ไฟฟ้าสามารถเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าต่างๆ ให้เป็นความถี่ได้ คุณรู้หรือไม่? ชื่อของกระบวนการนี้คือการแปลงแรงดันไฟฟ้าเป็นความถี่ และนี่เป็นแนวคิดที่สำคัญในวิศวกรรมไฟฟ้า โดยพื้นฐานแล้วคือการแปลงสัญญาณแรงดันไฟฟ้าที่แปรผันให้กลายเป็นความถี่คงที่ที่สามารถนับได้ ซึ่งในทางกลับกันสามารถช่วยให้เข้าใจการเปลี่ยนแปลงความถี่ตามเวลาได้ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในอุปกรณ์และแอปพลิเคชันอิเล็กทรอนิกส์หลายๆ ประเภท
คำถามก็คือ กระบวนการนี้ดำเนินไปอย่างไรกันแน่ กระแสตรรกะคือดังต่อไปนี้: เราเริ่มจากสัญญาณแรงดันไฟฟ้าขาเข้า (ซึ่งเปลี่ยนแปลงในที่สุดเมื่อเวลาผ่านไป) ต่อไป เราแปลงแรงดันไฟฟ้านี้เป็นรูปคลื่นซึ่งก็คือสัญญาณบนออสซิลโลสโคป จากนั้นจึงส่งแรงดันไฟฟ้าไปยังตัวแปลงความถี่ อุปกรณ์นี้รับรูปร่างคลื่นและแปลงเป็นความถี่เอาต์พุต โดยวัดการแกว่งว่าคลื่นขึ้นและลงเร็วเพียงใด ความถี่จะถูกส่งออกตามความแรงหรือความอ่อนของแรงดันไฟฟ้าขาเข้า ความถี่เอาต์พุตจะแปรผันเชิงเส้นกับแรงดันไฟฟ้าขาเข้า หากคุณเพิ่มแรงดันไฟฟ้าที่ทำงาน การเปลี่ยนแปลงจะมีอัตราที่สูงกว่า แต่ในทางตรงกันข้าม แรงดันไฟฟ้าที่ลดลงก็หมายถึงการเปลี่ยนแปลงน้อยลง เครื่องมือเช่นออสซิลโลสโคปและมิเตอร์ความถี่มักใช้เพื่อให้เข้าใจการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในอุปกรณ์ได้อย่างชัดเจน
การแปลงแรงดันไฟฟ้าเป็นความถี่เป็นแนวคิดหลักที่พบในเกือบทุกสาขาของวิศวกรรมไฟฟ้า ซึ่งได้มีการนำไปใช้แล้วในสาขาต่างๆ เช่น การบิน โทรคมนาคม และการขนส่ง ตัวแปลงเหล่านี้ช่วยวัดความสูงและความเร็วของเครื่องบินที่บินในอุตสาหกรรมการบิน ข้อมูลนี้มีความสำคัญต่อความปลอดภัยในการบิน เนื่องจากเป็นเครื่องมือที่นักบินและผู้ควบคุมการจราจรทางอากาศพึ่งพา การแปลงแรงดันไฟฟ้าเป็นความถี่ใช้ในอุตสาหกรรมการขนส่งเพื่อควบคุมความเร็วของรถไฟและรถยนต์ เพื่อให้การดำเนินงานปลอดภัยและมีประสิทธิภาพมากขึ้น ตัวแปลงเหล่านี้ยังใช้ในโทรคมนาคมอีกด้วย โดยจะแปลงสัญญาณอนาล็อก (สัญญาณต่อเนื่อง) เป็นรูปแบบดิจิทัล ซึ่งทำให้คอมพิวเตอร์จัดการและประมวลผลได้ง่ายขึ้น
ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าเป็นความถี่เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการประมวลผลสัญญาณและการเปลี่ยนความถี่ โดยตัวแปลงจะรับสัญญาณแรงดันไฟฟ้าที่เข้ามาแล้วแปลงเป็นสัญญาณความถี่ ซึ่งจะทำให้คอมพิวเตอร์และระบบดิจิทัลอื่นๆ ทำงานสัญญาณได้ง่ายขึ้น หลังจากทำการปรับปรุงสัญญาณแล้ว (เพิ่มหรือแก้ไขสัญญาณด้วยวิธีอื่น) คุณสามารถแปลงสัญญาณกลับเป็นแรงดันไฟฟ้าได้โดยใช้เครื่องมืออีกชนิดหนึ่งที่เรียกว่าตัวแปลงความถี่เป็นโวลต์ ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าเป็นความถี่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการประมวลผลสัญญาณเสียง โดยจะช่วยแปลงเสียง (เพลงหรือเสียงพูด) เป็นรูปแบบดิจิทัลเพื่อให้คอมพิวเตอร์สามารถทำงานร่วมกับเสียงเหล่านี้ในแอปพลิเคชันเช่น Audacity ได้
คุณสามารถอ่านคู่มือฉบับย่อนี้เพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับประเภทต่างๆ ของสายพานลำเลียงโค้ง FSBN ที่มีจำหน่ายและการใช้งานของประเภทนั้นๆ ประเภทของสัญญาณอินพุตและความถี่เอาต์พุตจะกำหนดประเภทของแรงดันไฟฟ้าที่ส่งไปยังตัวแปลงความถี่ มีตัวแปลงหลายประเภทรวมถึงตัวแปลง V/F เชิงเส้น ตัวแปลงประเภทนี้สร้างความถี่ที่แปรผันตรงกับแรงดันไฟฟ้าอินพุต ดังนั้นการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าก็จะเพิ่มแรงดันไฟฟ้าในลักษณะเชิงเส้นเท่านั้น ตัวแปลง V/F แบบมอดูเลชั่นความกว้างพัลส์ (PWM): อาจเป็นประเภทที่ใช้กันทั่วไปที่สุด เป็นความถี่คงที่เดียวกับที่ตัวแปลงชนิดนี้สร้างขึ้น แต่จะเปลี่ยนรอบหน้าที่ซึ่งหมายถึงระยะเวลาเปิดเทียบกับปิด ซึ่งทำให้สร้างความถี่มาตรฐานที่ตรงกับแรงดันไฟฟ้าขาเข้า