Elektronische apparaten en apparaten, het ontstaan en de ontwikkeling van elektronica
Wat is elektronica
Elektronica is een gebied van wetenschap en technologie dat de studie en toepassing omvat van elektronische en ionische verschijnselen die voorkomen in vacuüm, gassen, vloeistoffen, vaste stoffen en plasma's, evenals aan hun grenzen.
Elektronica bestaat uit twee hoofdsecties:
-
fysieke elektronica, met als onderwerp theoretische en experimentele studies van elektronische en ionische verschijnselen, de principes van constructie van elektronische apparaten en installaties, de principes van het verkrijgen, omzetten en overbrengen van elektrische energie met behulp van elektronische apparaten en apparaten, het werkingsmechanisme van de stromen van elektronen, ionen, kwanta en elektromagnetische velden op materie;
-
technische (toegepaste) elektronica, met als onderwerp de theorie en praktijk van het gebruik van elektronische apparaten, apparaten, systemen en installaties op verschillende gebieden van menselijke activiteit - wetenschap, industrie, communicatie, landbouw, bouw, transport, enz.
Elektronische apparaten en apparaten
Elektronische apparaten en apparaten staan centraal in de elektronica. Ze zijn directe of indirecte objecten van onderzoek in fysieke elektronica en dienen als basiselementen in technische ontwikkelingen in technische elektronica.
Fysische verschijnselen die verband houden met de beweging van elektronen, maar niet worden gerealiseerd in elektronische apparaten (bijvoorbeeld kosmische straling, voortplanting van radiogolven, enz.), behoren niet tot de fysieke elektronica, maar tot de overeenkomstige takken van de natuurkunde (in het bijzonder radiofysica ).
Evenzo elektrische apparatuur, zelfs met individuele elektronische componenten als hulpmiddel, maar over het algemeen niet gebaseerd op de eigenschappen van elektronische apparaten, bijvoorbeeld een elektrische machineversterker, een magnetische versterker, maar elektronenbundeloscilloscopen, röntgeninstallaties, radars, energiespectrum analysatoren van deeltjes enz. — naar technische elektronica (zie — Soorten elektronische apparaten, Wat is vermogenselektronica).
Het ontstaan en de ontwikkeling van elektronica
De geboorte van elektronica werd voorafgegaan door de ontdekking van de elektrische boog (1802), de glimontlading in gassen (1850), kathodestralen (1859), de uitvinding van de gloeilamp (1873), enz.
Als onafhankelijk gebied van wetenschap en technologie begon elektronica zich echter te ontwikkelen aan het einde van de 19e en het begin van de 20e eeuw na de ontdekking van thermionische straling (1883) en foto-elektronenstraling (1888) en de ontwikkeling van de elektronenstraalbuis (1897). vacuümdiode (1904), vacuümtriode (1907), kristaldetector (1900 - 1905) (Zie -Geschiedenis, werkingsprincipe, ontwerp en toepassing van elektronenbuizen).
Vacuüm triode
De uitvinding van de radio (1895) stimuleerde de vooruitgang en had een beslissende invloed op de verdere ontwikkeling van de elektronica, vooral in de periode 1913-1920.
Vrouw die via een koptelefoon naar de radio luistert (1923)
1933 - 1935 begon in de industrie de thermische effecten van hoogfrequente stromen te gebruiken voor inductieverwarming van metalen en legeringen en capacitieve (diëlektrische) verwarming van diëlektrica en halfgeleidermaterialen. Tijdens de Tweede Wereldoorlog (1939-1945) speelde radar een belangrijke rol in de ontwikkeling van elektronica.
Niet-radiotechnische toepassingen van elektronische apparaten hebben zich lange tijd ontwikkeld onder sterke invloed van radiotechniek, waarvan ze de basiselementen, schema's en methoden voor hen ontlenen.
De verdere ontwikkeling van radiotechnische toepassingen van elektronica ging in zelfstandige richtingen, met name op het gebied van nucleaire technologie (vanaf 1943), computertechnologie (vanaf 1949) en massaautomatisering van productie en processen.
De eerste halfgeleidertransistor (de uitvinding van de transistor wordt wel de belangrijkste uitvinding van de 20e eeuw genoemd)
Sinds het begin van de jaren vijftig, na de uitvinding van de transistor, begon de halfgeleiderelektronica te bloeien, wat het mogelijk maakte om te voldoen aan de toegenomen eisen aan betrouwbaarheid, efficiëntie en afmetingen van complexe elektronische apparaten en in het bijzonder de ontwikkeling van een nieuwe afdeling theoretische en toegepaste elektronica — micro-elektronica.
«Radionette» - het eerste model van een draagbare radio in 1958, geproduceerd door de Noorse fabrikant Radionette
De mate van implementatie van elektronische apparatuur op verschillende gebieden van menselijke activiteit is een criterium voor moderne technische vooruitgang, aangezien elektronica de productiviteit van fysieke en mentale arbeid drastisch kan verhogen, de economische productie-indicatoren kan verbeteren en ook problemen kan oplossen die door anderen hardnekkig zijn middelen.
Elektronische apparaten en apparaten zijn de belangrijkste elementen van moderne geautomatiseerde productie (Gedeeltelijke, volledige en complexe automatisering).
De voordelen van elektronische apparaten en apparaten
Elektronische apparaten en apparaten, in vergelijking met mechanische, elektromechanische, pneumatische en andere, maken het mogelijk om de reactiesnelheid (in het bijzonder de snelheid van informatieverwerking) met vele ordes van grootte te verhogen, hebben een aanzienlijke gevoeligheid voor kleine signalen, bieden uitzonderlijke flexibiliteit en flexibiliteit uit afzonderlijke functionele blokken, bevatten geen bewegende delen en hebben in de regel veel kleinere afmetingen en gewicht.
Een quadcopter is een klassiek voorbeeld van een mechatronisch apparaat (mechanische, elektrische en elektronische elementen zijn onlosmakelijk met elkaar verbonden in één systeem)
Elektronische apparatuur is universeel en flexibel, omdat dezelfde apparaten (versterkers, flip-flops, generatoren, enz.) kunnen worden gebruikt om verschillende problemen op te lossen in totaal verschillende gebieden en de parameters van de blokken en apparaten (versterking, uitgangsspanning, werkfrequenties ) , bedieningsniveaus) worden met de eenvoudigste middelen in een breed bereik aangepast, wat de ontwikkeling en het gebruik van uniforme bouwstenen mogelijk maakt, waarvan de combinatie verschillende functies in verschillende toepassingsgebieden kan bieden.
Classificatie van elektronica naar toepassingsgebieden van elektronische apparatuur
Technische (toegepaste) elektronica kan worden ingedeeld volgens de toepassingsgebieden van elektronische apparatuur, waarbij onafhankelijk wordt gekeken naar radio-elektronica, industriële elektronica, transport, medische, geologische, nucleaire, enz.
Een onderscheidend kenmerk van radio-elektronica, de oudste tak van technische elektronica, is het gebruik van elektronische apparaten voor het verzenden en ontvangen van elektromagnetische golven in een breed frequentiebereik (radiocommunicatie, radar, televisie, enz.).
Industriële elektronica omvat de ontwikkeling en toepassing van elektronische apparaten in de industriële productie.
Voorbeelden van industriële elektronische apparaten:
Softstarters voor elektromotoren
Programmeerbare logische controllers
Bedieningspanelen voor het aansturen van geautomatiseerde apparaten
Classificatie van elektronische apparaten en apparaten
Apparaten en systemen die specifiek zijn voor technische elektronica kunnen worden onderverdeeld in drie hoofdklassen:
-
informatie bestemd voor waarneming en verzameling, verwerking en opslag, verzending en ontvangst van informatie ten behoeve van meting, controle en beïnvloeding van technologische processen;
-
energie bestemd voor het ontvangen, omzetten en doorgeven van elektrische energie;
-
technologisch, bedoeld voor de directe inwerking van deeltjesstromen of elektromagnetische velden op een stof ten behoeve van mechanische, thermische en andere bewerkingen van materialen of producten.
Elke elektronische installatie die in de industrie wordt gebruikt, combineert meestal verschillende klassen apparaten, maar de laatste verschillen qua structuur, soorten elektronische apparaten en gebruikte elementen en ontwerpmethoden.Daarom is het nuttig om elke klasse apparaten afzonderlijk te beschouwen, waarbij de nadruk wordt gelegd op de relevante secties van technische elektronica: informatie-elektronica, vermogenselektronica en proceselektronica.
Zie ook:
Computermechatronica, typen en toepassingen van mechatronische systemen