TRANSDUCER LÀ GÌ?
Đối với hầu hết các hệ thống thiết bị, số lượng đầu vào sẽ là một lượng không điện. Đại lượng không điện được chuyển đổi thành dạng điện để sử dụng các phương pháp và kỹ thuật điện để đo lường, thao tác và điều khiển. Thiết bị khi được kích hoạt, biến đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác được gọi là đầu dò.
CÁC BỘ PHẬN CỦA TRANSDUCER
Đầu dò bao gồm
hai phần quan trọng và liên quan chặt chẽ
- Yếu tố cảm biến hoặc phát hiện: Máy dò hoặc phần tử cảm biến là một phần của đầu dò phản ứng với hiện tượng vật lý hoặc thay đổi hiện tượng vật lý. Phản ứng của yếu tố cảm biến phải liên quan chặt chẽ đến hiện tượng vật lý.
- Yếu tố tải nạp: Phần tử tải nạp là phần tử biến đổi đầu ra của phần tử cảm biến thành đầu ra điện.
LÀM THẾ NÀO ĐỂ ĐƯỢC PHÂN LOẠI?
Bộ biến đổi nguồn
được phân thành 5 như,
1. Trên cơ sở hình thức tải nạp
đã sử dụng
2. Là tiểu học và trung học
Bộ biến đổi nguồn
3. Là đầu dò thụ động và chủ động
4. Là đầu dò analog và kỹ thuật số
5. Là đầu dò và nghịch đảo
Bộ biến đổi nguồn
1. Phân loại dựa trên nguyên tắc hình thức tải nạp được sử dụng:
Điều này
phân loại dựa trên nguyên tắc tải nạp là điện trở,
quy nạp, điện dung, vv tùy thuộc vào sự chuyển đổi của họ thành điện trở,
độ tự cảm hoặc điện dung tương ứng. Chúng có thể được phân loại là nhiệt điện,
áp điện, điện động, quang học và từ tính.
2. Phân loại là chính và
đầu dò thứ cấp
Đầu dò sơ cấp cảm nhận trực tiếp đầu vào và hiện tượng vật lý được chuyển đổi thành dạng điện trực tiếp. Trong khi ở đầu dò thứ cấp, đầu vào ban đầu được cảm nhận bởi một máy dò hoặc cảm biến và sau đó đầu ra của nó ở một dạng nào đó ngoài tín hiệu đầu vào được chuyển cho đầu dò để chuyển đổi thành tín hiệu điện. Thiết bị cơ hoạt động như một đầu dò dò chính và thiết bị điện hoạt động như đầu dò thứ cấp trong hầu hết các hệ thống đo lường với sự dịch chuyển cơ học đóng vai trò là tín hiệu trung gian.
Như trong hình, ống bourdon cảm nhận áp suất và biến nó thành sự dịch chuyển của đầu tự do và do đó đóng vai trò là đầu dò chính. Lõi của LVDT (biến áp vi sai biến tuyến tính) được di chuyển do sự dịch chuyển này. Vì thế LVDT tạo ra điện áp đầu ra tỷ lệ thuận với sự dịch chuyển của đầu tự do của ống bourdon. Ống Bourdon, hoạt động như đầu dò chính và LVDT hoạt động như đầu dò thứ cấp.
3. Phân loại là đầu dò chủ động và thụ động
Đầu dò tích cực là một trong đó phát triển đầu ra của chúng dưới dạng điện áp hoặc dòng điện mà không có nguồn phụ trợ. Chúng cũng được gọi là đầu dò tự tạo. Đầu dò tích cực lấy năng lượng từ hệ thống được đo và các đầu dò như vậy thường cho đầu ra rất nhỏ. Cặp nhiệt điện dùng để đo nhiệt độ, máy phát điện tacho dùng để đo vận tốc góc thuộc loại này.
Trong ví dụ hiển thị ở trên, tinh thể được kẹp giữa 2 điện cực kim loại và toàn bộ bánh sandwich được gắn chặt vào một đế có thể là sàn của một tên lửa. Trên đỉnh của bánh sandwich, một khối cố định được đặt để tạo ra một lực nhất định do gia tốc lên tinh thể do điện áp được tạo ra. Đầu ra điện áp là lực tỷ lệ và do đó tỷ lệ thuận với gia tốc. Đặc tính của tinh thể áp điện là khi một lực tác dụng lên chúng, chúng tạo ra một điện áp đầu ra.
Đầu dò thụ động là một trong đó yêu cầu nguồn năng lượng bên ngoài để chuyển đổi năng lượng. Trong các bộ chuyển đổi thụ động các tham số điện như điện trở, điện cảm, điện dung gây ra sự thay đổi điện áp, dòng điện hoặc tần số của nguồn bên ngoài. Đầu dò điện trở, điện cảm và điện dung thuộc loại này.
Đây là một ví dụ cho đầu dò thụ động. Một chiết áp tuyến tính là một đầu dò điện trở được cung cấp bởi điện áp nguồn ei và được sử dụng để đo chuyển vị tuyến tính xi.
4. Đầu dò analog và kỹ thuật số
Đầu dò, trên cơ sở tính chất của đầu ra có thể được phân loại là tương tự
và kỹ thuật số.
- Đầu dò tương tự: Những loại đầu dò chuyển đổi tín hiệu đầu vào thành đầu ra dưới dạng hàm liên tục của thời gian như nhiệt điện trở, LVDT, cặp nhiệt điện, v.v.
- Đầu dò kỹ thuật số: Những loại đầu dò chuyển đổi tín hiệu đầu vào thành đầu ra dưới dạng xung. Các ví dụ về các bộ chuyển đổi kỹ thuật số là các bộ chuyển đổi tuyến tính sử dụng các tiếp điểm dẫn và không dẫn, các đoạn mờ và mờ và bộ mã hóa trục. Nó có thể dễ dàng được đại diện bởi các khu vực mờ đục và trong suốt trên một cân thủy tinh hoặc các khu vực không tiến hành và tiến hành vì hệ thống nhị phân chỉ sử dụng hai ký hiệu 0 và 1.
5. Đầu dò và nghịch đảo
Bộ biến đổi nguồn
Cơ bản
yêu cầu kiểm soát các đại lượng vật lý như vị trí, tốc độ,
áp suất nhiệt độ và tốc độ dòng chảy trong một nhà máy công nghiệp là khả năng
đo các đại lượng này. Hành động kiểm soát chỉ có thể nếu vật lý
số lượng có thể được đo. Đầu dò như đã đề cập sớm chuyển đổi một
số lượng phi eletular thành điện trong khi đầu dò nghịch đảo chuyển đổi một điện
số lượng thành một số hình thức khác.
Một ví dụ là một cuộn dây mang dòng điện di chuyển trong từ trường là một bộ chuyển đổi ngược khi dòng điện mang theo nó được chuyển đổi thành một lực gây ra một vòng quay hoặc chuyển vị tịnh tiến. Một số lượng lớn các thiết bị ghi và ghi dữ liệu là các bộ chuyển đổi ngược. Các thiết bị như vậy bao gồm các thiết bị như máy ghi bút, máy hiện sóng chuyển đổi điện thành chuyển động cơ học được đặt ở giai đoạn đầu ra được gọi là đầu dò đầu ra. Biểu đồ dưới đây cho thấy một áp điện tinh thể hoạt động như một bộ chuyển đổi ngược. Khi một điện áp được áp dụng trên các bề mặt của nó, một sự dịch chuyển cơ học được gây ra khi nó thay đổi kích thước của nó.
NHỮNG YÊU CẦU CƠ BẢN CỦA MỘT TRANSDUCER LÀ GÌ?
Ở đó
là 8 yêu cầu cơ bản cho hoạt động đúng của đầu dò;
- Độ chắc chắn:
Nó phải có khả năng chịu được quá tải và một số
an toàn nên được cung cấp để bảo vệ quá tải. - Tuyến tính: Nó là
đặc tính đầu vào-đầu ra phải là tuyến tính và nó sẽ tạo ra những
đặc điểm theo cách đối xứng. - Lặp lại: Nó
sẽ tái tạo tín hiệu đầu ra giống nhau khi tín hiệu đầu vào tương tự được áp dụng theo
điều kiện môi trường cố định. Ví dụ như áp suất, nhiệt độ, độ ẩm, v.v. - Dư
Biến dạng: Không nên có biến dạng khi loại bỏ
tín hiệu đầu vào sau thời gian dài áp dụng. - Không
Độ trễ: Nó không nên cho bất kỳ độ trễ trong
đo lường trong khi tín hiệu đầu vào được thay đổi từ giá trị thấp đến giá trị cao và
ngược lại. - Cao
Chất lượng tín hiệu đầu ra: Chất lượng của tín hiệu đầu ra nên
ngoan nhé. Đó là tỷ lệ tín hiệu với nhiễu cao và biên độ của
tín hiệu đầu ra phải đủ. - Cao
Độ tin cậy và ổn định: Nó sẽ đưa ra lỗi tối thiểu trong
đo lường sự thay đổi nhiệt độ, độ rung và các thay đổi khác nhau trong
vùng lân cận. - Tốt
Phản ứng động: Đầu ra của nó phải trung thành với đầu vào khi
lấy như một chức năng của thời gian. Hiệu ứng được phân tích như đáp ứng tần số