Elektrizität kann verschiedene Spannungen in Frequenzen umwandeln, wussten Sie das? Der Name dieses Prozesses lautet Spannungs-Frequenz-Umwandlung. Und das ist ein wichtiges Konzept in der Elektrotechnik. Im Grunde wird ein variables Spannungssignal in eine feste und zählbare Frequenz umgewandelt, was wiederum dabei helfen kann, die Frequenzänderungen im Laufe der Zeit zu verstehen. Dies ist bei vielen elektronischen Geräten und Anwendungen wichtig.
Die Frage ist dann, wie genau dieser Prozess abläuft. Der logische Ablauf ist der folgende: Wir beginnen mit einem Eingangsspannungssignal (das sich im Laufe der Zeit ändert). Als Nächstes wandeln wir diese Spannung in eine Wellenform um, die einfach das Signal auf einem Oszilloskop ist. Dann wird es an einen Spannungs-Frequenz-Umsetzer weitergegeben. Dieses Gerät nimmt die Wellenform auf und wandelt sie in eine Ausgangsfrequenz um. Dies geschieht durch Messen der Schwingung, also wie schnell die Welle auf und ab geht. Die Frequenz wird je nach Stärke oder Schwäche der Eingangsspannung abgegeben. Die Ausgangsfrequenz ist linear proportional zur Eingangsspannung: Wenn Sie die Betriebsspannung erhöhen, erfolgt die Änderung schneller; niedrigere Spannungen bedeuten dagegen weniger Änderungen. Werkzeuge wie Oszilloskope und Frequenzmesser werden im Allgemeinen verwendet, um die darin auftretenden Änderungen visuell zu erfassen.
Die Spannungs-Frequenz-Umwandlung ist ein Schlüsselkonzept, das in nahezu allen Bereichen der Elektrotechnik zu finden ist. Es wird bereits in Bereichen wie Luftfahrt, Telekommunikation und Transportwesen umgesetzt. Diese Konverter helfen in der Luftfahrtindustrie dabei, die Höhe und Geschwindigkeit von Flugzeugen zu messen. Diese Daten sind für die Flugsicherheit von entscheidender Bedeutung und ein Werkzeug, auf das sich Piloten und Fluglotsen verlassen. Die Spannungs-Frequenz-Umwandlung wird in der Transportindustrie verwendet, um die Geschwindigkeit von Zügen und Autos zu steuern und so einen sichereren und effizienteren Betrieb zu gewährleisten. Diese Konverter werden auch in der Telekommunikation verwendet, wo sie analoge (kontinuierliche Signale) in digitale Formate umwandeln, die die Verarbeitung durch Computer erleichtern.
Spannungs-Frequenz-Wandler werden für die Signalverarbeitung und Frequenzänderung benötigt. Sie empfangen ein eingehendes Spannungssignal und wandeln es in Frequenzsignale um. Dadurch lässt sich das Signal leichter für Computer und andere digitale Systeme verarbeiten. Nachdem das Signal behandelt (verstärkt oder anderweitig verändert) wurde, können Sie es mit einem anderen Instrument, dem Frequenz-Volt-Wandler, wieder in eine Spannung umwandeln. Spannungs-Frequenz-Wandler werden häufig in der Audiosignalverarbeitung eingesetzt. Hier helfen sie dabei, Töne (Musik oder Sprache) in digitale Formate umzuwandeln, damit Computer in einer Anwendung wie Audacity damit arbeiten können.
In dieser Kurzanleitung erfahren Sie mehr über die verschiedenen Typen von FSBN-Kurvenbandförderern und ihre Verwendung. Eingangssignaltyp und Ausgangsfrequenz bestimmen die Art der Spannungs-Frequenz-Umsetzer. Es gibt mehrere Arten von Umsetzern, darunter den linearen V/F-Umsetzer. Dieser erzeugt eine Frequenz, die direkt proportional zur Eingangsspannung ist. Eine Spannungserhöhung erhöht sie also nur linear. Pulsweitenmodulations-V/F-Umsetzer (PWM): Dies ist wahrscheinlich der am häufigsten verwendete Typ. Dieser spezielle Umsetzer erzeugt dieselbe feste Frequenz, variiert jedoch seinen Arbeitszyklus, der sich darauf bezieht, wie lange er eingeschaltet bzw. ausgeschaltet ist. Dadurch erzeugt er eine Standardfrequenz, die mit der Eingangsspannung übereinstimmt.