Przetwornik to urządzenie, które przekształca jedną formę energii w inną. W kontekście czujników i systemów pomiarowych przetwornik zazwyczaj przekształca wielkość fizyczną, taką jak temperatura, ciśnienie lub natężenie światła, na sygnał elektryczny. Ten sygnał elektryczny można następnie przetworzyć, przeanalizować lub przesłać do dalszego wykorzystania. Przetworniki odgrywają kluczową rolę w różnych zastosowaniach, w tym w automatyce przemysłowej, monitorowaniu środowiska, urządzeniach medycznych i elektronice użytkowej. Umożliwiają konwersję zjawisk fizycznych zachodzących w świecie rzeczywistym na dane cyfrowe, które mogą być interpretowane i wykorzystywane przez systemy elektroniczne.
Modem, skrót od modulator-demodulator, to urządzenie, które moduluje sygnały analogowe na sygnały cyfrowe w celu transmisji i demoduluje je z powrotem na sygnały analogowe po odebraniu. W telekomunikacji i sieciach komputerowych modemy są niezbędne do przesyłania danych przez linie telefoniczne, systemy kablowe lub sieci bezprzewodowe. Umożliwiają urządzeniom komunikację między sobą poprzez konwersję informacji cyfrowych z komputerów lub innych urządzeń cyfrowych na sygnały analogowe odpowiednie do transmisji za pośrednictwem środka komunikacji. Modemy wykonują również proces odwrotny, przekształcając sygnały analogowe otrzymane z medium komunikacyjnego z powrotem na dane cyfrowe, które mogą przetwarzać komputery.
Przetworniki można ogólnie podzielić na dwa główne typy:
- Przetworniki wejściowe: Przekształcają zjawiska fizyczne w sygnały elektryczne. Przykładami są czujniki temperatury, czujniki ciśnienia, czujniki światła (fotodiody) i akcelerometry. Przetworniki wejściowe są szeroko stosowane w systemach monitorowania i sterowania do pomiaru parametrów i dostarczania informacji zwrotnej na potrzeby procesów decyzyjnych.
- Przetworniki wyjściowe: przekształcają sygnały elektryczne w działanie fizyczne lub sygnał wyjściowy. Przykładami są siłowniki, takie jak silniki, solenoidy i przekaźniki. Przetworniki wyjściowe są stosowane w systemach, w których sygnały elektryczne muszą sterować procesami mechanicznymi lub elektrycznymi, na przykład w automatyce, robotyce i sterowaniu przemysłowym.
W kontekście Internetu rzeczy (IoT) przetworniki odgrywają kluczową rolę w umożliwianiu urządzeniom interakcji ze światem fizycznym oraz gromadzeniu danych do cyfrowego przetwarzania i analizy. Urządzenia IoT często zawierają różne typy przetworników do wykrywania warunków środowiskowych, monitorowania wydajności sprzętu lub śledzenia ruchów. Przetworniki w aplikacjach IoT umożliwiają bezproblemową integrację domen fizycznych i cyfrowych poprzez konwersję danych fizycznych w czasie rzeczywistym na informacje cyfrowe, które można przesyłać, analizować i podejmować działania w czasie rzeczywistym lub przechowywać do późniejszej analizy i podejmowania decyzji. Możliwość ta stanowi podstawę inteligentnych aplikacji w sektorach takich jak inteligentne domy, inteligentne miasta, opieka zdrowotna, rolnictwo i automatyka przemysłowa.