихово праћење и контролисање. У електронским уређајима играју кључну улогу у конверзији аналогних и дигиталних сигнала.

Принцип рада

Основни принцип рада претварача је тај да се улазни сигнал, односно мерена физичка величина, претвори у стандардизовани излазни сигнал – аналогни или дигитални. У зависности од врсте претварача, овај процес може се одвијати кроз механичке, пиезоелектричне, капацитивне или електромагнетне феномене.

На пример:

• претварач притиска претвара вредност притиска у електрични сигнал,
• претварач температуре претвара промене температуре у напон или струју,
• аналогно-дигитални претварач (ADC) претвара континуирани аналогни сигнал у дигитални сигнал разумљив микропроцесорским системима.

Врсте претварача

У зависности од намене и излазног сигнала, постоје различите врсте претварача. Најважнији су:

• Мерни претварачи – служе за претварање физичких величина (нпр. притисак, температура, влажност) у електрични сигнал.
• Аналогно-дигитални претварачи (ADC) – претварају аналогни сигнал у дигитални.
• Дигитално-аналогни претварачи (DAC) – супротно од ADC, претварају дигитални сигнал у аналогни.
• Пиезоелектрични претварачи – користе пиезоелектрични ефекат за мерење вибрација и акустичког притиска.
• Механички и капацитивни претварачи – користе се, између осталог, за мерење силе, притиска или убрзања.

Свака од ових врста налази примену у различитим областима технике и индустрије.

Претварач притиска

Један од најчешће коришћених уређаја је претварач притиска. Служи за мерење притиска течности и гасова у технолошким инсталацијама. Промена притиска изазива деформацију мерног елемента, која се затим претвара у електрични сигнал пропорционалан мереној вредности.

Примене претварача притиска укључују:

• хидраулични системи,
• инсталације компримованог ваздуха,
• хемијски и енергетски процеси,
• HVAC системи (грејање, вентилација, климатизација),
• надгледање притиска воде и техничких гасова.

Захваљујући њима могуће је одржавати адекватан ниво безбедности и оптимизовати рад уређаја.

Претварач температуре

Још један пример је претварач температуре, који ради са сензорима температуре као што су термопар или отпорнички сензор PT100. Његова сврха је претварање сигнала са сензора у стандардизовани струјни или напонски сигнал, често са гальванским одвајањем.

Примена укључује:

• мерење температуре у индустријским процесима,
• системи грејања и климатизације,
• производне линије,
• лабораторијска опрема.

Захваљујући стандардизацији сигнала (нпр. 4…20 mA) могуће је лако преношење информација на велике удаљености уз високу отпорност на електромагнетне сметње.

Аналогно-дигитални претварач

У електроници посебну улогу има аналогно-дигитални претварач (ADC). Његово деловање се заснива на узорковању аналогног сигнала и претварању у дигитални облик који се може чувати, обрађивати и анализирати у микропроцесорским системима.

Кључни параметри ADC-а су:

• фреквенција узорковања,
• разлучивост,
• динамички опсег,
• отпорност на сметње.

Без ове врсте претварача не би било могуће функционисање аудио уређаја, регистраторa података, мерних система или индустријске аутоматизације.

Дигитално-аналогни претварач

Супротност ADC-а је дигитално-аналогни претварач (DAC), који претвара дигиталне податке у аналогни сигнал. Налази примену, између осталог, у аудио системима, управљању аналогним извршним уређајима или тестирању електронских кола.

Примена претварача – где их срећемо?

Претварачи имају широк спектар примена – од потрошачке електронике до тешке индустрије. Најчешће их срећемо у:

• индустријској аутоматизацији – праћење параметара технолошких процеса,
• енергетици – мерење напона, струје и снаге,
• HVAC системима – контрола притиска, температуре и влажности,
• електронским уређајима – аудио, телекомуникације, мерна опрема,
• системима безбедности – детекција гасова, притиска или критичне температуре,
• лабораторијима – прецизна мерења физичких величина уз употребу мерних претварача.

Како одабрати прави претварач?

Одабир правог претварача зависи од многих фактора:

• врста мерене величине (притисак, температура, струја, влажност),
• потребна прецизност мерења,
• врста излазног сигнала (аналогни, дигитални, струјни, напонски),
• услови рада (температура окружења, присуство сметњи, индустријско окружење),
• интеграција са контролним системом (PLC, SCADA, надзорни системи).

У многим случајевима је такође важно обезбедити гальванско одвајање и отпорност на сметње, нарочито у индустријским постројењима.

Претварачи у мерним системима и аутоматизацији

У модерним мерним системима претварачи играју централну улогу. Они повезују сензоре који региструју физичке величине са управљачким и регистраторским системима. Захваљујући њима сигнал са сензора је уједначен и може се лако тумачити од стране PLC контролера, микропроцесора или компјутерских система.

У индустријској аутоматизацији претварачи обезбеђују поузданост и стабилност мерења, што се одражава на безбедност и ефикасност технолошких процеса.

Резиме

Претварач је кључна компонента савремене технологије која омогућава претварање различитих физичких величина у електричне сигнале лаке за анализу и пренос. Постоји много врста претварача – од притиска и температуре до аналогно-дигиталних и дигитално-аналогних претварача.

Њихов принцип рада заснива се на конверзији улазног сигнала у излазни, а њихова примена је огромна – користе се у аутоматизацији, енергетици, потрошачкој електроници и индустријским системима.

Позивамо вас да се упознате са нашом понудом и одаберете прави претварач за ваше потребе. Контактирајте нас да бисте одабрали решење савршено прилагођено вашим захтевима.