Aina za Transducer

Transducers: Maelezo, Vyanzo na Muingano

Transducer ni kifaa cha umeme ambacho linatoa nafasi muhimu katika kutathmini viwango vya umbo kwa ishara za umeme. Ina viwanja mbili muhimu: kupata na kutathmini. Kwanza, hupata viwango vya umbo vinavyotakikana, kama vile joto, uungo, au mzunguko. Kisha, huchanganya viwango haya ya umbo kwa kazi ya nguvu au, zaidi ya mara, kwa ishara ya umeme ambayo inaweza kupimwa rahisi, kutathmini na kutambua.

Transducers yanapatikana katika aina nyingi na zinaweza kukubaliwa kulingana na masharti tofauti:

• Kulingana na Msingi wa Kutathmini: Ulinganisho huu unategemea kwa njia maalum za umbo au kimya ambazo transducer hutumia kutathmini vipimo vya umbo kwa matumizi ya umeme. Njia tofauti za kutathmini zimeundwa kwa ajili ya vipimo tofauti na matumizi, kufanya kupata na kutathmini kwa uhakika na uwiano wazi sana kwa urithi mtengenezaji wa umbo.

• Kama Transducers Mkuu na wa Pili: Transducer mkuu hutathmini vipimo vya umbo kwa ishara ya umeme moja. Kinyume chake, transducer wa pili huchukua ishara ya umeme iliyotokana na transducer mkuu, ukichanganya zaidi au kutathmini ishara ili kuongeza upatikanaji wake au uwiano wake wa uhakika.

• Kama Transducers Wapasivu na Waingerevu: Transducers wapasivu huchanganya kwenye chanzo cha nguvu cha nje kuchukua na kutathmini ishara ambayo ni kwa mfano wa vipimo vya umbo na nguvu iliyochanganyika. Transducers waingerevu, kinyume chake, wanachukua chanzo chao cha nguvu na wanaweza kutathmini ishara bila kutegemea chanzo cha nguvu cha nje, mara nyingi huongeza uwiano na nguvu ya ishara.

• Kama Transducers Analog na Digital: Transducers analog hutathmini ishara ambayo hutabadilika kwa muda kwa vipimo vya umbo, mara nyingi kwa aina ya kilovolts au amperes. Transducers digital, kinyume chake, huchanganya vipimo vya umbo kwa ishara ya digital, ambayo ni rahisi zaidi kutathmini, kuhifadhi na kutuma kutumia teknolojia za umeme digital na mifano ya kompyuta.

• Kama Transducers na Transducers Inverse: Transducer rasmi hutathmini vipimo vya umbo kwa ishara ya umeme. Transducer inverse, kinyume chake, huchukua ishara ya umeme kama vipimo na huchanganya tena kwa umbo, kufanya kusababisha mchakato wa transducer wa kawaida. Mada hii ni muhimu katika matumizi ambapo utaratibu wa umeme unahitajika kutengeneza jibu la umbo la kipekee.

Katika usimamizi, transducer huchukua measurand - vipimo vya umbo vinavyopimwa - na huchanganya ishara ya mwisho ambayo inawezekana kwa kiasi cha vipimo vya umbo. Ishara hii ya mwisho huchukuliwa kwa kifaa cha kutathmini ishara. Hapa, ishara hutathmini kwa mapinduzo mingapi, ikiwa ni kurekebisha (kubadilisha kiwango cha ishara), kutoa (kutovuza sauti asili au kilowatts), na kurekebisha (kujaza ishara kwa ajili ya kutuma na kutathmini). Mapinduzo haya yanaweza kutathmini ishara ya mwisho kuwa kwa aina nzuri kwa ajili ya matumizi yenyewe, kuonyesha, au kutengeneza mikakati.

Vipimo vya umbo vya transducer ni mara nyingi si vipimo vya umeme, lakini ishara ya umeme inaweza kuwa kwa aina ya amperes, kilovolts, au kilohertz.

1. Kubaini kulingana na Msingi wa Kutathmini

Transducers zinaweza kukubaliwa kulingana na medium kutathmini ambalo wanatumia. Medium kutathmini linaloweza kuwa resistive, inductive, au capacitive. Kubaini hili linajihusisha na mchakato wa kutathmini ambao transducer hutumia kutathmini ishara ya umeme kwa resistance, inductance, au capacitance tangu kwa aina. Aina yoyote ya medium kutathmini ina vitu vya kipekee vyake na ni vyafanikiwa kwa matumizi tofauti, kufanya kutathmini sahihi ya vipimo vya umbo kwa ishara za umeme.

2. Transducers Mkuu na wa Pili

• Transducer Mkuu
  Transducer mara nyingi unajumuisha sehemu za umeme na mekaniki. Sehemu ya mekaniki ya transducer inashughulikia kutathmini vipimo vya umbo kwa ishara ya mekaniki. Sehemu hii ya mekaniki inatafsiriwa kama transducer mkuu. Inafanya kazi kama msingi wa kupata, kushughulikia vipimo vya umbo kama vile uungo, joto, au mzunguko, na kutathmini kwa aina ya mekaniki ambayo inaweza kutathmini zaidi.

• Transducer wa Pili
  Transducer wa pili huchukua ishara ya mekaniki iliyotokana na transducer mkuu na kutathmini kwa ishara ya umeme. Kiwango cha ishara ya umeme ya mwisho kinaweza kuwa kwa sababu ya vipimo vya ishara ya mekaniki. Hii inafanya transducer wa pili kufunga fosa kati ya umbo na umeme, kufanya kuweze kupata na kutathmini vipimo vya umbo kwa kutumia matumizi ya umeme na teknolojia za kutathmini.

Mfano wa Transducers Mkuu na wa Pili

Tunachukua mfano wa Bourdon's Tube, kama inavyoelezwa katika picha chini. Bourdon's Tube hufanya kazi kama transducer mkuu. Iliyoundwa kwa ajili ya kupata uungo na kutathmini kwa mzunguko wa mwisho wake. Wakati uungo unachukuliwa kwenye tube, ubora wake unabadilika, kufanya mwisho wake wa bure kukua. Mzunguko huu unaweza kutathmini kwa hatua ifuatayo ya mfumo.

Mzunguko wa mwisho wa Bourdon's Tube huchanganya core wa Linear Variable Displacement Transformer (LVDT) kuchukua. Wakati core huchukua ndani ya LVDT, huchanganya ishara ya kilovolts. Ishara hii ya kilovolts inaweza kuwa kwa sababu ya mzunguko wa mwisho wa tube, na kwa hiyo, kwa uungo wa asili wa Bourdon's Tube.

Katika mfano wa Bourdon's Tube - LVDT, viwanja viwili vya kutathmini vinavyofanyika. Kwanza, kutathmini mkuu unafanyika wakati Bourdon's Tube hutathmini uungo kwa mzunguko. Kisha, kutathmini wa pili unafanyika wakati LVDT hutathmini mzunguko huo kwa ishara ya kilovolts. Mfano huu unaelezea kwa urahisi jinsi transducers mkuu na wa pili hufanya kazi kwa pamoja kutathmini na kutathmini vipimo vya umbo kwa ishara ya umeme kwa matumizi na kutathmini zaidi.

Bourdon's Tube hufanya kazi kama transducer mkuu, na L.V.D.T. (Linear Variable Displacement Transformer) hufanya kazi kama transducer wa pili.

3. Transducers Wapasivu na Waingerevu

Transducers zinaweza pia kukubaliwa kulingana na aina ya wapasivu na waingerevu, kila moja ina vitu vya kipekee vyake.

Transducers Wapasivu

Transducer wapasivu ni ambaye hutathmini chanzo cha nguvu cha nje kuchukua, kwa hiyo inatafsiriwa kama transducer wa nje. Capacitive, resistive, na inductive transducers ni mfano wa transducers wapasivu. Transducers hawa hutathmini kwa kubadilisha sifa ya umeme (kama vile resistance, capacitance, au inductance) kwa sababu ya vipimo vya umbo. Lakini, hawawezi kutathmini chanzo chao cha nguvu; bado, wanahitaji chanzo cha nguvu cha nje kutathmini ishara inayoweza kutathmini kwa kubadilika kwa vipimo vya umbo vinavyopimwa.

Transducers Waingerevu

Kinyume chake, transducer waingerevu hana hitaji chanzo cha nguvu cha nje kuchukua. Transducers hawa wana chanzo chao cha nguvu, kwa maana wanaweza kutathmini ishara yao ya kilovolts au amperes. Ishara ya mwisho ya transducer waingerevu inaweza kutathmini kwa sababu ya vipimo vya umbo. Transducers waingerevu wanaweza kutathmini vipimo vya umbo tofauti, kama vile velocity, joto, nguvu, na intensity ya mwanga, kwa ishara za umeme bila kutegemea chanzo cha nguvu cha nje. Mfano wa transducers waingerevu ni piezoelectric crystals, photovoltaic cells, tachogenerators, na thermocouples.

Mfano: Piezoelectric Crystal

Kutathmini jinsi transducer waingerevu anafanya kazi, tuangalie piezoelectric crystal. Piezoelectric crystal mara nyingi unajumuisha kati ya metallic electrodes, na majengo yote kunachukua base. Mwisho, mass unachukuliwa kwenye majengo hayo.

Piezoelectric crystals wana sifa maalum: wakati nguvu inachukuliwa kwenye, wanaweza kutathmini kilovolts. Katika majengo hayo, base inaweza kupata acceleration, kufanya mass kukua nguvu kwenye crystal. Nguvu hii, kwa mianopo, huchanganya ishara ya kilovolts kwenye crystal. Kiwango cha ishara hii ya kilovolts inaweza kutathmini kwa sababu ya acceleration ya base, kufanya kutathmini nguvu ya mekaniki kwa ishara ya umeme. Mfano huu unaelezea kwa urahisi jinsi transducers waingerevu wanaweza kutathmini ishara zao za umeme kwa sababu ya vipimo vya umbo, kufanya kutathmini tofauti kwao na transducers wapasivu.

Transducer uliotathmini hapo juu unatafsiriwa kama accelerometer, ambaye unaweza kutathmini acceleration kwa electric voltage. Huu aina ya transducer hufanya kazi bila hitaji chanzo cha nguvu cha nje katika kutathmini vipimo vya umbo kwa ishara ya umeme, kutathmini usafi wake wa kutathmini ishara.

4. Transducers Analog na Digital

Transducers zinaweza pia kukubaliwa kulingana na aina ya ishara zao za mwisho, ambazo zinaweza kuwa continuous au discrete.

Transducers Analog

Transducer analog hutathmini ishara ya input kwa function continuous. Hii inamaanisha ishara ya mwisho hutabadilika smoothly na continuously kwa sababu ya mabadiliko ya input. Mfano wa transducers analog ni strain gauges, Linear Variable Displacement Transformers (LVDTs), thermocouples, na thermistors. Kifaa haya yanatumika sana katika matumizi tofauti ambapo representation proportional na continuous ya vipimo vya umbo vinavyopimwa yanahitajika, kama vile katika precision measurement systems na industrial process control.

Transducers Digital

Transducers digital, kinyume chake, hutathmini ishara ya input kwa ishara ya digital, mara nyingi kwa aina ya pulses. Ishara za digital zinatathmini kwa binary states, kutathmini taarifa kama "high" au "low" power levels. Aina hii ya ishara ya mwisho inatoa faida kadhaa, ikiwa ni enhanced noise immunity, easier integration na electronics digital na computing systems, na data processing na storage rahisi zaidi. Transducers digital zinazozingatiwa sana katika modern measurement na control systems kwa sababu ya prevalence za teknolojia za digital.

5. Transducers na Inverse Transducers

Transducers

Transducer unatafsiriwa kama kifaa kinachotathmini vipimo vya umbo vya si umeme kwa ishara za umeme. Mchakato huu wa kutathmini unaweza kutathmini, monitoring, na kutengeneza vipimo vya umbo tofauti, kama vile joto, uungo, mzunguko, na nguvu, kutumia teknolojia za umeme na kutathmini. Transducers zinatoa nafasi muhimu katika matumizi nyingi, kutoka automation ya biashara hadi utafiti wa sayansi na consumer electronics.

Inverse Transducers

Inverse transducers hufanya kazi kinyume chake ya transducers rasmi. Wanatathmini ishara za umeme kurudi kwa umbo. Transducers hawa mara nyingi wana ishara ya umeme ya juu na output ya umbo wa chini. Inverse transducers zinatumika katika matumizi ambapo ishara za umeme zinahitaji kutathmini kwa actions ya umbo au responses, kama vile katika baadhi ya aina za actuators na control systems. Mada hii ya inverse transducers hutathmini njia ya kufunga loop kati ya control ya umeme na operations ya umbo, kutathmini control complex na precise zaidi ya systems mekaniki na umbo.