Przetwornik: Rodzaje przetworników i czym są

Co to jest przetwornik?

Przetwornik elektryczny to urządzenie zdolne do konwersji fizycznych wielkości na proporcjonalną wielkość elektryczną, taką jak napięcie lub prąd elektryczny. Przetwarza więc dowolną mierzoną wielkość na użyteczny sygnał elektryczny. Ta mierzona wielkość fizyczna może być ciśnieniem, poziomem, temperaturą, przemieszczeniem itp. Sygnał wyjściowy uzyskany z przetwornika ma formę elektryczną i jest równoważny zmierzonej wielkości. Na przykład, przetwornik temperatury przekonwertuje temperaturę na równoważne napięcie elektryczne. Ten sygnał wyjściowy może być używany do sterowania wielkością fizyczną lub jej wyświetlania.

Instrumentacja stanowi serce aplikacji przemysłowych. Instrumentacja to sztuka i nauka pomiaru i sterowania różnymi zmiennymi, takimi jak przepływ, poziom, temperatura, kąt, przemieszczenie itp. Podstawowy system instrumentacji składa się z różnych urządzeń. Jednym z tych urządzeń jest przetwornik. Przetwornik odgrywa bardzo ważną rolę w każdym systemie instrumentacji.

Warto zauważyć, że każde urządzenie zdolne do konwersji jednej formy energii na inną formę nazywane jest przetwornikiem. Na przykład, nawet głośnik może być nazywany przetwornikiem, ponieważ konwertuje sygnał elektryczny na fale ciśnienia (dźwięk). Ale przetwornik elektryczny przekonwertuje wielkość fizyczną na elektryczną.

Rodzaje przetworników

Istnieje wiele różnych rodzajów przetworników, które można klasyfikować według różnych kryteriów:

Rodzaje przetworników w zależności od mierzonej wielkości

• Przetworniki temperatury (np. termopara)

• Przetworniki ciśnienia (np. membrana)

• Przetworniki przemieszczenia (np. LVDT)

• Przetworniki oscylatora

• Przetworniki przepływu

• Przetworniki indukcyjne

Rodzaje przetworników w zależności od zasady działania

• Fotowoltaiczne (np. komórka słoneczna)

• Przetworniki piezoelektryczne

• Chemiczne

• Indukcja wzajemna

• Elektromagnetyczne

• Efekt Halla

• Fotocondensatory

Rodzaje przetworników w zależności od potrzeby zasilania zewnętrznego

Aktywne przetworniki

Aktywne przetworniki to te, które nie wymagają źródła zasilania do ich działania. Działają one na zasadzie konwersji energii. Produkuje oni sygnał elektryczny proporcjonalny do wejścia (wielkości fizycznej). Na przykład, termopara jest aktywnym przetwornikiem.

Pasywne przetworniki

Przetworniki, które wymagają zewnętrznego źródła zasilania do ich działania, nazywane są przetwornikami pasywnymi. Produkują one sygnał wyjściowy w postaci pewnej zmiany oporu, pojemności lub innych parametrów elektrycznych, które następnie muszą zostać przekonwertowane na równoważny sygnał prądu lub napięcia. Na przykład, fotokomórka (LDR) jest przetwornikiem pasywnym, który będzie zmieniać opór komórki, gdy na nią pada światło. Ta zmiana oporu jest przekonwertowana na proporcjonalny sygnał za pomocą mostka. Stąd fotokomórka może być używana do pomiaru natężenia światła.

Powyżej przedstawiono rysunek przetwornika naprężeń, który jest przetwornikiem pasywnym używanym do pomiaru stresu lub ciśnienia. Gdy naprężenie na przetworniku naprężeń rośnie lub maleje, przetwornik się gięzie lub kompresuje, powodując wzrost lub spadek oporu drutu zamocowanego na nim. Zmiana oporu, która jest równoważna zmianie naprężenia, jest mierzona za pomocą mostka. Stąd mierzy się naprężenie.

Oświadczenie: Szanuj oryginał, dobre artykuły warto dzielić, w przypadku naruszenia praw autorskich prosimy o usunięcie.