Տարածական տիպերը

Տրանսդուկտորներ. Սահմանում, Ֆունկցիաներ և Կլասիֆիկացիա

Տրանսդուկտորը էլեկտրոնային սարք է, որը կարևոր դեր է խաղում ֆիզիկական մեծությունների փոխակերպման էլեկտրական սիգնալների մեջ։ Այն կատարում է երկու հիմնական ֆունկցիա. հայտնաբերում և տրանսդուկցիա։ Առաջինը, այն հայտնաբերում է հետաքրքրության եղած ֆիզիկական մեծությունը, ինչպիսիք են ջերմունակությունը, ճնշումը կամ տեղափոխումը։ Ապա, այն փոխակերպում է այս ֆիզիկական մեծությունը մեխանիկական աշխատանքի կամ, ավելի հաճախ, էլեկտրական սիգնալի, որը կարող է հեշտությամբ չափվել, մշակվել և վերլուծվել։

Տրանսդուկտորները գոյություն ունեն շատ տարբեր տեսակներով և կարող են կլասիֆիկացվել մի շարք տարբեր քրիտերիոնների համաձայն.

• Ծառայողության Մեխանիզմի Հիման Վրա. Այս կլասիֆիկացիան կենտրոնացած է տրանսդուկտորի կողմից մուտքային ֆիզիկական մեծության էլեկտրական ելքի փոխակերպման հատուկ ֆիզիկական կամ քիմիական պրոցեսների վրա։ Բազմաթիվ տրանսդուկցիոն մեխանիզմները կարող են օգտագործվել տարբեր տեսակի չափումների և կիրառումների համար, որոնք lehetővé teszik a széles spektrumú fizikai jelenségek pontos és megbízható érzékelését.

• Որպես Առաջնային և Երկրորդական Տրանսդուկտորներ. Առաջնային տրանսդուկտորը միաmittelwegs փոխակերպում է չափվող ֆիզիկական մեծությունը էլեկտրական սիգնալի մեջ։ Երկրորդական տրանսդուկտորը, հակառակ դեպքում, աշխատում է առաջնային տրանսդուկտորի հետ, ավելի փոփոխում կամ մշակում է առաջնային սարքով գեներացված էլեկտրական սիգնալը, որպեսզի մեծացնի դրա օգտակարությունը կամ ճշգրտությունը։

• Որպես Ակտիվ և Պասիվ Տրանսդուկտորներ. Պասիվ տրանսդուկտորները կախված են արտաքին էներգիայի աղբյուրի աշխատանքի համար և ստեղծում են արդյունքային սիգնալ, որը ֆունկցիա է մուտքային ֆիզիկական մեծությունից և կիրառված էներգիայից։ Ակտիվ տրանսդուկտորները, հակառակ դեպքում, ունեն իրենց էներգիայի աղբյուր և կարող են ստեղծել արդյունքային սիգնալ առանց արտաքին էներգիայի աղբյուրի օգնության, հաճախ ավելի ạy nhạy cảm và có cường độ tín hiệu mạnh hơn.

• Որպես Անալոգ և ឌիජիටල Տրանսդուկտորներ. Անալոգ տրանսդուկտորները ստեղծում են արդյունքային սիգնալ, որը անընդհատ փոփոխվում է մուտքային ֆիզիկական մեծության հետ, սովորաբար լարում կամ հոսանքի տեսքով։ Դիջիտալ տրանսդուկտորները, հակառակ դեպքում, փոխակերպում են մուտքային մեծությունը դիսկրետ դիջիտալ սիգնալի, որը ավելի հեշտ է մշակել, պահպանել և փոխանցել ժամանակակից դիջիտալ էլեկտրոնիկայի և հաշվողական համակարգերի օգնությամբ։

• Որպես Տրանսդուկտորներ և Հակառակ Տրանսդուկտորներ. Ստանդարտ տրանսդուկտորը փոխակերպում է ֆիզիկական մեծությունը էլեկտրական սիգնալի։ Հակառակ տրանսդուկտորը, հակառակ դեպքում, վերցնում է էլեկտրական սիգնալ որպես մուտք և փոխակերպում է այն աembali ke besaran fisik, efektif mengubah proses dari transduser tradisional. Konsep ini berguna dalam aplikasi di mana kontrol elektrik diperlukan untuk menghasilkan respons fisik tertentu.

Աշխատանքի ընթացքում տրանսդուկտորը ստանում է մեծությունը, որը չափվում է (մեծություն), և ստեղծում է ելքային սիգնալ, որը համամասն է մուտքային մեծության մեծությանը։ Այդ ելքային սիգնալը հետո փոխանցվում է սիգնալի պայմանավորման սարքին։ Այստեղ սիգնալը ենթարկվում է շարք պրոցեսների, ներառյալ հանման (սիգնալի լայնության կարգավորում), ֆիլտրում (անհարմար հույների կամ հաճախությունների հեռացում) և մոդուլացիա (սիգնալի կոդավորում լավ փոխանցման կամ մշակման համար)։ Այս քայլերը համապատասխանում են, որ վերջնական սիգնալը լինի օպտիմալ ձևով հետագա վերլուծության, ցուցադրման կամ կառավարման գործողությունների համար։

Տրանսդուկտորի մուտքային մեծությունը սովորաբար էլեկտրական չէ, մինչդեռ ելքային էլեկտրական սիգնալը կարող է լինել հոսանք, լարում կամ հաճախություն։

1. Կլասիֆիկացիա տրանսդուկցիայի սկզբունքի հիման վրա

Տրանսդուկտորները կլասիֆիկացվում են նաև օգտագործվող տրանսդուկցիայի միջոցի հիման վրա։ Տրանսդուկցիայի միջոցը կարող է լինել դիմադրության, ինդուկտիվության կամ կապակցության։ Այս կլասիֆիկացիան որոշվում է մուտքային տրանսդուկտորի կողմից մուտքային սիգնալը դիմադրության, ինդուկտիվության կամ կապակցության փոխակերպման պրոցեսի միջոցով։ Յուրաքանչյուր տիպի տրանսդուկցիայի միջոցն ունի իր հատուկ բնութագրեր և համապատասխանում է տարբեր չափումների կիրառումներին, որոնք թույլ են տալիս տարբեր ֆիզիկական մեծությունների ճշգրիտ փոխակերպումը էլեկտրական սիգնալների մեջ։

2. Առաջնային և Երկրորդական Տրանսդուկտորներ

• Առաջնային Տրանսդուկտոր
  Տրանսդուկտորը հաճախ կազմում է մեխանիկական և էլեկտրական կոմպոնենտներ։ Տրանսդուկտորի մեխանիկական մասը պատասխանատու է ֆիզիկական մուտքային մեծությունները մեխանիկական սիգնալի փոխակերպման համար։ Այս մեխանիկական կոմպոնենտը կոչվում է առաջնային տրանսդուկտոր։ Այն գործում է որպես առաջին գործող էլեմենտ, որը ուղղակիորեն ներկայացնում է չափվող ֆիզիկական մեծությունը, ինչպիսիք են ճնշումը, ջերմունակությունը կամ տեղափոխումը, և փոխակերպում է այն մեխանիկական ձևի մեջ, որը կարող է հետագա մշակվել։

• Երկրորդական Տրանսդուկտոր
  Երկրորդական տրանսդուկտորը վերցնում է առաջնային տրանսդուկտորի կողմից ստեղծված մեխանիկական սիգնալը և փոխակերպում է այն էլեկտրական սիգնալի։ Ելքային էլեկտրական սիգնալի մեծությունը ուղիղ կապ ունի մուտքային մեխանիկական սիգնալի բնութագրերի հետ։ Այս կերպ, երկրորդական տրանսդուկտորը կապում է մեխանիկական և էլեկտրական տիրույթները, որոնց օգնությամբ հնարավոր է չափել և վերլուծել նախնական ֆիզիկական մեծությունը էլեկտրական չափումների և մշակման տեխնիկաների օգնությամբ։

Առաջնային և երկրորդական տրանսդուկտորների օրինակ

Ներկայացնենք Բուրդոնի տուբը, ինչպես ցուցադրված է նկարում ներքևում։ Բուրդոնի տուբը գործում է որպես առաջնային տրանսդուկտոր։ Այն նախատեսված է ճնշման հայտնաբերման և փոխակերպման տեղափոխման մեջ ազատ ծայրում։ Երբ ճնշումը կիրառվում է տուբին, նրա ձևը փոփոխվում է, որը առաջ է բերում ազատ ծայրի շարժումը։ Այս տեղափոխումը ապա գործում է համակարգի հաջորդ stadie որպես մուտք։

Բուրդոնի տուբի ազատ ծայրի շարժումը պարզապես ազդում է գծային փոփոխական տեղափոխման տրանսֆորմատորի (LVDT) կորի շարժումին։ Երբ կորը շարժվում է LVDT-ում, այն ինդուկտով է ելքային լարում։ Այս ինդուկցված լարումը ուղիղ կապ ունի տուբի ազատ ծայրի տեղափոխման և, հետևաբար, սկզբնական ճնշման հետ։

Բուրդոնի տուբ - LVDT համակարգի դեպքում տեղի է ունենում երկու տրանսդուկցիայի պրոցեսներ։ Առաջինը, առաջնային տրանսդուկցիան տեղի է ունենում, երբ Բուրդոնի տուբը փոխակերպում է ճնշումը տեղափոխման։ Ապա, երկրորդական տրանսդուկցիան տեղի է ունենում, երբ LVDT-ն փոխակերպում է այս տեղափոխումը էլեկտրական լարումի սիգնալի։ Այս օրինակը հաստատում է, թե ինչպես առաջնային և երկրորդական տրանսդուկտորները համատեղ աշխատում են համար ճշգրիտ չափել և փոխակերպել ֆիզիկական մեծությունը էլեկտրական ելքի համար հետագա վերլուծության և օգտագործման համար։

Բուրդոնի տուբը գործում է որպես առաջնային տրանսդուկտոր, մինչդեռ L.V.D.T. (գծային փոփոխական տեղափոխման տրանսֆորմատորը) գործում է որպես երկրորդական տրանսդուկտոր։

3. Պասիվ և Ակտիվ Տրանսդուկտորներ

Տրանսդուկտորները կարող են նաև կլասիֆիկացվել պասիվ և ակտիվ տիպների, յուրաքանչյուրը ունենալով իր հատուկ գործողության բնութագրեր։

Պասիվ Տրանսդուկտորներ

Պասիվ տրանսդուկտորը կախված է արտաքին էներգիայի աղբյուրի աշխատանքի համար, որը նաև կոչվում է արտաքին էներգիայով աշխատող տրանսդուկտոր։ Կապակցական, դիմադրության և ինդուկտիվ տրանսդուկտորները պասիվ տրանսդուկտորների սովորական օրինակներ են։ Այս տրանսդուկտորները աշխատում են էլեկտրական հատկության (ինչպիսիք են դիմադրությունը, կապակցությունը կամ ինդուկտիվությունը) փոփոխումը մուտքային ֆիզիկական մեծության հետ կապված։ Բայց նրանք չեն ստեղծում իրենց էլեկտրական էներգիա. փոխարենը նրանք պահանջում են արտաքին էներգիայի աղբյուր արդյունքային չափելի սիգնալ ստեղծելու համար, որը արտահայտում է չափվող ֆիզիկական մեծության փոփոխությունը։

Ակտիվ Տրանսդուկտորներ

Հակառակ դեպքում, ակտիվ տրանսդուկտորը չի պահանջում արտաքին էներգիայի աղբյուր աշխատանքի համար։ Այս տրանսդուկտորները ինքնագեներացված են, որ նշանակում է, որ նրանք կարող են ստեղծել իրենց լարում կամ հոսանքի ելք։ Ակտիվ տրանսդուկտորի ելքային սիգնալը ուղիղ է դերս մուտքային ֆիզիկակա