Cineálacha Transducer

Transducers: Déanamh, Fheidhmiú agus Rangú

Is éard atá i transducer ná feiciméad ríomhaireachta a bhfuil ról lárnach aige i dathú cáintí fisiceacha go sainnáilí reatha. Tá dhá fheidhm bunúsach aige: an déanamh agus an dathú. Chéad, déanann sé an chaint fisiceach atá i gceist a mheas, mar shampla teocht, brú nó díobhrocht. Ansin, dathann sé an chaint fisiceach seo go oibríocht meicniúil nó, go minicí, go sainnáil reatha atá féidir a mheas, a phróiseáil agus a chur i gcomparáid go héasca.

Tá roinnt mór eagsúla trasnaí ann agus is féidir iad a rangú de réir critéir éagsúla:

• De réir Móid Dathaithe a úsáidtear: Tá an rangú seo dírithe ar na próisis fisiceacha nó ceimiceacha ar leith a úsáideann an transducer chun an chaint fisiceach isteach a athrú go sainnáil reatha. Tá móid dathaithe éagsúla tarraingthe chuig tomhas agus úsáid éagsúla, ag cumas tuiscint agus measúnacht cruinn ar spéis éagsúla fisiceacha.

• Mar Trasnaí Príomha agus Deoise: Dathann trasnóir príomha an chaint fisiceach atá tomhat go díreach go sainnáil reatha. I gcoitinne, oibríonn trasnóir dheoise in éineacht le trasnóir phríomha, ag modhnú nó próiseáil breise ar an sainnáil reatha atá cruthaithe ag an t-eochairchóip deise chun a úsáidbhuanachas nó a cruinneas a fheabhsú.

• Mar Trasnaí Pasíve agus Gníomhacha: Bhríonn trasnóir pasív ar fhuinn bheatha seachtrach chun oibriú agus cruthaíonn sé sainnáil amach atá fuinniúil den chaint fisiceach isteach agus an fuinn bheatha a chuirtear isteach. In aghaidh sin, tá fuinn bheatha aitheanta ag trasnóir gníomhach agus is féidir leo sainnáil amach a chruthú gan fuinn bheatha seachtrach, go minic ag tabhairt cruinneas agus láidreacht níos mó don sainnáil.

• Mar Trasnaí Analog agus Digiteacha: Cruthaíonn trasnóir analog sainnáil amach a thagann go leanúnach leis an chaint fisiceach isteach, go hiondúil sa form foltáin nó scuab. In aghaidh sin, dathann trasnóir digiteacha an chaint isteach go sainnáil digiteach díscreachtach, atá níos éasca a próiseáil, a stóráil, agus a sheoladh le heolaíocht reatha digiteach agus córais ríomhaireachta.

• Mar Trasnaí agus Trasnaí Inbhearta: Dathann trasnóir stadairteach an chaint fisiceach go sainnáil reatha. In aghaidh sin, glactar leis an sainnáil reatha mar theideal agus dathann trasnóir inbhearta é siar go chaint fisiceach, ag cur an próiseas trasnóra traidisiúnta ar ais. Is úsáideach an coincheap seo i gcúrsaí áit a bhfuil rialú reatha ag teastáil chun aon chaint fisiceach shonrach a ghiniúint.

I mbun oibre, ghlacann an transducer an measurand - an chaint fisiceach atá á mheas - agus cruthaíonn sé sainnáil amach atá coibhneasta le méid an theideal isteach. Seolann an sainnáil amach seo ansin chuig feiciméad comhdhúshlánach sainnáil. Sa láthair sin, freastalaíonn an sainnáil ar sraith próiseálacha, lena n-áirítear lagú (modhnú ar an scuab an sainnáil), scagadh (baineadh amach torradh neamhwánta nó uaireachtaí) agus modhnú (códhú an sainnáil chun a sheoladh nó próiseáil níos fearr). Seo a chinntíonn go mbeidh an sainnáil deiridh ina fhorrm óptamálach do chuid próiseáil, léaráid, nó rialúcháin leanúnacha.

Is fiú a lua go bhfuil an theideal isteach trasnóra go minic ina chaint neamh - reatha, agus go mbeidh an sainnáil reatha amach ina fhoirm scuab, foltáin, nó uaireachta.

1. Rangú de réir Prionsabal Dathaithe

Is féidir trasnóir a rangú de réir an meán dathaithe a úsáideann siad. Is féidir an meán dathaithe a bheith reasúnta, incidiúil, nó capicitif. Tá an rangú seo bunaithe ar an próiseas aonrach trína ndéantar an chaint isteach a athrú go reasúntacht, incidiúiltacht, nó capicitifacht. Tá aon ghné aitheanta ag gach cineál meán dathaithe agus is féidir leo a bheith oiriúnach do chúrsaí tomhais éagsúla, ag cumas dathú cruinn ar chainte fisiceacha éagsúla go sainnáilí reatha.

2. Trasnóir Príomha agus Deoise

• Trasnóir Príomha
  Tá meascán de chuid meicniúil agus reatha ag trasnóir go minic. Is é an chuid meicniúil den trasnóir an freagrach as an chaint fisiceach isteach a athrú go sainnáil meicniúil. Tá an chuid meicniúil seo aitheanta mar trasnóir príomha. Tá sé ina eochairchóip tosaigh, ag déanamh teagmháil go díreach leis an chaint fisiceach atá á mheas, mar shampla brú, teocht, nó díobhrocht, agus ag dathú é go form meicniúil atá féidir a próiseáil breise.

• Trasnóir Deoise
  Glactar leis an sainnáil meicniúil atá cruthaithe ag an trasnóir príomha agus dathann trasnóir dheoise é go sainnáil reatha. Tá an scuab an sainnáil reatha amach go díreach coibhneasta le gaolta an theideal meicniúil isteach. Leis an bealach seo, tá an trasnóir dheoise ag cloisín idir na domhain meicniúil agus reatha, ag déanamh é féidir an chaint fisiceach bhunchloch a mheas agus a chur i gcomparáid le cúrsaí tomhais agus próiseáil reatha.

Sampla de Trasnóir Príomha agus Deoise

Maraon leis an tSúil Bourdon, mar shampla, atá léirithe sa físeáin thíos. Oibríonn an tSúil Bourdon mar trasnóir príomha. Tá sé deartha chun brú a mheas agus é a dathú go díobhrocht ag a cheann saor. Nuair a chuirtear brú ar an súil, athraíonn a chuid form, agus cuireann sé a cheann saor ag gluaiseacht. Tá an díobhrocht seo ina theideal don chéad céim eile den chóras.

Cuireann an gluaiseacht a bhíonn ag an cheann saor an tSúil Bourdon an croí Linear Variable Displacement Transformer (LVDT) ag gluaiseacht. Agus an croí ag gluaiseacht laistiar den LVDT, cruthaíonn sé foltán amach. Tá an foltán amach seo go díreach coibhneasta leis an díobhrocht an tSúil Bourdon, agus mar sin, leis an brú dúchasach a chuirtear ar an tSúil Bourdon.

I gcás an chórais Súil Bourdon - LVDT, tarlann dhá thransdúchán éagsúla. Chéad, tagann an trasdúchán príomha nuair a dathann an tSúil Bourdon an brú go díobhrocht. Ansin, tagann an trasdúchán dheoise mar dathann an LVDT an díobhrocht seo go sainnáil foltáin. Léiríonn an sampla seo go cruinn conas a oibríonn trasnóir príomha agus deoise in éineacht chun an chaint fisiceach a mheas go cruinn agus a dathú go sainnáil reatha chun a próiseáil agus a úsáid leanúnach.

Oibríonn an tSúil Bourdon mar trasnóir príomha, agus oibríonn an L.V.D.T. (Linear Variable Displacement Transformer) mar trasnóir dheoise.

3. Trasnóir Pasíve agus Gníomhacha

Is féidir trasnóir a chlúdach i dtíortha pasíve agus gníomhacha, gach aon mac léinn le carachtar oibre éagsúil.

Trasnóir Pasíve

Is é trasnóir pasív é an t-aon duine a bhfuil sé ag brath ar fhuinn bheatha seachtrach chun oibriú, mar sin is é an t-ainm a thugtar air trasnóir seachtrach - fuinnithe. Tá trasnóir capacitif, reasúntach, agus incidiúil mar shamplaí éagsúla de trasnóir pasív. Oibríonn na trasnóir seo trí modhnú ar pholasacht reatha (mar shampla reasúntacht, capacitifacht, nó incidiúiltacht) mar fhreagra ar an chaint fisiceach isteach. Ach, ní ginearálann siad fuinn bheatha reatha; in ionad, tá fuinn bheatha seachtrach ag teastáil acu chun sainnáil amach a chur chun cinn a léiríonn an athrú ar an chaint fisiceach atá á mheas.

Trasnóir Gníomhacha

In aghaidh sin, níl aon fhuinn bheatha seachtrach ag teastáil ó trasnóir gníomhach chun oibriú. Is trasnóir ginearálta é an trasnóir gníomhach, mar sin is féidir leo a scuab nó a foltán amach a chruthú. Tá an sainnáil amach trasnóir gníomhach go díreach bunaithe ar an chaint fisiceach isteach. Is féidir le trasnóir gníomhacha a chainte fisiceacha éagsúla, cosúil le luas, teocht, cumhacht, agus loma solais, a dathú go sainnáilí reatha gan aon fhuinn bheatha seachtrach a bhaint as. Samplaí de trasnóir gníomhacha ná chrystail piezoelectric, célí fotovoltaic, tachogenerators, agus thermocouples.

Sampla: Chrystail Piezoelectric

Chun an oibriú trasnóir gníomhach a léiriú, smaoiním ar chrystail piezoelectric. Tá chrystail piezoelectric go minic sásta idir dhá eilectróid metáil agus tá an cabhrach go hiomlán sásta chuig bonn. Cuirtear maos ar an struchtúr sásta seo.

Tá gné aitheanta ag cristail piezoelectric: nuair a chuirtear cumhacht orthu, ginearálann siad foltán reatha. Sa suíomh a scríobhaim, is féidir leis an bonn éadaí a fháil, agus an maos ag iarraidh cumhacht ar an gcrystail. Seo, ina thréimhse, ginearálann foltán amach ar an gcrystail. Tá an scuab an foltán amach seo go díreach coibhneasta leis an luas a fuarthas ag an bonn, ag dathú luas meicniúil go sainnáil reatha. Léiríonn an sampla seo go cruinn conas a ginearálann trasnóir gníomhacha foltáin amach bunaithe ar theideal fisiceach, ag léiriú a fheidhmiú éagsúil i gcoinne trasnóir pasív.

Tá an trasnóir a luaitear thuas aitheanta mar accelerometer, atá deartha chun luas a dathú go foltán reatha. Tabharfaidh an ttrasnóir seo a chuid oibre gan aon fhuinn bheatha cúnta ag teastáil le linn an chaint fisiceach a dathú go sainnáil reatha, ag léiriú a fheidhmiú féin - riachtanach i gcur chun cinn an tsainnáil.

4. Trasnóir Analog agus Digiteacha

Is féidir trasnóir a chlúdach de réir nádúr a sainnáil amach, a bhfuil sé ina chaint leanúnach nó díscreachtach.

Trasnóir Analog

Dathann trasnóir analog an theideal isteach go fheidhm leanúnach. Seo is é an sainnáil amach a thagann go leanúnach agus go leanúnach mar fhreagra ar athruithe ar an theideal isteach. Samplaí de trasnóir analog ná gauge strain, Linear Variable Displacement Transformers (LVDTs), thermocouples, agus thermistors. Tá na feiciméid seo go forleathan úsáidte i gcúrsaí éagsúla áit a bhfuil a mhéid agus a leanúnach an chaint fisiceach atá á mheas ag teastáil, cosúil le cúrsaí tomhais cruinn agus rialúcháin próiseála tionsclaí.

Trasnóir Digiteacha

In aghaidh sin, dathann trasnóir digiteacha an theideal isteach go sainnáil digiteach, go minic sa form pulsa. Oibríonn sainnáil digiteacha bunaithe ar stáit bináracha, ag léiriú eolais mar "ard" nó "íseal" íomhais. Tá roinnt buntáiste ag an fhoirm sainnáil digiteach seo, lena n-áirítear imdhíonú níos fearr, comhtháthú níos éasca le heolaíocht digiteach agus córais ríomhaireachta, agus próiseáil agus stóráil níos simplí data. Tá trasnóir digiteacha ag dul chun cinn níos tapúla i gcúrsaí tomhais agus rialúcháin nua-aimseartha de bharr an dócha digiteach.

5. Trasnóir agus Trasnóir Inbhearta

Trasnóir

Is é trasnóir é an t-eochairchóip a dathann chaintí neamh - reatha go sainnáilí reatha. Tá an próiseas dathuithe seo ag cumas tomhais, monatóireachta, agus rialúcháin ar chainte fisiceacha éagsúla, cosúil le teocht, brú, díobhrocht, agus cumhacht, ag úsáid tomhais agus próiseáil reatha. Tá ról lárnach ag trasnóir i réimsí éagsúla, ó uathómú tionsclaíochta go taighde eolaíoch agus éileamh ríomhaireachta.

Trasnóir Inbhearta

Dathann trasnóir inbhearta an chaint reatha ar ais go chaint fisiceach. Tá foltán reatha ard ag trasnóir inbhearta agus an chaint fisiceach saor ag teacht amach. Úsáidtear trasnóir inbhearta i gcúrsaí áit a bhfuil sainnáilí reatha ag teastáil a athrú go chaintí fisiceacha, cosúil le cuid de actuator agus córais rialúcháin. Tugann an coincheap trasnóir inbhearta bealach chun an buiséad a dhúnadh idir rialú reatha agus oibriú fisiceach, ag cumas rialúcháin níos casta agus níos cruinne ar chuideachtaí meicniúil agus fisiceacha.