Ορισμός Ψηφιακών Συσκευών
Μια ψηφιακή συσκευή είναι μια συσκευή που εμφανίζει την τιμή μιας μετρούμενης ποσότητας σε μορφή ψηφιακών αριθμών. Λειτουργεί βάσει της αρχής της κβαντοποίησης - της διαδικασίας μετατροπής ενός συνεχούς εισερχόμενου σήματος σε μετρήσιμο εξερχόμενο σήμα.
Οι ψηφιακές συσκευές έχουν σχετικά περίπλοκη δομή και είναι γενικά πιο ακριβές. Ωστόσο, καταναλώνουν σημαντικά λιγότερη ενέργεια σε σύγκριση με τις αναλογικές συσκευές. Παραδείγματα περιλαμβάνουν ψηφιακά πολυμέτρα, ψηφιακά βολτμέτρα και ψηφιακά μετρητές συχνότητας.
Κύρια Χαρακτηριστικά των Ψηφιακών Συσκευών
Οι ψηφιακές συσκευές εμφανίζουν τα εξής σημαντικά χαρακτηριστικά:
Υψηλή ακρίβεια στις μετρήσεις.
Ευαίσθητες συσταδικές που επηρεάζονται εύκολα από την περιβαλλοντική θερμοκρασία και την υγρασία.
Υψηλή εισαγωγική αντίσταση, που αποτελεί σε ελάχιστη κατανάλωση ενέργειας.
Χαμηλότερη μεταφορτικότητα.
Υψηλότερο κόστος.
Αποστασία από τα λάθη παράλλαξης: Σε αντίθεση με τις αναλογικές συσκευές, οι οποίες χρησιμοποιούν ένα δείκτη για να δείξουν τις μετρημένες τιμές (που μπορεί να οδηγήσει σε πιθανά λάθη παράλλαξης), οι ψηφιακές συσκευές εμφανίζουν τα αποτελέσματα άμεσα σε ένα παραθύριο, μειώνοντας τέτοια λάθη.
Δομή των Ψηφιακών Συσκευών
Η δομή μιας ψηφιακής συσκευής απεικονίζεται στο παρακάτω σχήμα.
Κύριες Συσταδικές των Ψηφιακών Συσκευών
Οι ψηφιακές συσκευές αποτελούνται από τρεις βασικές συσταδικές: μετατροπείς, τροποποιητές σημάτων και συσκευές εμφάνισης.
Μετατροπέας: Μετατρέπει μη ηλεκτρικές ή φυσικές ποσότητες (π.χ., θερμοκρασία, μετατόπιση) σε μετρήσιμες ηλεκτρικές ποσότητες (όπως τάση ή ρεύμα). Σημειώνεται ότι οι μετατροπείς δεν είναι απαραίτητοι όταν το είσοδος είναι ήδη ηλεκτρικός.
Τροποποιητής Σημάτων: Ενισχύει αδύναμα εισερχόμενα σήματα για να εξασφαλίσει ότι μπορούν να επεξεργαστούν αποτελεσματικά.
Συσκευή Εμφάνισης: Παρουσιάζει τη μετρημένη ποσότητα σε αριθμητική μορφή. Συνήθως χρησιμοποιούνται διασταυρωμένα διόδια (LEDs) ή υγροκρυσταλλικά εκθεματοθήκια (LCDs) γι' αυτόν τον σκοπό.
Πλεονεκτήματα των Ψηφιακών Συσκευών
Οι αναγνώσεις εμφανίζονται αριθμητικά, μειώνοντας τα ανθρώπινα λάθη.
Τα ψηφιακά εξόδα μπορούν να τροφοδοτηθούν άμεσα σε συσκευές αποθήκευσης (π.χ., μαγνητοδίσκους), καταγραφές ή εκτυπωτές.
Χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας σε σύγκριση με τις αναλογικές συσκευές.
Μειονεκτήματα των Ψηφιακών Συσκευών
Περιορισμένη ικανότητα υπερφόρτισης.
Ευαίσθητες στη θερμοκρασία: Τα ευαίσθητα εσωτερικά συσταδικά επηρεάζονται εύκολα από τις ατμοσφαιρικές συνθήκες (π.χ., υγρασία, σκόνη).
Πιο ευάλωτες σε θόρυβο από τις αναλογικές συσκευές.
Παρά τα εν λόγω μειονεκτήματα, οι ψηφιακές συσκευές παραμένουν ευρέως χρησιμοποιούμενες σε εφαρμογές μέτρησης.
