Большая энциклопедия техники - Коллектив авторов

В детекторе лжи, очень популярном на сегодняшний день, чувствительные измерительные приборы подключены к датчикам. Датчиками обычно выступают эластичный браслет, электронное устройство и система, закрепляемая на груди исследуемого человека. С помощью браслета на подвижной ленте записываются изменения давления и пульса. Электронное устройство измеряет и делает запись изменения сопротивления кожи. Электроды такого устройства в виде браслетов крепятся на кистях рук. Система передает и записывает ритм дыхания. Записывающая лента движется со скоростью 160 мм/мин.

В последнее время в рентгенотехнике активно применяются полупроводниковые детекторы. На их основе построены твердотельные экраны. Полупроводниковые детекторы содержат пиксельную матрицу и периферийные устройства. Матрицы бывают как прямого, так и непрямого преобразования излучения рентгеновских лучей. При прямом преобразовании детектор содержит фоторезистор на основе аморфного селена, преобразовывающий фотоны излучения в электрический сигнал. При противоположном преобразовании используются сцинтилляторы, которые переводят рентгеновское излучение в оптическое.

Кремниевые микросхемы координатных детекторов используются в построении мозаичных рентгеновских экранов. Один из них – квантовый детектор для регистрации рентгеновского излучения, его энергии, времени прихода и координат. Он состоит из прямоугольной матрицы двух полярных транзисторных структур с двумя эмиттерами. Благодаря квантовому детектору можно получить радиационные изображения высокого качества, но размером не более 10 × 10 см. Кроме этого, при работе квантового детектора необходимо обязательно использовать быстродействующие внешние устройства и компьютер. Аналоговые детекторы способны регистрировать излучение в области заряда транзистора или с помощью экрана. Элементы матрицы, входящей в состав аналогового детектора, запоминают возбужденный рентгеновскими квантами заряд. В цифровом детекторе кванты, которые поступают в матрицу, а также аналоговый сигнал запоминаются и отсчитываются. За счет такого детектора возможно получение высокого качества изображения объекта.

Автомобильный радар-детектор пассивно принимает сигналы. Он сигнализирует своему владельцу при всех принимаемых им сигналах любых диапазонов в радиусе своего действия.

Последний изобретенный учеными Эдинбурга детектор – это детектор мышьяка. С его помощью в питьевой воде можно обнаружить даже ничтожно малое содержание мышьяка.

Дешифратор

Дешифратор – это комбинационное устройство для расшифровки сообщения. Информация декодированного сообщения переводится в код воспринимаемой системы. Это устройство является прямо противоположным устройству, применяемому для шифрования, – шифратору. Дешифратор имеет несколько входов и выходов. На входы дешифратора поступает информация, которая расшифровывается и на выходе преобразовывается в сигнал. Сигнал указывает содержание входной информации. При конструировании структуры дешифратора ему задается определенное соответствие: каждому отдельному сигналу на входе дешифратора соответствует сигнал на выходе. Также имеет место быть соответствие между комбинациями сигналов на входе и выходе.

Дешифратор был разработан под руководством Э. Ю. Салаева при помощи полупроводников в середине XX в.

Дешифратор по своему предназначению должен выбирать по номеру одно из цифровых устройств, а затем активизировать его. При подключении к дешифратору нескольких микросхем их входы соединяются с его выходом. При высоком логическом уровне на входе микросхема, которой принадлежит этот вход, не срабатывает или выключается. При низком же уровне микросхема активизируется. Чтобы включить микросхему, необходимо подать на ее вход нужный код номера, в то время как остальные микросхемы будут находиться в отключенном состоянии.

Применяют дешифратор в разнообразных устройствах, обрабатывающих и передающих информацию. В вычислительной технике применяются декодеры, преобразователи представления величин. Эти устройства дешифруют коды в другие коды или эквивалентные им величины. В радиотехнике используются детекторы и демодуляторы. Дешифратор принимает сообщение по радиосигналу, параметры которого меняются с изменением передаваемого сообщения. В телемеханике с помощью дешифратора расшифровываются сообщения, коды по структуре принимаемых сигналов. Импульсы образуют сигналы, и при обретении ими определенных признаков создается структура сигналов. Признаками импульсов считаются частота и порядок следования, полярность, длительность, амплитуда и группировка импульсов. В системе телеуправления в конструкцию дешифратора закладывается программа, в соответствии с которой дешифратор анализирует принимаемые сигналы. Эти сигналы подаются через выход дешифратора на вход исполнительных механизмов объекта управления. Одним из важнейших свойств дешифратора является избирательность, благодаря которой цепи входа воспринимающих систем защищаются от ложных посторонних сигналов. Кроме этого, дешифраторы активно действуют в системе телефонно-телеграфной связи. От предназначения дешифратора зависит его структура, количество входов и выходов, форма и последовательность поступающих и передаваемых сигналов. В цифровой технике дешифратор применяется наряду с такими устройствами, как счетчики, регистры и т. д. Он используется для преобразования двоичного кода в линейный. Когда на вход дешифратора подается двоичное число, оно преобразовывается в выходной сигнал только тогда, когда номер выхода соответствует этому двоичному числу.

Дешифратор представляется в виде микросхемы или в составе нескольких микросхем. Дешифраторы бывают разных видов: мультиплексор, демультиплексор, ОЗУ, ПЗУ, в их состав входят восьмеричные и десятичные дешифраторы. Цифровые микросхемы имеют около 14 выходов, практически все выходы максимально задействованы в работе. Если микросхемы реализуют простейшие логические элементы, в корпус каждой такой микросхемы помещаются несколько однотипных элементов.

Во многих сериях логических микросхем используются дешифраторы. Это такие схемы, как ТТЛ-155, 555, 1533, а также КМОП-176, 564, 1561.

Пирамидальные дешифраторы реализуют свою схему только с двухвходовыми элементами логической конъюнкции. Если входных переменных большое количество, пирамидальный дешифратор уменьшает число интегральных микросхем, т. е. упрощает конструкцию устройства.

Диаскоп

Диаскоп – оптическое устройство, проецирующее увеличенное изображение прозрачных объектов на экран. Экран может располагаться на стене, на удалении от диаскопа, или быть встроенным в него. Разновидность диаскопа – фильмоскоп. Эти приборы используют для показа чертежей, чтения микрофотокопий, в учебном процессе для демонстрации учебных пособий.

Директорная антенна

Директорная антенна – это линейная система параллельных полуволновых электрических вибраторов. Вибраторы перпендикулярны своей линии расположения, которая совпадает с направлением излучения и приема. Длина директорной антенны равна половине длины волны. Применяются директорные антенны, как правило, в приеме телевизионных программ. Синонимом директорной антенны является волновой канал.

Директорную антенну изобрел в конце 1930-х гг. ученый Осакского университета Хидецугу Яги. Она была названа в его честь Уда-Яги-антенной. Изобретение выдающегося японского ученого принесло огромную пользу при создании и разработке радиолокаторов в дальнейшем.

В состав директорной антенны входят активные вибраторы, подключающиеся к источникам питания – рефлектору, директорам. Система антенны направляет излучение через рефлектор к директорам, или, по-другому, директорным вибраторам. Расстояние между несколькими вибраторами обычно составляет меньше четверти длины волны. Активный вибратор получает питание от генератора, дает толчок к началу работы: от активного вибратора вдоль системы пробегает волна к пассивным вибраторам. Активный вибратор равен приблизительно 0,450 длины волны. Вибраторы укорачивают на 510%, чтобы фаза тока в них отставала. Чтобы фаза тока опережала и отражала излучение активного вибратора, рефлекторы удлиняются на 35% по отношению к резонансной длине. Принцип работы директорной антенны заключается в синфазном сложении поля и пассивного вибратора. В противоположной стороне поля они преобразуются в противофазные сложения и компенсируют друг друга. Такая направленность достигается благодаря настройкам резонанса, выбором длин рефлектора и директоров, а также выбором определенного расстояния между вибраторами.

Директорная антенна, состоящая из большого количества вибраторов, представляет собой синфазную антенную решетку. Такие решетки используются радиолюбителями на УКВ. Диапазон директорной антенны различен, но в основном используется сантиметровый диапазон.