Elektroniska apparater och apparater, elektronikens ursprung och utveckling
Vad är elektronik
Elektronik är ett område av vetenskap och teknik som omfattar studier och tillämpning av elektroniska och joniska fenomen som förekommer i vakuum, gaser, vätskor, fasta ämnen och plasma, såväl som vid deras gränser.
Elektronik består av två huvudsektioner:
-
fysisk elektronik, vars ämne är teoretiska och experimentella studier av elektroniska och joniska fenomen, principerna för konstruktion av elektroniska enheter och installationer, principerna för att erhålla, omvandla och överföra elektrisk energi med hjälp av elektroniska enheter och enheter, verkningsmekanismen för flöden av elektroner, joner, kvanta och elektromagnetiska fält på materia;
-
teknisk (tillämpad) elektronik, vars ämne är teorin och praktiken för att använda elektroniska apparater, anordningar, system och installationer inom olika områden av mänsklig aktivitet - vetenskap, industri, kommunikation, jordbruk, konstruktion, transport, etc.
Elektroniska enheter och enheter
Elektroniska enheter och enheter står i centrum inom elektronik. De är direkta eller indirekta föremål för forskning inom fysisk elektronik och fungerar som grundläggande element i teknisk utveckling inom teknisk elektronik.
Fysiska fenomen relaterade till elektroners rörelse, men som inte realiseras i elektroniska enheter (till exempel kosmisk strålning, radiovågsutbredning, etc.), hör inte till fysisk elektronik, utan till motsvarande grenar av fysiken (särskilt radiofysik) ).
Likaså elektrisk utrustning, även innehållande enskilda elektroniska komponenter som hjälpmedel, men i allmänhet inte baserad på egenskaperna hos elektroniska enheter, till exempel en elektrisk maskinförstärkare, en magnetisk förstärkare, men elektronstråleoscilloskop, röntgeninstallationer, radar, energispektrum analysatorer av partiklar etc. — till teknisk elektronik (se — Typer av elektroniska enheter, Vad är kraftelektronik).
Elektronikens ursprung och utveckling
Elektronikens födelse föregicks av upptäckten av den elektriska ljusbågen (1802), glödurladdningen i gaser (1850), katodstrålar (1859), uppfinningen av glödlampan (1873), etc.
Men som ett självständigt område för vetenskap och teknik började elektroniken utvecklas i slutet av 1800-talet och början av 1900-talet efter upptäckten av termionisk strålning (1883) och fotoelektronstrålning (1888) och utvecklingen av elektronstråleröret (1897). vakuumdiod (1904), vakuumtriod (1907), kristalldetektor (1900 — 1905) (Se —Historik, funktionsprincip, design och tillämpning av elektronrör).
Vakuum triod
Uppfinningen av radion (1895) stimulerade framstegen och fick ett avgörande inflytande på elektronikens vidare utveckling, särskilt under perioden 1913-1920.
Kvinna som lyssnar på radio med hörlurar (1923)
1933-1935 började inom industrin använda de termiska effekterna av högfrekventa strömmar för induktionsuppvärmning av metaller och legeringar och kapacitiv (dielektrisk) uppvärmning av dielektrikum och halvledarmaterial. Under andra världskriget (1939-1945) spelade radar en viktig roll i utvecklingen av elektronik.
Icke-radiotekniska tillämpningar för elektroniska enheter har utvecklats under lång tid under starkt inflytande från radioteknik, från vilken de lånar de grundläggande elementen, scheman och metoderna för dem.
Ytterligare utveckling av radiotekniska tillämpningar av elektronik gick i oberoende riktningar, särskilt inom kärnteknikområdet (från 1943), datorteknik (från 1949) och massautomatisering av produktion och processer.
Den första halvledartransistorn (uppfinningen av transistorn har kallats 1900-talets viktigaste uppfinning)
Sedan början av 1950-talet, efter uppfinningen av transistorn, började halvledarelektroniken att blomstra, vilket gjorde det möjligt att möta de ökade kraven på tillförlitlighet, effektivitet och dimensioner hos komplexa elektroniska enheter och i synnerhet förutsatt utvecklingen av en ny avsnitt av teoretisk och tillämpad elektronik — mikroelektronik.
"Radionette" - den första modellen av en bärbar radio 1958, producerad av den norska tillverkaren Radionette
Graden av implementering av elektronisk utrustning inom olika områden av mänsklig aktivitet är ett kriterium för moderna tekniska framsteg, eftersom elektronik dramatiskt kan öka produktiviteten för fysiskt och mentalt arbete, förbättra de ekonomiska produktionsindikatorerna och även lösa problem som är svårlösta av andra betyder att.
Elektroniska enheter och enheter är huvudelementen i modern automatiserad produktion (Partiell, fullständig och komplex automatisering).
Fördelarna med elektroniska enheter och enheter
Elektroniska enheter och enheter, jämfört med mekaniska, elektromekaniska, pneumatiska och andra, gör det möjligt att öka svarshastigheten (särskilt hastigheten för informationsbehandling) med många storleksordningar, har betydande känslighet för små signaler, ger exceptionell flexibilitet och flexibilitet av separata funktionsblock, innehåller inga rörliga delar och har som regel mycket mindre dimensioner och vikt.
En quadcopter är ett klassiskt exempel på en mekatronisk enhet (mekaniska, elektriska och elektroniska element är oupplösligt sammanlänkade i ett system)
Elektronisk utrustning är universell och flexibel, eftersom samma enheter (förstärkare, flip-flops, generatorer, etc.) kan användas för att lösa olika problem inom helt olika områden och parametrarna för blocken och enheterna (förstärkning, utspänning, driftsfrekvenser) ) , aktiveringsnivåer) justeras i ett brett område med de enklaste sätten, vilket möjliggör utveckling och användning av enhetliga byggstenar, vars kombination kan ge olika funktioner inom olika användningsområden.
Klassificering av elektronik efter användningsområden för elektronisk utrustning
Teknisk (tillämpad) elektronik kan klassificeras efter användningsområdena för elektronisk utrustning, med hänsyn till radioelektronik, industriell elektronik, transport, medicinsk, geologisk, kärnkraft, etc.
Ett utmärkande drag för radioelektronik, den äldsta grenen av teknisk elektronik, är användningen av elektroniska enheter för sändning och mottagning av elektromagnetiska vågor i ett brett frekvensområde (radiokommunikation, radar, TV, etc.).
Industriell elektronik omfattar utveckling och tillämpning av elektroniska enheter i industriell produktion.
Exempel på industriella elektronikenheter:
Programmerbara logiska styrenheter
Operatörspaneler för styrning av automatiserade enheter
Klassificering av elektroniska enheter och enheter
Enheter och system specifika för teknisk elektronik kan delas in i tre huvudklasser:
-
information avsedd för uppfattning och insamling, bearbetning och lagring, överföring och mottagning av information i syfte att mäta, kontrollera och påverka tekniska processer;
-
energi avsedd för att ta emot, omvandla och överföra elektrisk energi;
-
teknisk, avsedd för direkt påverkan av partikelflöden eller elektromagnetiska fält på ett ämne i syfte att mekanisk, termisk och annan bearbetning av material eller produkter.
Varje elektronisk installation som används i industrin kombinerar vanligtvis flera klasser av enheter, men de senare skiljer sig åt i struktur, typer av elektroniska enheter och element som används och designmetoder.Därför är det användbart att överväga varje klass av enheter oberoende, med betoning på de relevanta delarna av teknisk elektronik: informationselektronik, kraftelektronik och processelektronik.
Se även:
Datormekatronik, typer och tillämpningar av mekatroniska system