Ein Wandler ist ein Gerät, das eine Energieform in eine andere umwandelt. Im Zusammenhang mit Sensoren und Messsystemen wandelt ein Wandler typischerweise eine physikalische Größe wie Temperatur, Druck oder Lichtintensität in ein elektrisches Signal um. Dieses elektrische Signal kann dann verarbeitet, analysiert oder zur weiteren Verwendung übertragen werden. Wandler spielen in verschiedenen Anwendungen eine entscheidende Rolle, darunter industrielle Automatisierung, Umweltüberwachung, medizinische Geräte und Unterhaltungselektronik. Sie ermöglichen die Umwandlung realer physikalischer Phänomene in digitale Daten, die von elektronischen Systemen interpretiert und genutzt werden können.
Ein Modem, kurz für Modulator-Demodulator, ist ein Gerät, das analoge Signale zur Übertragung in digitale Signale moduliert und sie beim Empfang wieder in analoge Signale demoduliert. In der Telekommunikation und Computernetzwerken sind Modems für die Datenübertragung über Telefonleitungen, Kabelsysteme oder drahtlose Netzwerke unerlässlich. Sie ermöglichen Geräten die Kommunikation untereinander, indem sie digitale Informationen von Computern oder anderen digitalen Geräten in analoge Signale umwandeln, die für die Übertragung über das Kommunikationsmedium geeignet sind. Modems führen auch den umgekehrten Prozess durch und wandeln vom Kommunikationsmedium empfangene analoge Signale wieder in digitale Daten um, die Computer verarbeiten können.
Wandler werden grob in zwei Haupttypen eingeteilt:
- Eingangswandler: Diese wandeln physikalische Phänomene in elektrische Signale um. Beispiele hierfür sind Temperatursensoren, Drucksensoren, Lichtsensoren (Fotodioden) und Beschleunigungsmesser. Eingangswandler werden häufig in Überwachungs- und Steuerungssystemen verwendet, um Parameter zu messen und Rückmeldungen für Entscheidungsprozesse bereitzustellen.
- Ausgangswandler: Diese wandeln elektrische Signale in physikalische Aktion oder Ausgabe um. Beispiele hierfür sind Aktoren wie Motoren, Magnetspulen und Relais. Ausgangswandler werden in Systemen eingesetzt, in denen elektrische Signale mechanische oder elektrische Prozesse steuern müssen, beispielsweise in der Automatisierung, Robotik und industriellen Steuerung.
Im Kontext des Internets der Dinge (IoT) spielen Wandler eine entscheidende Rolle dabei, dass Geräte mit der physischen Welt interagieren und Daten für die digitale Verarbeitung und Analyse sammeln können. IoT-Geräte enthalten häufig verschiedene Arten von Wandlern, um Umgebungsbedingungen zu erfassen, die Geräteleistung zu überwachen oder Bewegungen zu verfolgen. Wandler in IoT-Anwendungen ermöglichen die nahtlose Integration physischer und digitaler Domänen, indem sie physische Echtzeitdaten in digitale Informationen umwandeln, die in Echtzeit übertragen, analysiert und verarbeitet oder zur späteren Analyse und Entscheidungsfindung gespeichert werden können. Diese Fähigkeit bildet die Grundlage für intelligente Anwendungen in Bereichen wie Smart Homes, Smart Cities, Gesundheitswesen, Landwirtschaft und Industrieautomation.