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Transductor

Transductor, dispositivo que convierte la energía de entrada en energía de salida, esta última generalmente difiere en tipo pero tiene una relación conocida con la entrada. Originalmente, el término se refería a un dispositivo que convertía estímulos mecánicos en salida eléctrica, pero se ha ampliado para incluir dispositivos que detectan todas las formas de estímulos, como calor, radiación, sonido, tensión, vibración, presión, aceleración, etc., y que pueden producir señales de salida que no sean eléctricas, como neumáticas o hidráulicas. Muchos dispositivos de medición y detección, así como altavoces, termopares, micrófonos y pastillas de fonógrafo, pueden denominarse transductores.

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Hay cientos de tipos de transductores, muchos de los cuales son designados por el cambio de energía que realizan. Por ejemplo, los transductores piezoeléctricos contienen un elemento piezoeléctrico que produce movimiento cuando se somete a una tensión eléctrica o produce señales eléctricas cuando se somete a tensión. Este último efecto se puede aplicar en un acelerómetro, una pastilla de vibración piezoeléctrica o una galga extensométrica. Un transductor electroacústico puede convertir señales eléctricas en señales acústicas o viceversa. Un ejemplo es el hidrófono, que responde a las ondas sonoras transmitidas por el agua y es útil en la detección de sonido subacuático. Un transductor fotoeléctrico reacciona a la luz visible para producir energía eléctrica. Los transductores electromagnéticos forman un grupo grande, cuyas principales categorías son transformadores diferenciales, transductores magnéticos de efecto Hall, transductores de inductancia, transductores de inducción y reactores saturables. Estos funcionan según principios electromagnéticos.

Los transductores eléctricos pueden clasificarse como activos o pasivos. Los transductores activos generan corriente o tensión eléctrica directamente en respuesta a la estimulación. Un ejemplo es el termopar; aquí, el hecho de que una corriente fluya en un circuito continuo de dos metales, si las dos uniones se encuentran a diferentes temperaturas, se utiliza para generar electricidad. El transductor pasivo produce un cambio en alguna cantidad eléctrica pasiva, como capacitancia, resistencia o inductancia, como resultado de la estimulación. Los transductores pasivos generalmente requieren energía eléctrica adicional. Un ejemplo simple de un transductor pasivo es un dispositivo que contiene una longitud de cable y un contacto móvil que toca el cable. La posición del contacto determina la longitud efectiva del cable y, por lo tanto, la resistencia ofrecida a la corriente eléctrica que fluye a través de él. Esta es la versión más simple de lo que se llama un transductor de desplazamiento lineal, o potenciómetro lineal. Para uso práctico, estos transductores emplean circuitos enrollados, de película delgada o impresos para permitir una resistencia larga dentro de un dispositivo relativamente pequeño. Cuanto más larga sea la resistencia, mayor será la caída de voltaje que pasa a través del dispositivo; por lo tanto, los cambios de posición se convierten en señales eléctricas.

Los transductores también pueden producir salida neumática o hidráulica. Los sistemas neumáticos se comunican por medio de aire comprimido. Un ejemplo es un dispositivo en el que el movimiento se aplica a través de un sistema de pivotes a un deflector que se puede mover más cerca o más lejos de una boquilla que emite una corriente de aire. La cantidad de resistencia creada por el deflector afecta la cantidad de contrapresión detrás de la boquilla, creando una señal neumática. Los sistemas hidráulicos tienden a diseñarse de manera similar a los sistemas neumáticos, excepto que los sistemas hidráulicos utilizan presión hidráulica (líquida) en lugar de presión de aire. Los principios fluídicos, que se aplican a la interacción entre dos corrientes de fluido, también se han utilizado para crear transductores.

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