Transducer
Transducer, apparaat dat input-energie omzet in outputenergie, deze laatste gewoonlijk verschillend van aard, maar met een bekende relatie tot input. Oorspronkelijk verwees de term naar een apparaat dat mechanische stimuli omzet in elektrische output, maar het is uitgebreid met apparaten die alle vormen van stimuli waarnemen—zoals warmte, straling, geluid, spanning, trillingen, druk, versnelling, enzovoort—en die uitgangssignalen anders dan elektrisch kunnen produceren—zoals pneumatisch of hydraulisch. Veel meet-en detectieapparatuur, evenals luidsprekers, thermokoppels, microfoons en grammofoon pickups, kunnen transducers worden genoemd.
Er zijn honderden soorten transducers, waarvan vele worden aangeduid door de energieverandering die ze teweegbrengen. Piëzo-elektrische transducers bevatten bijvoorbeeld een piëzo-elektrisch element dat beweging veroorzaakt wanneer het wordt blootgesteld aan een elektrische spanning of dat elektrische signalen produceert wanneer het wordt blootgesteld aan spanning. Dit laatste effect kan worden toegepast in een versnellingsmeter, een piëzo-elektrische vibratie pick-up, of een strain gauge. Een elektro-akoestische transducer kan elektrische signalen omzetten in akoestische signalen of omgekeerd. Een voorbeeld is de hydrofoon, die reageert op geluidsgolven over water en is nuttig in onderwatergeluiddetectie. Een foto-elektrische transducer reageert op Zichtbaar licht om elektrische energie te produceren. Elektromagnetische transducers vormen een grote groep, waarvan de belangrijkste categorieën differentiële transformatoren, Hall-effect magnetische transducers, inductie transducers, inductie transducers en verzadigbare reactoren zijn. Deze werken volgens elektromagnetische principes.
Elektrische omzetters kunnen worden ingedeeld als actief of passief. De actieve transducers genereren elektrische stroom of spanning direct in reactie op stimulatie. Een voorbeeld is het thermokoppel; hier wordt het feit dat een stroom in een continue kringloop van twee metalen zal stromen, als de twee aansluitingen bij verschillende temperaturen zijn, gebruikt om elektriciteit op te wekken. De passieve transducer veroorzaakt een verandering in een bepaalde passieve elektrische hoeveelheid, zoals capaciteit, weerstand of Inductantie, als gevolg van stimulatie. Passieve transducers vereisen meestal extra elektrische energie. Een eenvoudig voorbeeld van een passieve transducer is een apparaat met een lengte van de draad en een bewegend contact raken van de draad. De positie van het contact bepaalt de effectieve lengte van de draad en dus de weerstand die wordt geboden aan elektrische stroom die erdoor stroomt. Dit is de eenvoudigste versie van wat een lineair-displacement transducer of lineaire potentiometer wordt genoemd. Voor praktisch gebruik maken dergelijke transducers gebruik van draadgewikkelde, dunne-film of gedrukte schakelingen om een lange weerstand binnen een relatief klein apparaat mogelijk te maken. Hoe langer de weerstand, hoe groter de daling van de spanning die door het apparaat; dus, veranderingen in positie worden omgezet in elektrische signalen.
Transducers kunnen ook pneumatisch of hydraulisch vermogen produceren. Pneumatische systemen communiceren door middel van perslucht. Een voorbeeld is een apparaat waarbij beweging wordt toegepast via een systeem van draaipunten op een schot dat dichter bij of verder weg van een mondstuk dat een stroom van lucht uitzendt kan worden verplaatst. De hoeveelheid weerstand die door het schot wordt gecreeerd beïnvloedt de hoeveelheid tegendruk achter het mondstuk, die een pneumatisch signaal creëren. Hydraulische systemen worden meestal op dezelfde manier ontworpen als pneumatische systemen, behalve dat hydraulische systemen hydraulische (vloeibare) druk gebruiken in plaats van luchtdruk. Fluidic principes, die van toepassing zijn op de interactie tussen twee vloeistofstromen, zijn ook gebruikt om transducers te creëren.
Leave a Reply