변환기: 변환기의 종류와 그들이 무엇인지

트랜스듀서란?

전기 트랜스듀서는 물리적인 양을 전기적 양(예: 전압 또는 전류)으로 변환할 수 있는 장치입니다. 따라서 측정해야 하는 모든 양을 사용 가능한 전기 신호로 변환합니다. 이 측정해야 하는 물리적인 양은 압력, 수위, 온도, 변위 등일 수 있습니다. 트랜스듀서에서 얻은 출력은 전기 형태이며 측정된 양과 동등합니다. 예를 들어, 온도 트랜스듀서는 온도를 동등한 전기 포텐셜로 변환합니다. 이 출력 신호는 물리적인 양을 제어하거나 표시하는 데 사용될 수 있습니다.

계측 기기는 산업 응용 분야의 핵심입니다. 계측 기기는 흐름, 수위, 온도, 각도, 변위 등의 다양한 변수를 측정하고 제어하는 기술입니다. 기본적인 계측 시스템은 다양한 장치로 구성됩니다. 이러한 다양한 장치 중 하나가 트랜스듀서입니다. 트랜스듀서는 어떠한 계측 시스템에서도 매우 중요한 역할을 합니다.

하나의 에너지 형태를 다른 에너지 형태로 변환할 수 있는 모든 장치는 트랜스듀서라고 불립니다. 예를 들어, 스피커는 전기 신호를 압력파(소리)로 변환하기 때문에 트랜스듀서라고 할 수 있습니다. 그러나 전기 트랜스듀서는 물리적인 양을 전기적 양으로 변환합니다.

트랜스듀서의 종류

많은 종류의 트랜스듀서가 있으며, 다음과 같은 기준에 따라 분류할 수 있습니다:

측정해야 하는 양에 따른 트랜스듀서의 종류

• 온도 트랜스듀서 (예: 열커플)

• 압력 트랜스듀서 (예: 다이어프램)

• 변위 트랜스듀서 (예: LVDT)

• 진동자 트랜스듀서

• 유량 트랜스듀서

• 감응 트랜스듀서

작동 원리에 따른 트랜스듀서의 종류

• 광전기 (예: 태양전지)

• 압전 트랜스듀서

• 화학적 트랜스듀서

• 상호 유도 트랜스듀서

• 전자기 트랜스듀서

• 홀 효과 트랜스듀서

• 광전도체 트랜스듀서

외부 전원이 필요한지 여부에 따른 트랜스듀서의 종류

액티브 트랜스듀서

액티브 트랜스듀서는 작동을 위해 외부 전원이 필요하지 않습니다. 에너지 변환 원리에 따라 작동하며, 입력(물리적인 양)에 비례하는 전기 신호를 생성합니다. 예를 들어, 열커플은 액티브 트랜스듀서입니다.

패시브 트랜스듀서

작동을 위해 외부 전원이 필요한 트랜스듀서를 패시브 트랜스듀서라고 합니다. 이러한 트랜스듀서는 저항, 역률 또는 다른 전기적 매개변수의 변화 형태로 출력 신호를 생성하며, 이를 동등한 전류 또는 전압 신호로 변환해야 합니다. 예를 들어, 광전지(LDR)는 빛이 셀에 닿으면 저항이 변하는 패시브 트랜스듀서입니다. 이 저항의 변화는 브릿지 회로를 통해 비례 신호로 변환됩니다. 따라서 광전지는 빛의 세기를 측정하는 데 사용될 수 있습니다.

위 그림은 스트레스 또는 압력을 측정하는 데 사용되는 패시브 트랜스듀서인 접착형 변형 게이지입니다. 변형 게이지에 가해지는 스트레스가 증가하거나 감소하면 변형 게이지는 굽거나 압축되어 그 위에 결합된 선의 저항이 증가하거나 감소합니다. 이 저항의 변화는 스트레스의 변화와 동등하며, 이를 브릿지 회로를 통해 측정합니다. 따라서 스트레스를 측정할 수 있습니다.

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