بالمقارنة مع التناظرية. الاختلافات بين الماكينات الرقمية والتناظرية

0

هناك مقالات علمية (مثل Chakrapani & Palem) وأجهزة (مثل Lyric) تستخدم ما يسمى بالمنطق الاحتمالي. أفترض أن الفكرة هي أن مخرجات مثل هذا الجهاز ، في ضوء بعض المدخلات ، تتقارب مع بعض التوزيعات الاحتمالية. ما الفرق بين هذه الأجهزة والإشارات التناظرية؟ أي أن هذه الأجهزة لا تزال تعتبر إشارات رقمية وتناظرية ومختلطة؟

• إجابة واحدة

فرز:

نشاط

0

يبدو أن هذه المقالة تصف منطقًا جديدًا (احتماليًا) ولا يتعلق بالتنفيذ. نظرت في الصحيفة فقط ، لكن يبدو أن هذه نظريات أخرى. بالمناسبة ، هناك سبب بسيط لعدم منحك المنطق الاحتمالي ما يمنحك إياه المنطق الكلاسيكي ، أي أنها ليست حقيقة وظيفية (أي أن قيمة A & B لا تعتمد فقط على قيمة A و قيمة ب).

بالنسبة لتطبيق مثل هذا الشيء على شريحة: أعتقد أن كليهما ممكن. إذا قمت بذلك رقميًا ، فأنت تقوم بحساب الاحتمالات ، ويمكنك تشغيل بعض التعليمات البرمجية على المعالج أيضًا. لا أعرف حقًا عن التطبيقات التناظرية ، لكنني أعتقد أن أي مكون تناظري أولي (ترانزستور ، نظام التشغيلالخ) يمكن اعتباره تنفيذ بعض الأساسيات عملية حسابيةعن طريق الفولتية والتيارات. ما إذا كان الرسم البياني عبارة عن استنتاجات تلتزم بقوانين الاحتمالات الخاصة بـ Kolmogorov أو تقاربها ، فهذا سؤال آخر ، لكنني أعتقد أنه ممكن ، وربما تم القيام به.

يتزايد استخدام التكنولوجيا الرقمية في الدوائر التلفزيونية المغلقة باستمرار. دعونا نلقي نظرة على الاختلافات بين التلفزيون الرقمي والتناظري.
بداية ونهاية أي عملية هي إشارة تناظرية. يمكن تحويل القيم الوسيطة إلى تنسيق رقمي له مزايا عديدة. تستجيب حواس الإنسان (الأذن ، العين ، الأنف ، الجلد ، إلخ) فقط للإشارة التناظرية المستمرة.

الأنظمة التناظرية

الإشارة التناظرية هي إشارة جهد كهربائي مستمرة تمثل عملية فيزيائية مثل الضوء أو الصوت أو أي متغير آخر. على الرغم من أن العملية التناظرية أسهل في الفهم ، إلا أن لها العديد من القيود.

الضوضاء والتدخل

تولد جميع الدوائر والأجهزة الإلكترونية بعض الضوضاء العشوائية. بالإضافة إلى ذلك ، هناك أيضًا تداخل كهرومغناطيسي خارجي. نظرًا لأن الإشارة التناظرية هي وظيفة مستمرة ، فإن هذه الضوضاء والتداخل تصبح جزءًا من الإشارة ولا يمكن القضاء عليها تمامًا. تزداد مكونات الضوضاء مع زيادة عدد الدوائر الكهربائية.

تشوه

تعتمد الإشارة التناظرية على التناسب بين العملية الفيزيائية والجهد الكهربائي المقابل. معظم الدوائر التناظرية غير خطية ، مما يعني أن إشارة الخرج لا تتطابق تمامًا مع إشارة الدخل. عادة لا يمكن تصحيح هذا الموقف بالكامل. بالإضافة إلى ذلك ، في نظام كبير ، تتراكم هذه التشوهات. في جميع الدوائر التناظرية ، نتيجة للتأثيرات الخارجية ، مثل تغيرات درجة الحرارة ، تحدث تغيرات طفيفة في مستوى الإشارة. لا يمكن تصحيحها لأنها لا تنفصل عن الإشارات نفسها.

الأنظمة الرقمية

النظام الرقمي أكثر تعقيدًا ، لكن له العديد من المزايا مقارنة بالنظام التناظري.

تمثيل دقيق

بمجرد تحويل الإشارة التناظرية إلى إشارة رقمية ، يمكن الاحتفاظ بمعلماتها ثابتة في جميع أنحاء النظام بأكمله ، بغض النظر عن حجمها (باستثناء عند استخدام الضغط). ويرجع ذلك إلى مناعة النظام الرقمي من الضوضاء الخارجية والتداخل.

نقل الإشارة دون فقدان المعلومات

جميع أنظمة إرسال الإشارات تناظرية بشكل أساسي ولديها مشاكل متأصلة في الضوضاء والتشويه. ومع ذلك ، يمكن حماية الإشارات الرقمية من الأخطاء ، مما يسمح بإرسال الإشارات الرقمية دون تشويه.

تعقيد العملية

في النظام التناظري ، عادة ما تكون هناك حاجة إلى دائرة منفصلة لكل خطوة في عملية معالجة الإشارات المعقدة. في نظام رقمي واحد وحدة المعالجة المركزيةيمكن برمجة (وحدة المعالجة المركزية) بحيث يمكنها تنفيذ خطوات متنوعة باستخدام البرنامج المناسب. هذا يسمح للنظام الرقمي للتعامل مع العديد من العمليات.

منخفض الكلفة

الدوائر المتكاملة (ICs) للأنظمة الرقمية أرخص بكثير في التصنيع من الأنظمة التناظرية.

كان التخزين الرقمي أحد أقدم استخدامات الفيديو الرقمي. يمكن حفظ إشارات الفيديو الرقمية باستخدام ملفات بحث سريع... تتيح هذه الذاكرة أيضًا إمكانية عرض الإشارات بتنسيقات مختلفة ، بغض النظر عن تنسيق الإشارة الواردة. من الممكن عرض إشارات بدقة وأشكال مختلفة (PAL ، NTSC ، إلخ).

عيوب أنظمة الفيديو الرقمية

• أكثر صعوبة في الفهم والتصميم
• تتطلب مزيدًا من النطاق الترددي (ومع ذلك ، طرق مختلفةيسمح لك الضغط بالتغلب على هذا العيب).
• لا يوجد تدهور تدريجي للإشارة الرقمية - حتى خطأ بسيط يمكن أن يشوه الصورة بأكملها.

ترجمة: Yu.M. Gedzberg

تشمل العيوب الرئيسية للأنظمة الرقمية لنقل الإشارات الصوتية ومعالجتها وتخزينها ما يلي:

1) توسيع نطاق التردد. يتطلب إرسال الإشارات التناظرية نطاقًا تردديًا لا يزيد عن نطاق الإشارة الأصلية. يتم تحديد الحاجة إلى توسيع عرض النطاق الترددي لمرور الإشارات الرقمية من خلال حقيقة أن العينات يتم تمثيلها في شكل مجموعات رموز ثنائية ، يتم خلالها تمثيل كل بت من مجموعة الشفرات بنبضة منفصلة. لذلك ، فإن أحد العيوب الرئيسية للتمثيل الرقمي للإشارات هو المتطلبات العالية لعرض النطاق الترددي لقنوات الاتصال وسعة التخزين ؛

2) التحويل من التناظرية إلى الرقمية. عند تنفيذ ADCs ، يسعون جاهدين لإيجاد حل وسط بين دقة تمثيل الإشارة الأصلية في شكل رقمي ، والتي تتحقق من خلال زيادة عدد مستويات التكميم وتردد أخذ العينات ، ودرجة التوسع في عرض النطاق الترددي المطلوب لنقل رقمي أو سعة التخزين المطلوبة لتخزينه. من الممارسات الشائعة أن إشارات الصوت ADC كافية درجة عاليةالدقة (حوالي 16 بت لكل عينة) مع تخفيض لاحق في عدد البتات لكل عينة باستخدام أنظمة ضغط رقمية متنوعة ؛

3) الحاجة إلى تزامن الوقت. يحدد التزامن اللحظات الزمنية عندما يكون من الضروري حساب الإشارة الواردة لتحديد القيمة التي تم إرسالها. للحصول على أفضل كشف للإشارة ، يجب أن يكون مولد النبض متزامنًا مع توقيت النبضات من الخط. تتفاقم المشكلة في الحالات التي تتكون فيها الشبكة من عدة محطات تبديل ويكون من الضروري حل مشاكل المزامنة الداخلية وعلى مستوى الشبكة ؛

4) عدم التوافق مع الأجهزة التناظرية الموجودة. المعدات الرقمية المستخدمة ، على سبيل المثال ، في المحلية شبكات الهاتف، يوفر بالضرورة "واجهة" تناظرية قياسية مع بقية الشبكة. لذلك ، حتى تصبح جميع الشبكات رقمية بالكامل ، سيكون من المستحيل عمليا تعظيم جودة الإشارة والمزايا غير الكلامية لأنظمة الهاتف الرقمية.

المزايا التقنية الرئيسية للأنظمة الرقمية لمعالجة ونقل وتخزين الإشارات الصوتية هي كما يلي:

1) إمكانية تجديد الإشارة. الميزة الرئيسية للنظام الرقمي هي أن احتمال حدوث خطأ في مسار الخط أثناء إرسال الرسائل يمكن أن يكون ضئيلاً للغاية عن طريق إدخال مُجددات في النقاط الوسيطة لخطوط النقل. سوف تكتشف العقد الوسيطة الإشارات الرقمية وتجددها قبل أن يصل التشوه في القناة إلى مستوى يؤدي إلى حدوث أخطاء في الاستقبال ، أي يتم استبعاد تأثير هذه التشوهات. في المقابل ، في الأنظمة التناظريةيحدث تراكم للضوضاء والتشوه مع مرور الإشارة من منطقة إلى أخرى. إذا كان عدد نقاط التجديد في نظام الاتصال الرقمي المصمم كافياً لإزالة الأخطاء في القناة ، فإن جودة الإرسال في شبكة الاتصالات تتحدد فقط من خلال عملية تحويل الإشارة إلى شكل رقمي ، وليس بواسطة نظام الإرسال ؛

2) القدرة على العمل بقيم منخفضة لنسبة الإشارة إلى الضوضاء (التداخل). يظهر التشويش والتداخل في إرسال الإشارات الصوتية في الشبكات التماثلية أكثر وضوحًا أثناء فترات التوقف المؤقت ، عندما يكون اتساع الإشارة صغيرًا. من المشاكل الرئيسية الأخرى في تصميم وتشغيل الشبكات التناظرية ، على سبيل المثال ، في المهاتفة ، الحاجة إلى القضاء على الحديث المتبادل بين الدوائر التي يتم من خلالها نقل الكلام. تصبح المشكلة أكثر حدة في تلك الفترات عندما يكون هناك توقف مؤقت في المحادثة في إحدى القنوات ، وفي القناة الأخرى ، يتم إرسال الإشارة بأقصى مستوى للطاقة. في الأنظمة الرقمية ، أثناء فترات التوقف المؤقت ، يتم إرسال مجموعات معينة من الرموز ، ويكون مستوى طاقة الإشارات المرسلة أثناء فترات التوقف المؤقت هو نفسه أثناء الإرسال معلومات مفيدة... نظرًا لأن تجديد الإشارة أثناء الإرسال الرقمي يلغي تقريبًا كل الضوضاء الناشئة في وسط الإرسال ، فإن ضوضاء القناة الحرة (أثناء التوقف المؤقت) يتم تحديدها فقط من خلال عملية التشفير ، وليس بواسطة خط النقل. وبالتالي ، فإن التوقفات المؤقتة لا تعرف المستويات القصوىالضوضاء ، كما هو الحال في الأنظمة التناظرية ، ويتم التخلص من الحديث المتبادل منخفض المستوى أثناء عملية التجديد في أجهزة التجديد الرقمية أو المستقبلات.

توفر خطوط الإرسال الرقمية إمكانية إرسال رسائل خالية من الأخطاء عمليًا عبر قنوات الاتصال بقيم نسبة الإشارة إلى الضوضاء بترتيب 15-25 ديسيبل ، اعتمادًا على طريقة التشفير (القيمة المقبولة للإشارة - نسبة الضوضاء أثناء الإرسال من جهاز طرفي إلى آخر في شبكة تناظرية هي 46 و 40 ديسيبل على التوالي لخطوط الاتصال المحلية والدولية) ، مما يضمن القدرة التنافسية للأنظمة الرقمية مقارنةً بالنظير عند استخدامها في ظروف انخفاض الإشارة المستقبلة المستوى ووجود الحديث المتبادل ؛

3) سهولة نقل معلومات التحكم. معلومات التحكم في الغالب رقمية بطبيعتها وبالتالي يمكن دمجها بسهولة في نظام الإرسال الرقمي. بغض النظر عن طريقة إدخال معلومات التحكم في المسار الرقمي (التجميع مع تقسيم الوقت ، وإدخال مجموعات كود التحكم الخاصة) فيما يتعلق بنظام الإرسال ، فقد تبين أن معلومات التحكم لا يمكن تمييزها عن رسائل المعلومات. في المقابل ، تتمتع أنظمة الإرسال التناظرية بقدرات أقل ، ومحدودة جدًا في كثير من الأحيان ، لنقل معلومات التحكم ، مما أدى إلى ظهور العديد من أنواع تنسيقات إشارات التحكم والحاجة إلى تصميم أجهزة للتعرف على هذه التنسيقات وتحويلها ؛

4) القدرة على التكيف مع أنواع الخدمات الأخرى. قد يتطلب استخدام الشبكة التناظرية ، على سبيل المثال ، شبكة الهاتف ، لتنظيم أنواع أخرى من الاتصالات غير المخصصة لنقل معلومات الكلام ، تدابير خاصة للتكيف مع ظروف إرسال إشارة الكلام (على وجه الخصوص ، إلى تتوافق مع نطاق تردد يصل إلى 4 كيلو هرتز). في المقابل ، في أي نظام رقمي ، أي رسالة لها تنسيق قياسي مقبول في نظام الإرسال. وبالتالي ، يجب ألا يقوم نظام النقل بتحليل نوع المعلومات المرسلة وقد يكون غير مبال بشكل عام بطبيعة الحمولة التي يخدمها ؛

5) معالجة الإشارات الرقمية. يشار عادةً إلى معالجة الإشارات على أنها عمليات على الإشارات التي يتم فيها تحسين خصائصها أو تحويلها. المزايا الرئيسية لمعالجة الإشارات الرقمية هي كما يلي:

البرمجة. يمكن استخدام بنية أساسية واحدة مع وصف حسابي أو حدودي متغير في الذاكرة الرقمية لمعالجة الإشارات أنواع مختلفة;

مشاركة. يمكن استخدام جهاز واحد لمعالجة الإشارات الرقمية لمعالجة العديد من الإشارات عن طريق تخزين النتائج الوسيطة لكل عملية في جهاز ذاكرة (ذاكرة) مع وصول عشوائي ومعالجة تسلسل الإشارة بطريقة دورية في وضع تقسيم الوقت ؛

تحكم تلقائى. نظرًا لاستخدام البيانات الرقمية عند مدخلات ومخرجات جهاز معالجة الإشارات الرقمية ، يمكن إجراء التحقق من التشغيل الصحيح للجهاز بطريقة قياسية ، ومقارنة الاستجابة عند إخراجها بتسلسل اختبار معين للبيانات المسجلة في الذاكرة؛

براعه. نظرًا لأن معالجة الإشارات الرقمية يتم تنفيذها باستخدام دوائر المنطق الرقمي ، يمكن أن تتضمن عملية المعالجة العديد من الوظائف المختلفة ، والتي قد لا يكون تنفيذها في شكل تناظري ممكنًا أو عمليًا.

ومن الأمثلة على العمليات المرتبطة بمعالجة الإشارات والتي يتم تنفيذها بشكل أكثر كفاءة في المعالجة الرقمية: اكتشاف (توليد) ترددات معينة ، والتضخيم (التوهين) ، والتصحيح ، والترشيح ، والدمج ، وتحويل أنساق الرسائل المختلفة ؛

6) سهولة تكوين المجموعة. يتمثل جوهر طرق إرسال الإشارات متعدد القنوات في دمج الرسائل من مصادر المعلومات المختلفة ، مما يشكل إشارة جماعية تُنقل عبر خط الاتصال. عند استخدام أنظمة الاتصال التناظرية ، عادةً ما يتم استخدام مبدأ تقسيم التردد للقنوات (FDM) ، حيث يتم تزويد كل قناة من قنوات النظام بقسم معين من نطاق التردد ، يكون عرضه مساويًا لنطاق التردد الخاص بالتردد. قناة المشترك أو يتجاوزها. في أنظمة الاتصالات الرقمية متعددة القنوات ، المبنية عادةً على مبدأ تعدد الإرسال بتقسيم الوقت (TDM) ، يتم إرسال الإشارات بالتناوب عبر خط الاتصال من مصادر رسائل مختلفة باستخدام عرض النطاق الترددي الكامل لمسار الخط أثناء إرسال الإشارات من كل مصدر.

عادة ما تكون معدات VDK أغلى من معدات VRK ، حتى عندما يتم أخذ تكلفة التحويل من التناظرية إلى الرقمية في الاعتبار. وتجدر الإشارة إلى أن تكوين الإشارات التناظرية الجماعية باستخدام VRK سهل التنفيذ أيضًا ، ومع ذلك ، فإن عيب الأنظمة التناظرية مع VRK هو مناعتها منخفضة الضوضاء بسبب قابلية النبضات التناظرية الضيقة للتداخل ، والتشويه ، والتداخل. والتدخل بين الرموز ؛

7) سهولة السرية. على عكس الرسائل التناظرية ، التي يعد تشفيرها مهمة شاقة إلى حد ما ، وغالبًا ما تكون موثوقية التشفير غير كافية ، فإن تنفيذ التخليط وفك تشفير الدفق الرقمي يكون أكثر بساطة وفعالية.

يمكن أن تُعزى العديد من مزايا الإرسال الرقمي (فوق التناظري) إلى التسجيل الرقمي أيضًا. أول هذه المزايا هي القدرة على تحديد جودة الاستنساخ أثناء التسجيل والحفاظ على هذه الجودة إلى أجل غير مسمى عن طريق النسخ الدوري (إعادة إنشاء) المعلومات المسجلة رقميًا ، وهو أمر مستحيل مع التسجيل التمثيلي.

ميزة أخرى لأنظمة التخزين الرقمية هي القدرة على استخدام وسائط تسجيل منخفضة الجودة (غير خطية) مع نسبة إشارة إلى ضوضاء أقل من الوسائط التناظرية. نتيجة لذلك ، ستصبح أجهزة التشغيل الرقمية جذابة اقتصاديًا للمستهلكين بسبب انخفاض تكلفة المنتجات الإلكترونية ووسائط التسجيل.

8) تحليل وتركيب الإشارات الصوتية ، وخاصة الكلام ، هو مجال بحث واسع النطاق ، يرتبط ارتباطًا وثيقًا بتحويل الكلام إلى شكل رقمي. تستخدم بعض أجهزة فك الشفرات ومشفرات الكلام ذات معدل البت الأدنى درجة معينة من التحليل والتركيب لإشارات الكلام الرقمية.

9) موثوقية عالية ودرجة تكامل مع الأجهزة الأخرى (الأجهزة الرقمية بشكل أساسي) ، سهولة التعامل مع أجهزة الكمبيوتر.

يعتبر إدخال DSP سريعًا بشكل خاص في أنواع مختلفة من مرافق الاتصالات ، ولا سيما اللاسلكية. وتشمل هذه الوسائل المفاتيح الرقمية لمبادلات الهاتف الأوتوماتيكية ، ووسائل التعرف على الكلام في أنظمة التحكم الصوتي ، ووسائل تشفير الكلام وتعدد إرسال القنوات في أنظمة الاتصال الهاتفي والهاتف الخلوي الراديوي ، ووسائل ضغط الصور في المهاتفة المرئية ، ووسائل حماية المعلومات من الوصول غير المصرح به. المتطلبات التقنية الجديدة لأنظمة اتصالات الجيل الثالث هي استخدام أعلى نطاقات التردد(2-3 جيجاهرتز) ، وتوسيع النطاق الترددي للقنوات والحزم ، ومعدلات نقل بيانات عالية (تصل إلى 2 ميجابت في الثانية). يجب أن توفر المحطات الطرفية المتنقلة من الجيل الجديد عملاً كاملاً على الإنترنت مع القدرة على تبادل المعلومات الصوتية / المرئية.

تعمل المسرعات القائمة على معالجات الإشارات الرقمية (DSP) على زيادة أداء الكمبيوتر بترتيب من حيث الحجم أو أكثر ، وبالاقتران مع واجهات الإدخال / الإخراج التناظرية ، تحول الكمبيوتر إلى محطة عمل لحل مشكلات الصوتيات والرادار والبث والطب ، سمحت معلومات الكلام والصوت والفيديو في دوائر الأجهزة القائمة على DSP لإحداث نقلة نوعية في استخدام تكنولوجيا الكمبيوتر.

مقدمة

الغرض من هذا العمل هو النظر في فوائد التكنولوجيا الرقمية وأسبابها.

تعتمد التقنيات الرقمية ، على هذا النحو ، على تمثيل الإشارات في نطاقات منفصلة من المستويات التناظرية ، بدلاً من كونها طيفًا مستمرًا. تمثل جميع المستويات داخل النطاق نفس حالة الإشارة.

منذ أواخر التسعينيات من القرن الماضي ، كان من المقبول عمومًا أن المستقبل يكمن وراء التقنيات الرقمية. سأحاول في هذا العمل إبراز الأسباب والأطروحات الرئيسية لوجهة النظر هذه.

1. إشارة تناظرية

الإشارة التناظرية هي إشارة بيانات يتم فيها وصف كل معلمة من المعلمات الممثلة بدالة زمنية ومجموعة مستمرة من القيم الممكنة. توصف هذه الإشارات بأنها وظائف مستمرة للوقت ، لذلك تسمى الإشارة التناظرية أحيانًا إشارة مستمرة.

تعكس خصائص الإشارات التناظرية إلى حد كبير استمراريتها:

· يؤدي عدم وجود مستويات إشارة منفصلة يمكن تمييزها بوضوح عن بعضها البعض إلى استحالة تطبيق مفهوم المعلومات بالشكل كما هو مفهوم في التقنيات الرقمية لوصفها. "كمية المعلومات" الواردة في قراءة واحدة ستكون محدودة فقط من خلال النطاق الديناميكي لأداة القياس.

· لا فائض. من استمرارية مساحة القيمة ، يترتب على ذلك أن أي تداخل يتم إدخاله في الإشارة لا يمكن تمييزه عن الإشارة نفسها ، وبالتالي لا يمكن استعادة السعة الأصلية. في الواقع ، التصفية ممكنة ، على سبيل المثال ، عن طريق طرق التردد ، إن وجدت معلومة اضافيةحول خصائص هذه الإشارة (على وجه الخصوص ، نطاق التردد).

لنفكر في هذا النوع من الإشارات بمثال بسيط. أثناء المحادثة ، تصدر الحبال الصوتية اهتزازًا معينًا بدرجات لونية مختلفة (تردد) ومستوى صوت (مستوى إشارة الصوت). هذا الاهتزاز ، بعد أن قطع مسافة ما ، يدخل الأذن البشرية ، ويعمل هناك ، على ما يسمى بالغشاء السمعي. يبدأ هذا الغشاء في الاهتزاز بنفس قوة التردد والاهتزاز التي تنبعث منها الأحبال الصوتية ، مع الاختلاف الوحيد الذي تضعف فيه قوة الاهتزاز إلى حد ما بسبب تجاوز المسافة.

لذلك ، يمكن استدعاء نقل الكلام الصوتي من شخص إلى آخر بأمان نقل الإشارات التناظرية، وهذا هو السبب.

الحقيقة هنا هي أن الحبال الصوتية تصدر نفس اهتزاز الصوت الذي تدركه الأذن البشرية نفسها (ما نقوله ، نسمعه) ، أي يتم نقله واستقباله إشارة صوتية، له شكل نبض مشابه ، ونفس الطيف الترددي للاهتزازات الصوتية ، أو بعبارة أخرى ، اهتزاز صوتي "مشابه".

الآن ، لنلق نظرة على مثال أكثر تعقيدًا. وفي هذا المثال ، لنأخذ رسمًا تخطيطيًا مبسطًا لجهاز الهاتف ، أي الهاتف الذي استخدمه الناس قبل وقت طويل من ظهور الاتصالات الخلوية.

أثناء المحادثة ، تنتقل اهتزازات الصوت إلى الغشاء الحساس للهاتف (الميكروفون). ثم ، في الميكروفون ، يتم تحويل الإشارة الصوتية إلى نبضات كهربائية ، ثم تنتقل عبر الأسلاك إلى مستقبل الهاتف الثاني ، حيث يتم ، باستخدام محول كهرومغناطيسي (مكبر صوت أو سماعة أذن) ، تحويل الإشارة الكهربائية مرة أخرى إلى إشارة صوتية .

في المثال أعلاه ، مرة أخرى ، " التناظرية»تحويل الإشارة. أي أن اهتزاز الصوت له نفس تردد تردد النبضة الكهربائية في خط الاتصال ، بالإضافة إلى أن النبضات الصوتية والنبضات الكهربائية لها شكل مماثل (أي مشابه).

في نقل إشارة التليفزيون ، يكون للإشارة التليفزيونية التناظرية شكل نبض معقد إلى حد ما ، بالإضافة إلى تردد عالٍ بدرجة كافية لهذا النبض ، لأنه ينقل المعلومات الصوتية والفيديو عبر مسافات طويلة.

2. الإشارات الرقمية

الإشارة الرقمية هي إشارة بيانات يتم فيها وصف كل من المعلمات الممثلة بواسطة دالة زمنية منفصلة ومجموعة محدودة من القيم الممكنة.

الإشارات هي نبضات كهربائية أو ضوئية منفصلة. بهذه الطريقة ، تُستخدم السعة الكاملة لقناة الاتصال لإرسال إشارة واحدة. تستخدم الإشارة الرقمية النطاق الترددي الكامل للكابل. عرض النطاقهو الفرق بين الحد الأقصى والحد الأدنى للتردد الذي يمكن نقله عبر الكابل. يرسل كل جهاز على هذه الشبكات البيانات في كلا الاتجاهين ، ويمكن للبعض أن يستقبلها ويرسلها في نفس الوقت. تنقل أنظمة النطاق الضيق البيانات كإشارة رقمية بتردد واحد.

يصعب نقل الإشارة الرقمية المنفصلة عبر مسافات طويلة مقارنة بالإشارة التناظرية ، لذلك يجب أن تكون كذلك عدلعلى جانب جهاز الإرسال ، وإزالة التشكيل على جانب جهاز استقبال المعلومات. يمكن أن يؤدي استخدام الخوارزميات لفحص واستعادة المعلومات الرقمية في الأنظمة الرقمية إلى زيادة موثوقية نقل المعلومات بشكل كبير.

يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن الإشارة الرقمية الحقيقية هي تناظرية بطبيعتها المادية. بسبب الضوضاء والتغيرات في معلمات خطوط النقل ، فإن لها تقلبات في السعة والطور / تردد الاستقطاب. لكن هذه الإشارة التناظرية (النبضة والمنفصلة) تتمتع بخصائص الرقم. نتيجة لذلك ، من أجل معالجتها ، يصبح من الممكن استخدام الطرق العددية (معالجة الكمبيوتر).

على سبيل المثال، "الإشارات الرقمية"فلنأخذ مبدأ نقل المعلومات باستخدام "شفرة مورس" المعروفة. بالنسبة لأولئك الذين ليسوا على دراية بهذا النوع من نقل المعلومات النصية ، سأشرح باختصار المبدأ الأساسي أدناه.

في وقت سابق ، عندما كان إرسال إشارة عن طريق الجو (باستخدام إشارة لاسلكية) لا يزال قيد التطوير ، لم تسمح القدرات التقنية لمعدات الإرسال بنقل إشارة الكلام عبر مسافات طويلة. لذلك ، بدلاً من معلومات الكلام ، تم استخدام المعلومات النصية. نظرًا لأن النص يتكون من أحرف ، فقد تم إرسال هذه الأحرف باستخدام نبضات قصيرة وطويلة لإشارة نغمة كهربائية.

تم استدعاء هذا النقل للمعلومات النصية - نقل المعلومات باستخدام "شفرة مورس".

تتمتع الإشارة اللونية ، بخصائصها الكهربائية ، بقدرة تحمل أعلى من إشارة الكلام ، ونتيجة لذلك ، زاد نطاق جهاز الإرسال.

كانت وحدات المعلومات في نقل الإشارات هذه تسمى تقليديًا "نقطة" و "اندفاعة". يعني التنبيه القصير نقطة ، والصفير الطويل هو اندفاعة. هنا ، كل حرف من الحروف الأبجدية يتكون من مجموعة محددة من النقاط والشرطات. على سبيل المثال ، الرسالة أتدل عليه المجموعة " .- "(Dot-dash) ، والحرف B" - … "(Dash-dot-dot-dot) ، وما إلى ذلك.

أي أن النص المرسل تم ترميزه باستخدام النقاط والشرطات في شكل مقاطع قصيرة وطويلة من إشارة نغمة. إذا تم التعبير عن الكلمات "ABC MORSE" باستخدام النقاط والشرطات ، فستبدو كما يلي:

تستند الإشارة الرقمية إلى مبدأ مشابه جدًا لتشفير المعلومات ، فقط وحدات المعلومات نفسها مختلفة بالفعل هناك.

تتكون أي إشارة رقمية مما يسمى "الشفرة الثنائية". هنا ، يتم استخدام المنطقي 0 (صفر) والمنطقي 1 (واحد) لوحدات المعلومات.

إذا أخذنا مصباح الجيب العادي كمثال ، ثم إذا قمنا بتشغيله ، فسيبدو أنه يعني مصباحًا منطقيًا ، وإذا قمنا بإيقاف تشغيله ، فسيكون صفرًا منطقيًا.

في الدوائر الإلكترونية الرقمية الدقيقة ، يتم أخذ الوحدات المنطقية من 1 و 0 كمستوى معين من الجهد الكهربائي بالفولت. لذلك ، على سبيل المثال ، الوحدة المنطقية ستعني 4.5 فولت و 0.5 فولت للصفر المنطقي. بطبيعة الحال ، تختلف قيم الفولتية للصفر المنطقي عن قيم كل نوع من الدوائر الدقيقة الرقمية.

أي حرف من الحروف الأبجدية ، كما في المثال مع شفرة مورس الموصوفة أعلاه ، في شكل رقمي ، سوف يتكون من عدد معين من الأصفار والآحاد ، مرتبة في تسلسل معين ، والتي بدورها ، يتم تضمينها في حزم منطقية نبضات. على سبيل المثال ، سيكون الحرف A حزمة واحدة من النبضات ، وسيكون الحرف B حزمة أخرى ، ولكن في الحرف B ، سيكون تسلسل الأصفار والآحاد مختلفًا عن الحرف A (أي مزيج مختلف من ترتيب الأصفار والآحاد).

الخامس كود رقمي، يمكنك تشفير أي نوع من الإشارات الكهربائية المرسلة تقريبًا (بما في ذلك التناظرية) ، ولا يهم إذا كانت صورة أو إشارة فيديو أو إشارة صوتية أو معلومات نصية ، ويمكنك نقل هذه الأنواع من الإشارات في وقت واحد تقريبًا (في تيار رقمي واحد).

3. الأجهزة التناظرية

مع ظهور الكهرباء ، أصبح لدى الناس الفرصة لاستخدام المعدات التي تعمل بالتيار. كل يوم ظهرت المزيد والمزيد من الأجهزة الجديدة ، وتطور العلم ، وتحسنت التكنولوجيا. ثم اعتبرت جميع الاختراعات التناظرية. كلمة "تناظري" تعني أن الجهاز يعمل بالقياس مع شيء ما. لتوضيح الأمر ، ضع في اعتبارك جهاز قياس. لنفترض أنك بحاجة إلى إنشاء رسم بياني للقياسات ، فإن بيانات القياس نفسها معروفة. ستشتق الأداة أولاً معادلة من البيانات المعروفة التي تصف سلوك الرسم البياني ، ثم تحاول رسم الرسم البياني. إنه يعمل عن طريق القياس مع المعادلة ، ويلتزم بقوانينها بدقة. ومدى دقة المعادلة في وصف الرسم البياني ، لا يهتم الجهاز. وبالتالي ، فإن الأجهزة الإلكترونية التناظرية هي أجهزة لتضخيم ومعالجة الإشارات الكهربائية التناظرية على أساس الأجهزة الإلكترونية. اثنين مجموعات كبيرة، والتي من خلالها يمكن تصنيف الأجهزة الإلكترونية التناظرية:

· مكبرات الصوت هي الأجهزة التي ، بسبب طاقة مصدر الطاقة ، تشكل إشارة جديدة ، والتي هي إلى حد ما نسخة طبق الأصل من إشارة معينة في الشكل ، ولكنها تتفوق عليها في التيار أو الجهد أو الطاقة.

· الأجهزة القائمة على مكبر للصوت هي في الأساس محولات للإشارات الكهربائية والمقاومات.

محولات الإشارة الكهربائية ( الأجهزة النشطةمعالجة الإشارات التناظرية) - يتم إجراؤها على أساس مكبرات الصوت ، إما عن طريق التطبيق المباشر للأخير مع دوائر التغذية المرتدة الخاصة ، أو عن طريق بعض التعديلات عليها. يتضمن ذلك أجهزة الجمع والطرح واللوغاريتم والمضاد اللوغاريتم والترشيح والكشف والضرب والقسمة والمقارنة وما إلى ذلك. تعتمد محولات المقاومة على مكبرات الصوت ذات التقيمات... يمكنهم تحويل قيمة المقاومة ونوعها وطبيعتها. يتم استخدامها في بعض أجهزة معالجة الإشارات. فئة خاصة تتكون من جميع أنواع المولدات والأجهزة ذات الصلة.

4. الأجهزة الرقمية

تسمى أجهزة القياس الرقمية ، والتي تولد تلقائيًا إشارات منفصلة لمعلومات القياس وتعطي قراءات في شكل رقمي. تحت منفصلهفهم الإشارات ، التي يتم التعبير عن قيمها في عدد النبضات N. يسمى نظام القواعد لتمثيل المعلومات باستخدام الإشارات المنفصلة بالرمز. الإشارات المنفصلة ، على عكس الإشارات المستمرة ، لها عدد محدود فقط من القيم التي يحددها الكود المحدد.

الوحدات الوظيفية الرئيسية والإلزامية لأجهزة القياس الرقمية الإلكترونية هي محولات تناظرية إلى رقمية ، حيث يتم قياس التناظرية ، أي مستمر في الوقت المناسب ، يتم تحويل الكمية المادية X تلقائيًا إلى رمز رقمي مكافئ ، بالإضافة إلى أجهزة القراءة الرقمية ، حيث يتم تحويل إشارات الشفرة المستلمة N إلى رموز رقمية لنظام الأرقام العشرية ، وهي ملائمة للإدراك البصري. الشكل الرقمي لنتيجة القياس ، بالمقارنة مع الشكل التناظري ، يسرع القراءة ويقلل بشكل كبير من احتمالية الأخطاء الذاتية. نظرًا لأن معظم أجهزة القياس الرقمية تحتوي على محولات تمثيلية أولية مصممة لتغيير مقياس قيمة المدخلات المقاسة x أو تحويلها إلى قيمة أخرى Y = f (x) ، فهي أكثر ملاءمة لطريقة التشفير المحددة ، ثم في الحالة العامة مخطط الكتلة لـ الجهاز معروض على شكل شكل ...

رسم تخطيطي لجهاز قياس رقمي

تحتوي الأجهزة الرقمية الحديثة على محولات تناظرية إلى رقمية قادرة على إنتاج مئات أو أكثر من التحويلات في الثانية ، مما يجعل من الممكن تسجيل العمليات المادية التي تحدث بسرعة وسهولة واجهة كائنات البحث مع أجهزة الكمبيوتر. تعد الأجهزة الرقمية مرحلة جديدة في تطور تقنية العمل على البيانات الرقمية.

من أجل الوضوح ، ضع في اعتبارك الحالة نفسها - تحتاج إلى إنشاء رسم بياني بناءً على القياسات المحددة. لن يقوم الجهاز بتكوين معادلة ، بل يقوم بتقسيم الرسم البياني إلى أجزاء صغيرة ، ووفقًا للبيانات المعروفة ، سيحسب إحداثيات كل قطعة. ثم يقوم الجهاز برسم كل قطعة وفقًا للإحداثيات التي تم الحصول عليها ، وبسبب وجود عدد كبير من هذه القطع ، فإنها ستمثل رسمًا بيانيًا مستمرًا. هذه هي الطريقة التي تعمل بها التكنولوجيا الرقمية.

5. أهم مزايا الأجهزة الرقمية على التناظرية

تتمتع الإشارة الرقمية ، بخصائصها الكهربائية (كما في المثال مع الإشارة النغمية) ، بقدرة أعلى على نقل المعلومات من الإشارة التناظرية. أيضًا ، يمكن إرسال إشارة رقمية عبر مسافة أكبر من الإشارة التناظرية ، ودون التقليل من جودة الإشارة المرسلة. على سبيل المثال ، يمكن إعادة بناء إشارة صوتية مستمرة يتم إرسالها على شكل تسلسل من 1 و 0 ثانية دون أخطاء ، بشرط ألا تكون ضوضاء الإرسال كافية لمنع التعرف على 1 و 0. يمكن تخزين ساعة من الموسيقى على قرص مضغوط باستخدام حوالي 6 مليار رقم ثنائي. هذا صحيح بشكل خاص في السنوات الأخيرة ، نظرًا للنمو الهائل في المعلومات المنقولة (زيادة في عدد القنوات التلفزيونية والإذاعية ، وزيادة عدد مشتركي الهاتف ، وزيادة عدد مستخدمي الإنترنت وسرعة خطوط الإنترنت ).

تخزين المعلومات في الأنظمة الرقمية أسهل مما هو عليه في الأنظمة التناظرية. تسمح حصانة الأنظمة الرقمية بتخزين البيانات واسترجاعها دون تلف. في النظام التناظري ، يمكن أن يؤدي التقادم والتآكل والتلف إلى تدهور المعلومات المسجلة. في النظام الرقمي ، طالما أن التداخل الكلي لا يتجاوز مستوى معينًا ، يمكن استرداد المعلومات بدقة تامة.

يمكن التحكم في الأنظمة الرقمية التي يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر البرمجياتإضافة ميزات جديدة دون استبدال الأجهزة. يمكن القيام بذلك غالبًا دون تدخل الشركة المصنعة بمجرد تحديث منتج البرنامج. تتيح لك هذه الميزة التكيف بسرعة مع المتطلبات المتغيرة. بالإضافة إلى ذلك ، من الممكن استخدام خوارزميات معقدة غير ممكنة في الأنظمة التناظرية أو غير ممكنة ، ولكن فقط بتكاليف عالية جدًا.

عند إرسال إشارة تلفزيونية رقمية ، لن يرى المشاهد عيبًا مثل "الصورة تتساقط" ، كما كانت في إشارة تناظرية مع استقبال ضعيف. في الإرسال الرقمي للقنوات التلفزيونية ، يمكن أن تكون جودة الصورة جيدة فقط ، أو لن تكون الصورة على الإطلاق إذا كان الاستقبال ضعيفًا (أي نعم أو لا).

فيما يتعلق بالنقل الرقمي محادثات هاتفيةثم هنا مع جودة جيدةيمكن نقل كل من الهمس والصراخ ، كل من النغمات المنخفضة والعالية ، وهنا لا يهم المسافة التي يتواجد بها المشتركون في الهاتف.

لطالما تجاوزت التكنولوجيا الرقمية التناظرية في الدقة. على سبيل المثال ، دعنا نقارن مسجلات الصوت التناظرية والرقمية. إذا كان من الضروري تسجيل المعلومات الصوتية ، فسوف يتعامل الجهاز الرقمي مع المهمة بشكل أفضل من الجهاز التناظري. سيكون هذا ملحوظًا في جودة التسجيل. الحقيقة هي أن مسجل الصوت التناظري لا يعيد إنتاج المعلومات بدقة ، وسيتم خلط الضوضاء في التسجيل ، وسيقوم المسجل الرقمي بتصفية الضوضاء غير الضرورية ، وبالتالي سيكون الصوت أكثر تصديقًا.

التكنولوجيا الرقمية أصغر. الأجهزة مبنية على دوائر دقيقة قادرة على إجراء عمليات الجمع والطرح على الأرقام ، ومن ثم الحجم الصغير. يمكن معالجة بيانات الأجهزة الحديثة ، على عكس الأجهزة التناظرية ، بسرعة بواسطة أجهزة الكمبيوتر. بالطبع ، يمكن أيضًا وضع البيانات التناظرية في الكمبيوتر ، ولكن يجب أولاً ترجمتها إلى لغته الرقمية "الخاصة".

التكنولوجيا الرقمية أكثر اقتصادا وتدوم لفترة أطول. تستهلك الدوائر الدقيقة طاقة أقل ويمكن أن تعمل بشكل صحيح لفترة طويلة ، بينما تفشل المعدات الميكانيكية بسرعة.

كما يمكن للأجهزة الرقمية التباهي بما يلي:

· خطأ صغير. دقة الأدوات التناظرية محدودة بسبب أخطاء محولات القياس وآلية القياس نفسها وأخطاء المقياس وما إلى ذلك.

· أداء عالي (عدد القياسات لكل وحدة زمنية) ؛
عند قياس الكميات المتغيرة بمرور الوقت ، تلعب السرعة دورًا مهمًا. إذا لم يكن الأداء عالي السرعة مطلوبًا للإشارات المسبقة ، نظرًا لأن قدرات المشغل الذي يعمل معهم محدودة ، على العكس من ذلك ، تصبح متطلبات السرعة مهمة عند معالجة المعلومات باستخدام أجهزة الكمبيوتر ، والتي غالبًا ما يتم توصيل الأجهزة الرقمية بها.
· عدم وجود خطأ شخصي في قراءات نتيجة القياس - أخطاء ذاتية مرتبطة بخصائص الرؤية البشرية ، بسبب اختلاف المنظر ، بسبب دقة العين.

6. مرشح رقمي

المرشح الرقمي - في الإلكترونيات ، أي مرشح يعالج إشارة رقمية من أجل عزل و / أو قمع ترددات معينة لهذه الإشارة. على عكس المرشح الرقمي ، يتعامل المرشح التناظري مع الإشارة التناظرية وخصائصها غير منفصل، على التوالي ، تعتمد وظيفة النقل على الخصائص الداخلية للعناصر المكونة لها.

مزايا المرشحات الرقمية على المرشحات التناظرية هي:

· دقة عالية (دقة المرشحات التناظرية محدودة بتفاوتات العناصر).

· الاستقرار (على عكس المرشح التناظري ، لا تعتمد وظيفة النقل على انجراف خصائص العناصر).

· مرونة التخصيص ، سهولة التغيير.

· الانضغاط - يتطلب المرشح التناظري منخفض التردد (أجزاء من هرتز ، على سبيل المثال) مكثفات ضخمة للغاية أو محاثات.

ولكن هناك أيضًا عيوب:

· صعوبة العمل مع الإشارات عالية التردد. عرض النطاق الترددي مقيد بتردد Nyquist ، وهو نصف معدل عينة الإشارة. لذلك ، تُستخدم المرشحات التناظرية للإشارات عالية التردد ، أو إذا كانت قيد التشغيل ترددات عاليةلا توجد إشارة مفيدة ، أولاً يتم قمع المكونات عالية التردد باستخدام مرشح تناظري ، ثم تتم معالجة الإشارة باستخدام مرشح رقمي.

· صعوبة العمل في الوقت الفعلي - يجب إكمال الحسابات خلال فترة أخذ العينات.

· تتطلب معالجة الإشارات عالية الدقة وعالية السرعة أكثر من معالج قوي، ولكنها أيضًا إضافية ، وربما تكون باهظة الثمن ، المعداتفي شكل محولات عالية الدقة وسريعة التناظرية إلى الرقمية.

7. محول تناظري إلى رقمي

عادةً ما يكون المحول التناظري إلى الرقمي هو جهاز الكترونيتحويل الجهد إلى رمز رقمي ثنائي. ومع ذلك ، يجب أيضًا تصنيف بعض الأجهزة غير الإلكترونية ذات الإخراج الرقمي على أنها هذا النوع ، على سبيل المثال بعض أنواع محولات الزاوية إلى الشفرة. أبسط محول ثنائي أحادي البت هو المقارنة.

قرار ADC- يرتبط الحد الأدنى من التغيير في قيمة الإشارة التناظرية التي يمكن تحويلها بواسطة هذا الجهاز بسعته. في حالة القياس الفردي دون مراعاة الضوضاء ، يتم تحديد الدقة بشكل مباشر من خلال عرض البت للمحول.

عمق بت ADCيميز عدد القيم المنفصلة التي يمكن للمحول إخراجها عند الإخراج. في الأجهزة الثنائية ، يتم قياسها بالبتات ، في الأجهزة الثلاثية ، في trites. على سبيل المثال ، المحول الثنائي 8 بت قادر على إنتاج 256 قيمة منفصلة (0 ... 255) ، منذ ذلك الحين ... 8 بت الثلاثي قادر على إنتاج 6561 قيمة منفصلة ، منذ ذلك الحين .

تردد التحويليتم التعبير عنها عادةً في التهم لكل ثانية. يمكن أن يكون لدى ADCs الحديثة عمق قليلاً يصل إلى 24 بت ومعدل تحويل يصل إلى مليار عملية في الثانية (بالطبع ، ليس في وقت واحد). كلما زادت السرعة وعمق البت ، زادت صعوبة الحصول على الخصائص المطلوبة ، وكلما زاد تكلفة المحول وتعقيده. ترتبط سرعة التحويل وعمق البت ببعضهما البعض بطريقة معينة ، ويمكننا زيادة عمق بت التحويل الفعال من خلال التضحية بالسرعة.

ضجيج الكمي- الأخطاء التي تحدث عند رقمنة إشارة تناظرية. اعتمادًا على نوع التحويل من التناظرية إلى الرقمية ، يمكن أن تحدث بسبب التقريب (إلى بت معين) للإشارة أو الاقتطاع (تجاهل البتات الأقل أهمية) للإشارة.

لضمان أخذ عينات من إشارة جيبية 100 كيلو هرتز بدقة 1٪ ، يجب أن يكون وقت تحويل ADC مساويًا لـ 25 نانوثانية. في الوقت نفسه ، بمساعدة مثل ADC عالي السرعة ، من الممكن من حيث المبدأ أخذ عينات من الإشارات التي يبلغ عرضها الطيفي 20 MHz. وبالتالي ، فإن أخذ العينات بمساعدة الجهاز نفسه يؤدي إلى تباين ملحوظ في المتطلبات بين سرعة ADC وفترة أخذ العينات. يمكن أن يصل هذا التناقض إلى 2 ... 3 أوامر من حيث الحجم ويزيد التكلفة بشكل كبير ويعقد عملية أخذ العينات ، لأنه حتى بالنسبة للإشارات ضيقة النطاق تتطلب محولات سريعة بدرجة كافية. بالنسبة لفئة واسعة نسبيًا من الإشارات سريعة التغير ، يتم حل هذه المشكلة باستخدام أجهزة العينة والاحتفاظ ذات الفتحة القصيرة.

8. النسخ الرقمي والتناظري

منذ أواخر التسعينيات ، كان هناك اتجاه واضح في السوق لآلات التصوير ذات التنسيقات الكبيرة والأنظمة الهندسية للانتقال من التكنولوجيا التناظرية إلى التقنية الرقمية. حاليا ، قامت معظم الشركات المصنعة بتعديل خط إنتاجها. تخلى الكثير منهم تمامًا عن إنتاج آلات التصوير التناظرية.

الاتجاه نحو التكنولوجيا الرقمية مفهوم. أولاً ، تقوم العديد من الشركات التي ترغب في مواكبة العصر والقدرة على المنافسة بحل مشكلة تحويل تدفق المستندات إلى شكل إلكتروني. ثانيًا ، تتزايد متطلبات جودة المستندات ، مما يحدد صورة المؤسسة في عيون الشركاء والعملاء.

في هذا الصدد ، تتمتع التكنولوجيا الرقمية متعددة الوظائف بمزايا كبيرة مقارنة بالتناظرية ، ويرجع ذلك أساسًا إلى مبادئ النسخ الرقمي والتناظري.

مزايا:

· امكانية الاتصال بجهاز كمبيوتر

· لا تستطيع التكنولوجيا الرقمية نسخ المستندات فحسب ، بل يمكنها أيضًا طباعة الملفات من جهاز كمبيوتر ، وكذلك مسح النسخ الأصلية ضوئيًا وتحويلها إلى شكل إلكتروني ، على سبيل المثال ، للحفظ في أرشيف إلكتروني. يمكن للأجهزة التناظرية نسخ فقط.

· جودة النسخ

· تتيح لك التقنية الرقمية الحصول على نسخ عالية الجودة ، حيث يمكن معالجة الملف الذي تم مسحه ضوئيًا في ذاكرة الجهاز رقميًا. الاستخدام الأكثر فائدة لهذه الميزة هو مسح الخلفية عند نسخ الخطوط الزرقاء. بالإضافة إلى ذلك ، تدعم الأجهزة الرقمية العمل في وضع الصورة وتنقل ظلال اللون الرمادي والألوان النصفية بترتيب أفضل من حيث الحجم. عند نسخ الصور الملونة ، يمكن للآلات الرقمية التمييز بين الألوان المختلفة عن طريق طباعتها بدرجات مختلفة من الرمادي.

· بالإضافة إلى ذلك ، لا تستخدم التكنولوجيا الرقمية البصريات التي تنقل الضوء المنعكس من الأصل إلى الأسطوانة. تتطلب هذه البصريات الخاصة بالأجهزة التناظرية صيانة دورية ، حيث إنها تصبح مغبرة ، مما يؤثر أيضًا على جودة المطبوعات.

· وظائف واسعة

· لا تسمح المعالجة الرقمية للأصل بتحسين جودة النسخ فحسب ، بل تتيح أيضًا تحويل الأصل ، على سبيل المثال ، المقياس ، وتطبيق الانعكاس ، والسلبية ، وما إلى ذلك.

· مصداقية

· لا ترتبط الموثوقية العالية للتكنولوجيا الرقمية فقط بغياب البصريات ومصباح الإضاءة الخلفية ، والذي يجب تغييره بانتظام ، ولكن أيضًا بطريقة مختلفة للنسخ المتماثل. عند عمل نسخ على جهاز تمثيلي ، يجب ألا يتم سحب الأصل في اتجاه المسح فحسب ، بل يجب أيضًا إعادته إلى موضعه الأصلي قبل النسخة التالية. يحتفظ الجهاز الرقمي بالأصل مرة واحدة ، ويحفظه ، ثم يقوم بعمل نسخ ، ويطبع نسخًا من الذاكرة.

9. معدات الموسيقى الرقمية والتناظرية

لفترة طويلة في عصر التقنيات الرقمية لدينا ، توقفنا عن التفكير في مدى ملاءمة موارد الأجهزة الرقمية مقارنة بالموارد التناظرية. من حيث المبدأ ، عندما كان الانتقال من المعدات التناظرية إلى المعدات الرقمية قد بدأ للتو ، كان هناك الكثير من الجدل حول موضوع قابلية الاستخدام والمزايا التقنية ، وعلى العكس من ذلك ، عيوب الرقمية على التناظرية. ولكن الآن ، من وقت لآخر ، لا يزال هذا السؤال يطرح نفسه في مواقف مختلفة ، سواء في استوديوهات التسجيل المختلفة أو في النوادي. ما هي مزايا المعدات الرقمية على التناظرية وكيف يكون الرقم الرقمي أدنى من التصميمات القديمة؟

بادئ ذي بدء ، باختصار حول مبادئ رقمنة الصوت.

لتحويل الصوت التناظري إلى رقمي ، توجد محولات تناظرية إلى رقمية ، وهذه الأجهزة قادرة على تحويل إشارة تناظرية مستمرة إلى سلسلة من الأرقام المنفصلة ، أي جعلها منفصلة. التحويل كالتالي: جهاز رقمي ، عدة مرات في الثانية ، يقيس سعة الإشارة التناظرية ويعطي نتائج هذه القياسات مباشرة في شكل أرقام. في الوقت نفسه ، لا تكون نتيجة القياس هي التناظرية الدقيقة للإشارة الكهربائية المستمرة. يعتمد الاكتمال على عدد القياسات ودقتها. يُطلق على التردد الذي يتم إجراء القياسات به معدل أخذ العينات ، وتشير دقة قياس السعة إلى عدد البتات المستخدمة للإشارة إلى نتيجة القياس. هذه المعلمة هي عمق البت.

لذا ، فإن تحويل الإشارة التناظرية إلى رقمية يتكون من مرحلتين: تشويه سمعةبمرور الوقت و توضيح(محاذاة) في السعة. يعني فقدان مصداقية الوقت أن يتم تمثيل الإشارة من خلال عدد من قراءاتها (العينات) المأخوذة على فترات منتظمة. على سبيل المثال ، عندما نقول أن تردد أخذ العينات (غالبًا ما يسمى تردد أخذ العينات) هو 44.1 كيلو هرتز ، فهذا يعني أن الإشارة تقاس 44100 مرة في الثانية. كقاعدة عامة ، تتمثل المشكلة الرئيسية في المرحلة الأولى من تحويل الإشارة التناظرية إلى رقمية (التحويل الرقمي) في اختيار تكرار تشويه سمعة الإشارة التناظرية ، نظرًا لأن جودة نتيجة التحويل تعتمد بشكل مباشر على ذلك. يُعتقد أن نطاق الترددات التي يسمعها الشخص يتراوح من 20 إلى 20000 هرتز ، ومن أجل استعادة الإشارة التناظرية بدقة من عيناتها ، يجب أن يكون تردد أخذ العينات ضعف الحد الأقصى للتردد الصوتي على الأقل. وبالتالي ، إذا كانت الإشارة التناظرية الحقيقية ، والتي سيتم تحويلها إلى شكل رقمي ، تحتوي على مكونات تردد من 0 كيلو هرتز إلى 20 كيلو هرتز ، فينبغي ألا يقل تردد أخذ العينات لهذه الإشارة عن 40 كيلو هرتز. في عملية تشويه سمعة الطيف الترددي للصوت التماثلي يخضع لتغييرات كبيرة جدا. بعد التشكيك في المصداقية ، تكون الإشارة التناظرية الأصلية منخفضة التردد نسبيًا عبارة عن سلسلة زمنية متسلسلة من النبضات الضيقة جدًا ذات السعات المختلفة وبطيف واسع جدًا يصل إلى عدة ميغا هرتز. لذلك ، فإن طيف الإشارة التي فقدت مصداقيتها أوسع بكثير من طيف الإشارة التناظرية الأصلية. ومن هنا الاستنتاج: تحدث الرقمنة الأكثر ملاءمة مع زيادة تكرار التشويه وبعمق بت مرتفع.

تستند مبادئ تشغيل المعدات التناظرية على استمرارية الإشارة في الدائرة الكهربائية. كان السبب في انتقال إنتاج التقنيات من التناظرية إلى الرقمية هو الحاجة أولاً وقبل كل شيء إلى تحسين جودة الصوت والتخزين وكذلك لأتمتة عملية العمل. ولكن في نفس الوقت ، وبسبب ضغط الإشارة الأصلية بعد عملية الرقمنة ، فإن القرص المضغوط يكون أدنى من جودة الصوت العام للفينيل ، نظرًا لأن نطاق تردد الإشارة الأصلية أثناء التسجيل التناظري لا يخضع عمليًا لأي تغييرات (بالنسبة لتقليل الضوضاء ، هذا يعتمد أيضًا على الإبر الموجودة على اللاعبين) ... لذلك ، يفضل المحترفون صوت الفينيل على الأقراص المدمجة.

10. عيوب الأجهزة الرقمية

أود أن أعطي بضع كلمات أخرى عن مساوئ التكنولوجيا الرقمية ، والتي يمكن أن تكون مهمة للغاية في الإنتاج الضخم.

في بعض الحالات الدوائر الرقميةاستخدام طاقة أكثر من تلك التناظرية لأداء نفس المهمة ، وتوليد المزيد من الحرارة ، مما يزيد من تعقيد الدوائر ، على سبيل المثال ، عن طريق إضافة مبرد. قد يحد هذا من استخدامها في الأجهزة المحمولة التي تعمل بالبطارية.

على سبيل المثال، هاتف خليويغالبًا ما تستخدم واجهة تناظرية منخفضة الطاقة لتضخيم وضبط إشارات الراديو من محطة أساسية. ومع ذلك ، يمكن للمحطة الأساسية استخدام نظام راديو محدد بالبرمجيات متعطش للطاقة ولكنه مرن للغاية. يمكن إعادة برمجة هذه المحطات القاعدية بسهولة للتعامل مع الإشارات المستخدمة في المعايير الخلوية الجديدة.

تكون الدوائر الرقمية أحيانًا أكثر تكلفة من الدوائر التناظرية.

من الممكن أيضًا فقدان المعلومات عند تحويل إشارة تناظرية إلى رقمية. رياضيا ، يمكن وصف هذه الظاهرة بأنها خطأ تقريب.

في بعض الأنظمة ، في حالة فقدان جزء واحد من البيانات الرقمية أو تلفه ، يمكن تغيير معنى الكتل الكبيرة من البيانات تمامًا.

فهرس

أداة الإشارة الرقمية التناظرية

1. هورويتز P. ، هيل دبليو فن الدوائر. في 3 مجلدات: T. 2. Per. من الانجليزية - الطبعة الرابعة ، القس. و أضف. - م: مير ، 1993. - 371 ص.

خنزل ج. مرجع احتساب عامل التصفية. الولايات المتحدة الأمريكية ، 1969. / لكل. من الإنجليزية ، أد. أ. زنامينسكي. م: سوف. راديو ، 1974. - 288 ص.

... "معالجة الإشاراة الرقمية". م. غولدنبرغ ، ب. ماتيوشكين - م: الراديو والاتصالات ، 1985

Biryukov S.A. الأجهزة الرقمية على الدوائر الدقيقة المتكاملة MOS / Biryukov S.A.- M.: الراديو والاتصالات ، 2007. -129 ص: مريض. - (مكتبة الإذاعة الجماعية ، العدد 1132).

جورباتشوف ج. Chaplygin E.E. الإلكترونيات الصناعية / إد. الأستاذ. V.A. لابونتسوفا. - م: Energoatomizdat ، 1988.

Shkritek P. الدليل المرجعي لدوائر الصوت: Per. مع الألمانية - م. مير ، 1991. - 446 ص: مريض

شيلو في. الدوائر الرقمية الدقيقة الشعبية: كتيب / Shilo V.L.-M .: Metallurgy ، 2008. -349 p. - (مكتبة الإذاعة الجماعية ، العدد 1111).

غولدنبرغ إل. النبض والأجهزة الرقمية: كتاب مدرسي للجامعات / Goldenberg L.M.-M .: الاتصالات ، 2009. - 495 ص: مريض .. - ببليوغرافيا: ص. 494-495.

بوكريف آي. الدوائر الإلكترونية الدقيقة للأجهزة الرقمية / Bukreev I.N. ، Mansurov BM ، Goryachev V.I .. - الطبعة الثانية ، منقحة. وإضافية ..- م: Sov. راديو ، 2008. -368 ص.

تحياتي أيها الأصدقاء والزملاء والشركاء!

"ما هي مقاييس الإجهاد الأفضل - الرقمية أم التناظرية؟ ولمن هم أفضل؟ "

أسمع هذه الأسئلة أكثر وأكثر في الآونة الأخيرة. وغالبا ما يكون للإجابات عليهم معاني متناقضة - شخص ما يثبت ذلك مجسات رقمية- هذا هو الدواء الشافي لجميع المشاكل في تشغيل الميزان ، والبعض الآخر ، على العكس من ذلك ، هو مصدرها.

في صفوف المتنازعين ، يمكن تمييز عدة مجموعات رئيسية من المتخصصين المهتمين بتقديم مراحل مختلفة من دورة حياة أنظمة الوزن:

• المطورين والمصنعين والبائعين لأجهزة الاستشعار ومكونات الموازين الأخرى ؛
• المطورين والمصنعين والبائعين للموازين أنفسهم وأنظمة الوزن بشكل عام ؛
• العاملين في مراكز المقاييس.
• أخصائيو الإصلاح
• المستهلكين والمشترين للموازين.

الاتصال اليومي بجميع مجموعات المتخصصين المدرجة في القائمة ، بالإضافة إلى نموذج العمل للمؤسسة التي أديرها ، والتي تقوم في نفس الوقت بالأنشطة التجارية والمبتكرة والتصميم والإنتاجية والتشغيلية ، تجعلني أتحدث باستمرار وأدافع عن مصالح هذا أو ذاك. مجموعة.

في هذه المقالة سأحاول وصف الميزات الرئيسية لاستخدام التناظرية و مجسات رقميةبأقل عدد ممكن من المصطلحات الفنية والمعلومات الفنية المعقدة.

ولكن قبل أن نبدأ في وصف جميع الإيجابيات والسلبيات ، دعونا أولاً نفهم بشكل مبسط مبدأ تشغيل المقاييس مع التناظرية و مقاييس الإجهاد الرقمية.

عادة عند استخدام أجهزة الاستشعار التناظريةيتم استخدام مخطط الاتصال التالي (نسخة مبسطة باستخدام مثال على مقياس سيارة أو عربة نقل):

الرسم التخطيطي 1: توصيل خلايا الحمل التناظرية في موازين الشاحنات.

معلومات من مقاييس الضغط التناظريةمن خلال الكابل يدخل مربع التوصيل. في الصندوق ، كقاعدة عامة ، يتم تثبيت مقاومات الدقة لموازنة حساسيات كل جهاز استشعار وتجميعها التناظري. بعد ذلك ، تدخل الإشارة الكلية في مؤشر الوزن ، حيث يتم ترقيم الإشارة باستخدام محول تناظري إلى رقمي (ADC). في نفس المؤشر ، يوجد برنامج معايرة مقياس يخصص قيمًا لرمز رقمي بوحدات الكتلة (كجم ، جرامات ، أطنان ، إلخ.)

فيما يلي هيكل مبسط لنظام الوزن باستخدام أجهزة الاستشعار الرقمية:

الرسم التخطيطي 2: توصيل خلايا التحميل الرقمية في موازين الشاحنات.

عند استخدام مقاييس الإجهاد الرقمية ، يكون القياس هو نفسه تمامًا عند استخدام القياس التناظري. الاختلاف الوحيد هو أن الرقمنة لا تحدث في مؤشر الوزن ، ولكن في كل مستشعر على حدة ، ومن ثم يتم إرسال الكود الرقمي إلى صندوق التوصيل وإلى مؤشر الوزن أو الكمبيوتر. إذا لم يتم استخدام مؤشر الوزن ، فسيتم معايرة النظام وتصور النتائج باستخدام برنامج خاص على الكمبيوتر.

الآن دعونا نلقي نظرة على الاختلافات الرئيسية بين استخدام خلايا التحميل الرقمية والتناظرية ، ونتيجة لذلك ، مزاياها وعيوبها.

1. طريقة نقل البيانات من خلية التحميل إلى النظام (الفرق بين الإشارة الرقمية والتناظرية).

الفرق بين طرق إرسال الإشارات بواسطة خلايا التحميل التناظرية والرقمية إلى نظام الوزن هو كما يلي.

هنا ، بالطبع ، أجهزة الاستشعار الرقمية تفوز بالمستشعرات التناظرية. يمكن إرسال إشارة رقمية لمسافة تزيد عن 1000 - 1200 متر ، دون تدهور كبير في الجودة ، على عكس التناظرية: حتى 200 متر. هنا ما عليك سوى أن تقرر ما إذا كنت بحاجة إلى مثل هذه المسافة من المستشعرات إلى محطة الوزن ؟!

3. عند استبدال خلايا التحميل الرقمية ، لا يلزم المعايرة والتحقق من التوازن. هو كذلك؟

نعم و لا! أي ، من الناحية النظرية ، من الممكن تغيير المستشعر الرقمي ، ومعرفة معاملات معايرة معينة (معلومات حول خصائص التحويل من الوثائق المصاحبة لجهاز الاستشعار) ، وتسجيلها في جهاز الوزن. هذا يكفي لإعادة التوازن إلى العمل. ستعمل المقاييس ، وتسعى جاهدة من أجل الطبقة الوسطى من الدقة. ولكن بدون معايرة الموازين بحمل نموذجي ، من غير القانوني العمل على مثل هذه المقاييس (وفقًا للوائح الفنية الحالية و GOST). يتم تسجيل جميع أرقام المستشعرات المثبتة في موازين السيارة في جواز السفر ، حيث يضع المدقق توقيعه وختمه ، مشيرًا إلى أن المقاييس تتوافق مع فئة الدقة المتوسطة وجاهزة للاستخدام.

وعند استبدال أي من المستشعرات ، من الضروري دعوة أخصائي قياس (مدقق) بحمل نموذجي وإعادة معايرة المقاييس. وبعد ذلك ، قم بإجراء تغييرات على جواز السفر للموازين ، وقم بتدوين الرقم الجديد لجهاز الاستشعار المثبت هناك.

4. ما هي مقاييس الإجهاد الأكثر دقة ، الرقمية أم التناظرية؟

هذا هو السؤال الخاطئ في المقام الأول. يتم تحديد دقة خلايا الحمل ، وكذلك المقاييس ككل ، من خلال حدود أخطاء القياس المطلقة المسموح بها معبراً عنها بوحدات الكتلة من خلال e - سعر مقياس التحقق. ولا يعتمد ذلك على ما إذا كان المستشعر تناظريًا أم رقميًا.

يتم التعبير عن دقة المستشعرات بواسطة فئة الدقة (بواسطة OIML إنه C2 و C3 و C4 و C5) ، ويتم تحديده حسب مستوى التطور والقدرات التكنولوجية والمترولوجية للمؤسسة - الشركة المصنعة لأجهزة الاستشعار.

أي أن دقة المستشعرات الرقمية والتناظرية هي نفسها ، بشرط أن تكون هذه المستشعرات من نفس فئة الدقة.

5. في أي أنظمة يمكنك رؤية قراءات كل مستشعر على حدة؟ ولماذا هذا؟

كما كتبت أعلاه ، لا يتم رقمنة المعلومات الواردة من مقاييس الإجهاد التناظرية إلا بعد تلخيصها في مربع التوصيل. أي أننا لا نستطيع استقبال البيانات في شكل رقمي من كل جهاز استشعار. نرى رمزًا رقميًا ، وفي المستقبل ، وزنًا ، من جميع أجهزة الاستشعار ، وليس من كل على حدة. في المستشعرات الرقمية ، تتم رقمنة الإشارة مباشرة في مقياس الضغط ، أي أننا نتلقى البيانات من كل مستشعر.

لماذا هذا مطلوب؟ إذا كان من الضروري مقارنة أو تحليل قيم الوزن من كل خلية تحميل ، على سبيل المثال ، لتحديد مركز الجاذبية أو عربة محملة بشكل متساوٍ في ميزان سيارة أو شاحنة ، فلن تعمل المستشعرات التناظرية لدينا بدون أجهزة إضافية.

6. قابلية التبادل لخلايا التحميل مختلف الشركات المصنعةوتعمل بمؤشرات وزن مختلفة.

حاليًا ، لا توجد مقاييس ضغط رقمية قابلة للتبديل من جهات تصنيع مختلفة. نظرًا لإمكانية تبادل أجهزة الاستشعار من مختلف الشركات المصنعة ، يُفضل استخدام أجهزة الاستشعار التناظرية.

خلية تحميل رقميةولدى الشركات المصنعة المختلفة بروتوكولات الاتصال الخاصة بها ، لذلك ، عند الاستبدال ، من الضروري تغيير المستشعر فقط إلى نفس المستشعر. وتعمل هذه المستشعرات فقط مع برنامج أو مؤشر رقمي مملوك لـ "OWN".

في الأنظمة التناظرية ، يكون كل شيء أكثر توحيدًا. ليست فقط أجهزة الاستشعار الخاصة بجميع الشركات المصنعة العالمية المعروفة قابلة للتبديل ، ويمكن استخدام جهاز الوزن معها من أي مصنع ، طالما أنها مناسبة لخصائصها التقنية.

7. ما هي مقاييس الإجهاد الأكثر موثوقية: التناظرية أم الرقمية؟

نعلم جميعًا أنه كلما قل عدد العناصر في النظام ، قل احتمال فشله. من المحتمل أن يؤدي وجود لوحة إلكترونية إضافية في تصميم المستشعر الرقمي إلى التقليل من موثوقيته.

ومع ذلك ، فإن موثوقية المكونات الإلكترونية لعناصر المعالجة والتناظرية الرقمية المدمجة ، مقارنة بالموثوقية التشغيلية للعناصر المرنة ، وهياكل قياس الإجهاد واللوحات الإلكترونية لضبط أجهزة الاستشعار التناظرية ، أعلى بكثير.

لذلك ، يجب الاعتراف بأن موثوقية أجهزة الاستشعار التناظرية والرقمية متساوية "تقريبًا" ، على الرغم من حقيقة استخدام المزيد من العناصر الإلكترونية في أجهزة الاستشعار الرقمية.

8. السعر.

كقاعدة عامة ، تدعي جميع الشركات أن سعر أجهزة الاستشعار الرقمية أعلى من نظيرتها. وهم جميعًا على حق تقريبًا. بتعبير أدق ، خطأ قليلا. إذا قارنا تكلفة جهاز استشعار تناظري من شركة تصنيع ألمانية أو أمريكية بمستشعر رقمي مصنوع في الصين ، فهناك احتمال كبير أن يكون المستشعر الرقمي من شركة تصنيع صينية أرخص. وهذا لا يعني على الإطلاق أنه أسوأ. يتأثر هذا بالعوامل الأخرى ، والتي يتم الكتابة عنها في.

حسنًا ، إذا قارنا تكلفة أجهزة الاستشعار التناظرية والرقمية من نفس الشركة المصنعة ، فستكون الرقمية بالطبع أكثر تكلفة.

في هذه المرحلة ، أرغب في الجمع بين العديد من مزايا المستشعرات الرقمية في آنٍ واحد ، مثل:

9. سهولة تعديل الموازين وتشخيص الأعطال والخدمة.

دعونا نتناوب. بادئ ذي بدء ، فإن تثبيت خلايا التحميل في المقاييس هو نفسه ، لأن الأبعاد الكلية لنفس النموذج هي نفسها. إن وضع المقاييس نفسها يختلف.

كيف يحدث هذا؟ أول شيء يجب القيام به بعد تثبيت جميع أجهزة الاستشعار هو ما يسمى ب "محاذاة الزاوية". كما كتبت سابقًا ، في المستشعرات التناظرية ، يتم ذلك باستخدام مقاومات في صندوق التوصيل. من خلال تغيير مقاومة أحد المقاومات ، نجلب النظام إلى نفس البيانات. (يتم ذلك بحيث تكون المؤشرات هي نفسها في أي مكان وأينما كان الحمل على المنصة). في المستشعرات الرقمية ، يتم هذا الإعداد باستخدام معاملات خاصة يدخلها الضابط في ذاكرة مؤشر الوزن. هذا كل شئ. هذا هو الاختلاف.

فيما يتعلق بتشخيص الموازين. في المستشعرات الرقمية ، هذا بسيط للغاية. جهاز الوزن نفسه "سيُظهر" أي المستشعر خارج الترتيب ، لأنه يستقصي باستمرار كل مستشعر عن قابلية التشغيل (ما يسمى "التشخيص الذاتي").

إذا فشل المستشعر التناظري ، فسيكون من الضروري تحديد الانهيار عن طريق فصل مستشعر واحد من صندوق التوصيل. أو قم بإيقاف تشغيل كل شيء وتشخيصه واحدًا تلو الآخر. ولكن ، كقاعدة عامة ، حتى هذا التعقيد في الإجراء لن يستغرق أكثر من نصف ساعة من أخصائي.

صيانة أو استبدال جهاز استشعار مكسور هو نفسه. الفرق هو أنه عند استخدام مستشعر تناظري ، سيكون من الضروري "ضبط" النظام مرة أخرى باستخدام المقاومات ، كما كتبت أعلاه. في الوضع الرقمي - أعد إدخال المعامل. وبعد ذلك سيكون من الضروري التحقق من المقاييس ، بغض النظر عن نوع المستشعر.

أيضًا ، يجادل الكثيرون أنه في حالة فشل أحد أجهزة الاستشعار الرقمية ، ستستمر موازين الشاحنة في العمل. سيكون هناك بالتأكيد ، ولكن لن يتحمل مُصنِّع أو اختصاصي مقاييس واحد يحترم نفسه مسؤولية التأكيد على أن النظام يعمل دون أخطاء إضافية. يعتمد هذا الخطأ بشكل أساسي على موقع الحمولة على منصة الوزن. وإذا وقع معظم وزن هذا الحمل على جهاز استشعار معطل ، فقد يزداد الخطأ بشكل كبير.

دعنا الآن نعرض بإيجاز الاختلافات بين مقاييس الإجهاد التناظرية والرقمية في جدول.

معيار	خلايا الحمل التناظرية	خلايا التحميل الرقمية
حصانة	جيد حتى 200 متر	جيد حتى 1200 متر
المسافة من التوازن إلى الأداة		يصل إلى 1200 متر
معايرة الميزان عند استبدال جهاز الاستشعار	مطلوب	مطلوب
صحة		تحددها فئة الدقة (OIML C2، C3، C4، C5 ...)
القدرة على "رؤية الوزن" من كل مستشعر	أي احتمال	ثمة احتمال وارد
التبادلية	خلايا الحمل من مختلف الشركات المصنعة قابلة للتبديل ويمكن العمل بمؤشرات وزن مختلفة.	المستشعرات قابلة للتبديل فقط لنفس المستشعرات. العمل مع أجهزة الوزن من نفس الشركة المصنعة فقط.
مصداقية	تقريبًا نفس الشيء ، لكن له بنية أبسط	تقريبًا نفس الشيء ، لكن له هيكل أكثر تعقيدًا
	أدناه ، عند مقارنة نفس الشركة المصنعة	أعلاه ، عند مقارنة نفس الشركة المصنعة
سهولة ضبط الموازين وتشخيص الأعطال والخدمة	أقل راحة	أكثر ملائمة

حصيلة:

بالطبع ، من وجهة نظر سهولة التشخيص والتكوين والصيانة ، تعتبر المستشعرات الرقمية أفضل وأكثر تفضيلاً في التطبيق. لكنه أفضل ومفضل إلى حد كبير بالنسبة للشركة المصنعة ومؤسسات الإصلاح والصيانة.

للمستهلكين (المشترين) موازين الكترونيةلا توجد مزايا واضحة عند استخدام أجهزة الاستشعار الرقمية في المقاييس مقارنة بالمقاييس التناظرية.

الميزة الرئيسية أجهزة الاستشعار التناظرية:

ميزة السعر. عند إنشاء المقاييس واستبدال المستشعرات التناظرية في حالة حدوث أعطال (البرق والحمل الزائد ...) ، اجعل استخدامها أكثر ربحية.

مسح ميزتين مقاييس الإجهاد الرقمية:

• تحديد ليس فقط الوزن الإجمالي للبضائع التي يتم وزنها ، ولكن أيضًا توزيعها(الفرق في تحميل عربات السكك الحديدية ، وتحديد موضع إزاحة مركز الكتلة ، وما إلى ذلك). عند بناء أنظمة الوزن هذه على أساس أجهزة الاستشعار الرقمية ، يمكن للمرء معرفة معلومات حول الأحمال الفعلية على كل جهاز استشعار على حدة.
• نقل المعلومات من أجهزة الاستشعار إلى معدات المعالجة الإلكترونية على مسافة تصل إلى 1200 متر.ويرجع ذلك إلى حقيقة أن القنوات الرقمية لنقل المعلومات أكثر فعالية من وجهة نظر الحفاظ على الخصائص الدقيقة للإشارات.

وفي الختام ، من الضروري النظر في الأنظمة التناظرية الرقمية الهجينة التي تسمح ، عند استخدام أجهزة الاستشعار التناظرية ، بتلقي تدفقات المعلومات من كل مستشعر فردي ، وإذا لزم الأمر ، تنظيم القنوات الرقمية لنقل المعلومات في المقاييس. المخططات الهيكليةيمكن تمثيل التحولات في مثل هذه الأنظمة على النحو التالي:

الرسم التخطيطي 3: توصيل خلايا الحمل التناظرية عبر 8 قنوات ADC.

الرسم التخطيطي 4: توصيل خلايا الحمل التناظرية عبر 8 قنوات ADC مضمن في مؤشر الوزن.

يمكن تنفيذ مثل هذه التحولات الهيكلية باستخدام المحولات التناظرية إلى الرقمية متعددة القنوات (ADC). من الناحية الهيكلية ، لا يتم دمجها مع أجهزة الاستشعار ويمكن وضعها في كل من مؤشر الوزن الرقمي ، بينما يتم نقل المعلومات من كل مستشعر إلى المؤشر في شكل تناظري ، وبجوار المستشعرات مباشرة (على سبيل المثال ، أسفل منصة الوزن) ، بينما تنتقل المعلومات إلى نظام الوزن في شكل رقمي ...

وبهذه الطريقة ، يمكن الحصول على مزايا كل من أنظمة خلايا التحميل الرقمية والتناظرية.

آمل أن تكمل حججي أفكارك حول المخططات الحديثة لبناء أنظمة قياس الوزن وستكون مفيدة لك في ممارستك!

يمكنك إلقاء نظرة على العديد من المقالات الأخرى المثيرة للاهتمام حول مقاييس الإجهاد وتطبيقاتها على موقعنا على الإنترنت في قسم المقالات.

المدير العام لمجموعة شركات "عالم الأوزان" (أوكرانيا) ،

المدير العام لشركة ZEMIK CIS LLC (روسيا) ،