Датчик: Типы датчиков и что они собой представляют

Что такое преобразователь?

Электрический преобразователь — это устройство, способное преобразовывать физические величины в пропорциональную электрическую величину, такую как напряжение или электрический ток. Таким образом, он преобразует измеряемую величину в пригодный для использования электрический сигнал. Эта измеряемая физическая величина может быть давлением, уровнем, температурой, перемещением и т. д. Получаемый от преобразователя выходной сигнал находится в электрической форме и эквивалентен измеренной величине. Например, температурный преобразователь преобразует температуру в эквивалентное электрическое напряжение. Этот выходной сигнал можно использовать для управления физической величиной или ее отображения.

Инструментация является сердцем промышленных применений. Инструментация — это искусство и наука измерения и контроля различных переменных, таких как поток, уровень, температура, угол, перемещение и т. д. Базовая система инструментации состоит из различных устройств. Одним из этих устройств является преобразователь. Преобразователь играет очень важную роль в любой системе инструментации.

Обратите внимание, что любое устройство, способное преобразовать одну форму энергии в другую, называется преобразователем. Например, даже динамик можно назвать преобразователем, так как он преобразует электрический сигнал в звуковые волны (звук). Но электрический преобразователь будет преобразовывать физическую величину в электрическую.

Типы преобразователей

Существует множество различных типов преобразователей, их можно классифицировать по различным критериям:

Типы преобразователей в зависимости от измеряемой величины

• Температурные преобразователи (например, термопара)

• Давления (например, мембрана)

• Перемещения (например, LVDT)

• Оscillator преобразователи

• Потока

• Индуктивные преобразователи

Типы преобразователей в зависимости от принципа работы

• Фотоэлектрические (например, солнечная батарея)

• Пьезоэлектрические преобразователи

• Химические

• Взаимная индукция

• Электромагнитные

• Эффект Холла

• Фотопроводники

Типы преобразователей в зависимости от необходимости внешнего источника питания

Активные преобразователи

Активные преобразователи — это те, которые не требуют никакого источника питания для своей работы. Они работают на принципе преобразования энергии. Они производят электрический сигнал, пропорциональный входу (физической величине). Например, термопара — это активный преобразователь.

Пассивные преобразователи

Преобразователи, которые требуют внешнего источника питания для своей работы, называются пассивными преобразователями. Они производят выходной сигнал в виде некоторого изменения сопротивления, емкости или любого другого электрического параметра, который затем необходимо преобразовать в эквивалентный ток или напряжение. Например, фоторезистор (LDR) — это пассивный преобразователь, который изменяет сопротивление элемента, когда на него попадает свет. Это изменение сопротивления преобразуется в пропорциональный сигнал с помощью мостовой схемы. Таким образом, фоторезистор можно использовать для измерения интенсивности света.

На рисунке выше показан связанный деформационный датчик, который является пассивным преобразователем, используемым для измерения напряжения или давления. По мере увеличения или уменьшения напряжения на деформационном датчике, датчик сгибается или сжимается, вызывая увеличение или уменьшение сопротивления провода, закрепленного на нем. Изменение сопротивления, эквивалентное изменению напряжения, измеряется с помощью мостовой схемы. Таким образом, измеряется напряжение.

Заявление: Уважайте оригинал, хорошие статьи стоят того, чтобы ими делиться, если имеется нарушение авторских прав, пожалуйста, свяжитесь для удаления.