Кохна трансдюсер

Resistiv transduserlarining ta'rif va funksiyasi

Ta'rif: Resistiv transduser bu, mühit ta'siriga erkinlik bilan javob beruvchi erta o'zgaradigan qarama-qarshi direktsiya bo'lgan transduser turi. Direktsiyaning o'zgarishi alterativ toki (AC) yoki doimiy toki (DC) o'lchov qurilmalarida o'lchanishi mumkin. Bu universal transduser tur, harorat, siljish va titretish kabi turli fizik miqdorlarni o'lchash uchun ishlatiladi.

Fizik miqdorlarni aniq o'lchash murakkab vazifa bo'lishi mumkin. Resistiv transduserlar ushbu jarayonni osonlashtiradi, fizik miqdorlarni o'zgaruvchan direktsiyalarga aylantirib, elektr energiyasini o'lchash qurilmalari orqali oson o'lchanadigan holga keltiradi. Direktsiya o'zgarishi printsibi ko'plab sanoat sohalarida keng qo'llanilmoqda, turli parametrlarni aniq nazorat va boshqarish uchun imkoniyat yaratadi.

Resistiv transduserlar asosiy yoki ikkinchi bosqich transduserlar sifatida ishlashi mumkin. Asosiy transduser sifatida ular fizik miqdorlarni mexanik signalga aylantiradi. Ikkinchi bosqich transduser sifatida ular ushbu mexanik yoki boshqa kirish signallarni elektr signallariga to'g'ridan-to'g'ri aylantiradi, shuning bilan yanada ishlov berish va tahlil qilish imkoniyati yaratiladi.

Misol: Slayding resistiv transduser

Quyidagi rasmga ko'ra, slaying resistiv transducer skemasi ko'rsatilgan. Ushbu skemada, slaying kontaktlar direktsiya elementida joylashtirilgan. Slider gorizontal ravishda harakatlanishi uchun dizaynlangan. Slider harakatlanishi bilan, transduserning direktsiya elementining direktsiya qiymati o'zgaradi. Bu direktsiya o'zgarishi E belgisini ega bo'lgan toq nusxadan aniqlanadi va o'lchanadi. Bu sodda lekin samarali mekanizm, resistiv transduserlar mexanik harakat (siljish shakli) ni elektr signallarga aylantirish orqali, avtomatlashtirilgan mashinalar yoki boshqaruv tizimlari uchun pozitsiya hisoblash kabi turli maqsadlarda foydalanish uchun qanday ishlaydiganini ko'rsatadi.

Resistiv transduserlar: Signal aylantirish, afzalliklari va ishlash printsipi
Signal aylantirish

Resistiv transduserda, sliderning siljish harakati effektiv ravishda elektr signallarga aylantiriladi. Bu aylantirish jarayoni, fizik harakatlarni kvantifikatsiya va tahlil qilish imkoniyatini beradi, shuning uchun resistiv transduserlar o'rtacha o'lchov sohalarida juda foydali bo'lib kelmoqda.

Resistiv transduserlarining afzalliklari

Resistiv transduserlar turli sanoatlar orasida keng qo'llanilishiga sabab bo'lgan bir nechta ega bo'lgan afzalliklarga ega:

• Ko'p variantli o'lchov imkoniyati: Alternativ toki (AC) va doimiy toki (DC) tizimlari, toki yoki voltajdan foydalanmasligicha, ushbu transduserlarning o'zgaruvchan direktsiyasini o'lchash uchun juda mosdir. Bu moslashish, turli elektr tizimlari bilan osongina integratsiya qilish imkoniyatini beradi, shuning uchun mavjud o'lchov va boshqaruv tizimlariga oson ulash mumkin.

• Tezkor javob: Resistiv transduserlar tezkor javob vaqtiga ega. Ular o'lchanayotgan fizik miqdordagi o'zgarishlarni tezkor aniqlash va reaksiya qilish mumkin, yaqinlamalik instantsiyaviy feedbackni ta'minlaydi. Bu tezlik, dinamik nazorat va boshqaruv tizimlari kabi muhim o'lchovlar va aniq o'lchovlar talab etiladigan sohalar uchun ahamiyatga ega.

• Ko'p variantli variantlar: Keng miqdorda o'lchamlarda mavjud bo'lgan resistiv transduserlar, turli maydon cheklari va ilovalar talablariga moslashish uchun moslasha oladi. Qo'shimcha, ular keng miqdorda direktsiya oraliqni taklif etadi, bu esa turli miqdordagi fizik miqdorlarni o'lchash imkoniyatini beradi. Bu o'lcham va direktsiya oraliqda moslashish, ularni ko'plab inzhenerlik va ilmiy ilovalar uchun moslasha oladigan tanlov qilish imkoniyatini beradi.

Resistiv transduserlar ishlash printsipi

Resistiv transduser elementlari ishlash printsipi, elektr direktsiyasi, kondaktorni uzunligi va sektsiyasi orasidagi fundamental munosabatga asoslangan. Aniqroq, transduser elementining direktsiyasi, kondaktorning uzunligiga qarab o'zaro proportsional va uning sektsiyasi bo'lgan maydon bilan teskari proportsional. Fizik o'zgarishlar, masalan, siljish yoki harorat o'zgarishlari, transduserga ta'sir qilishi bilan, ular direktselementning uzunligi yoki sektsiyasi bo'lgan maydonni o'zgartiradi. Bu o'zgarishlar navbatan, direktsiya qiymatini o'zgartiradi, bu esa o'lchanishi va aslida nazorat qilinayotgan fizik miqdorga bog'liq bo'lib, bog'liq bo'lgan miqdorga o'tkaziladi.

Bu yerda R - ommda direktsiya.

• A - kondaktorni kesish maydoni kvadrat metrda.

• L - kondaktorning uzunligi kvadrat metrda.

• ρ - materiallardagi kondaktorning elektr direktsiyasi ohm metrda.

Resistiv transduser, metallning uzunligi, maydoni va elektr direktsiyasining o'zgarishini hisobga olgan holda dizayn qilingan.

Resistiv transduserlarining ilovalari

Resistiv transduserlar, direktsiya o'zgarishidan foydalanib, fizik miqdorlarni elektr signallarga aylantirish imkoniyatiga ega bo'lganligi sababli, turli sohalarda muhim rol o'ynaydi. Quyidagi ularning asosiy ilovalaridir:

Potentsiometrlar

Translatsion va aylanma potentsiometrlar, resistiv transduserlarning eng yaxshi misollaridir. Bu qurilmalarda, kaytarmachining (slaying kontakt) pozitsiyasi o'zgarishi bilan, elektr toki o'tkazayotgan direktsiya elementining efektiv uzunligi mos ravishda o'zgaradi. Direktsiya, kondaktorning uzunligiga qarab o'zaro proportsional (R =ρL/A formula asosida), bu uzunlikning o'zgarishi, mos ravishda direktsiyaning o'zgarishiga olib kelayotgan. Bu xususiyat, potentsiometrlarni, linear harakat uchun translatsion potentsiometrlar yoki aylanma potentsiometrlar uchun aylanma harakat uchun, joysticks, robot kol zanjirlari va audio qurilmalari uchun hajm boshqaruv tortib-tushlar kabi ilovalarda siljishni o'lchash uchun juda samarali qiladi.

Deformatsiya sensorlari

Deformatsiya sensorlari, metall yoki poluprovodnik materialning deformatsiyaga ta'sir etilganda, uning direktsiyasi o'zgarishi printsigidan foydalanadi. Tashqi kuch, deformatsiya sensorining materialiga deformatsiya yoki deformatsiya ta'sir qilishi bilan, uning fizik strukturasini atom darajasida o'zgartiradi, shuning uchun elektr direktsiyasini o'zgartiradi. Bu o'zgarishni aniq o'lchash orqali, inzhenerlar bosim, kuch va siljish kabi parametrlarni aniq aniqlashlari mumkin. Deformatsiya sensorlari, havoyafron kabi iste'molotlar uchun samolyot konstruktsiyasi salomatligini nazorat qilish, avtomobil inzheneriyasida dvigatel komponentlaridagi kuchlarni o'lchash, va civil inzheneriyada ko'prik va binolardagi bosimni baholash uchun keng qo'llaniladi.

Direktsiya termometrlari

Resistance Temperature Detectors (RTD) deb ham ataladigan direktsiya termometrlari, metallning elektr direktsiyasining harorat o'zgarishiga qarab aniq o'lchanganligi printsigidan foydalanadi. Turli metalllar, aniq harorat-direktsiya munosabatlarini ko'rsatadi, va bu munosabatni kalibrlash orqali, bu qurilmalar aniq harorat o'lchashlari taqdim etishi mumkin. RTDlar, aniq harorat boshqarish zarur bo'lgan sohalar, masalan, sanoat ishlab chiqarish jarayonlari, ilmiy tadqiqot laboratoriyalari va klimat boshqarilayotgan maydonlarda sevgan. Ular o'zgarishsizlik, takrorlanish va keng o'lchov oraliqni taqdim etadi, shuning uchun harorat o'lchash vazifalari uchun ishonchli tanlovdir.

Termistorlar

Termistorlar, ularning materialining temperatur koeffitsienti temperatur bilan aniq o'zgarishi printsigidan foydalanadi. Metalllardan farqli ravishda, termistorlar adolatlovlari negativ temperatur koeffitsientiga (NTC) ega. Bu, temperatur oshishi bilan, termistorning direktsiyasi teskari proportsional ravishda kamayadi demak. Termistorlar, temperatur o'zgarishlarga juda chidamli, tezkor va aniq temperatur o'lchashlari imkoniyatini beradi. Ular, kompaktni hajmi, yuqori sezgirlik va tezkor javob vaqtini talab qiladigan ilovalarda, masalan, uy jihozlari uchun termostat boshqaruvlar, kompyuter sovuq tartibga solish tizimlari uchun temperatur sensorlari va meditsina tizimlari uchun jism temperaturini nazorat qilish uchun keng qo'llaniladi.

Asosan, metalllar va boshqa materiallardagi direktsiya o'zgarishining turli yo'llari, resistiv transduserlarining ilovalari asosini tashkil etadi. Bu xususiyat, turli fizik miqdorlarni aniq o'lchash va nazorat qilish imkoniyatini beradi, shuning uchun resistiv transduserlar modern o'lchov va boshqaruv tizimlaridagi muhim komponentlar bo'lib qoladi.