Transduser ialah peranti elektronik yang digunakan untuk menukar tenaga daripada satu bentuk kepada bentuk lain. Secara amnya, transduser menukar satu bentuk isyarat tenaga kepada bentuk isyarat tenaga yang lain. Contoh transduser ialah; mikrofon, sel suria, mentol lampu pijar, motor elektrik, dsb. Peranti ini kerap digunakan di mana isyarat elektrik ditukar kepada kuantiti fizikal lain seperti daya, tenaga, cahaya, tork, kedudukan, gerakan, dll. Terdapat pelbagai jenis transduser seperti arus, tekanan, medan magnet, termokopel , piezoelektrik, tolok terikan , aruhan bersama, dan transduser elektromekanikal. Artikel ini membincangkan gambaran keseluruhan a transduser elektromekanikal – bekerja dengan aplikasi.

Apakah Transduser Elektromekanikal?

Transduser elektromekanikal ialah sejenis peranti yang digunakan untuk menukar sama ada isyarat elektrik kepada gelombang bunyi seperti dalam pembesar suara (atau) menukar gelombang bunyi kepada isyarat elektrik seperti dalam mikrofon. Dalam erti kata lain, peranti yang menukar gerakan mekanikal kepada isyarat elektrik diketahui transduser elektromekanikal . Contoh transduser elektromekanikal ialah; pembesar suara, transduser piezoelektrik, mikrofon & mekanisme pengukur instrumen magnet kekal.

Prinsip Kerja Transduser Elektromekanikal

Transduser elektromekanikal hanya berfungsi dengan menukar gerakan mekanikal kepada variasi arus atau voltan & sebaliknya. Transduser ini digunakan terutamanya sebagai mekanisme pengaktifan dalam sistem kawalan automatik & juga sebagai penderia gerakan mekanikal dalam teknologi pengukuran & automasi. Klasifikasi transduser ini boleh dilakukan berdasarkan prinsip penukaran yang digunakan sebagai jenis elektromagnet, perintang, magnetoelektrik, elektrostatik dan juga jenis isyarat o/p seperti jenis analog & digital.

Jenis transduser ini dianggarkan berkenaan dengan ciri statik & dinamiknya, kepekaan E = Δy/Δx, ralat isyarat statik, julat frekuensi operasi isyarat o/p & ralat penukaran statik.

Rajah Transduser Elektromekanikal

Transduser elektromekanikal yang digunakan untuk melaksanakan teknik Capnography ditunjukkan di bawah. Kajian tentang luput karbon dioksida dipanggil kapnometri. Transduser elektromekanikal dalam rajah berikut mempunyai sumber cahaya IR yang menghasilkan sinaran spektrum luas dalam julat 2 hingga 16 µm. Sumber sinaran IR yang digunakan dalam kapnografi harus mempunyai pancaran seragam, sinaran tinggi, keseragaman spektrum & kawasan sinaran yang besar. Dari sumber sebenar, sinaran sentiasa rendah berbanding dengan badan hitam yang ideal, yang mempunyai emisitiviti tertinggi.

“kod warna perintang filem logam ”

Transduser Elektromekanikal untuk Teknik Kapnografi

Filamen panas lampu halogen tungsten kuarza hanya menyediakan keluaran IR berhampiran yang kuat. Dalam rajah di atas, sinar cahaya inframerah jalur lebar melalui penapis IR kemudian memancarkan cahaya dalam panjang gelombang penyerapan maksimum CO2 seperti 4.26 µm dengan lebar jalur 0.07 μm. Pada frekuensi rendah, sinar cahaya diambil sampel melalui roda pencincang berputar. Apabila roda ini berputar, maka semula mereka adalah kedudukan di mana sahaja cahaya inframerah memancar ke seluruh ruang sampel & sinaran diserap melalui molekul CO2 yang tersedia dalam udara yang dihembus.

Dalam kedudukan kedua, cahaya inframerah menghantar ke seluruh sampel & ruang rujukan. Di sini, ruang Rujukan dimeterai dengan CO2. Di lokasi yang tinggal, tiada cahaya melintasi roda putar. Sinaran yang dihantar ke seluruh roda tidak diserap melalui molekul CO2 dan hanya dikumpulkan oleh pengesan foto, umumnya GeAs fotodiod .

Frekuensi arus fotodiod o/p adalah bersamaan dengan pensampelan & amplitudnya dilaraskan melalui kuantiti sinaran yang dihantar. Keamatan isyarat berayun diproses untuk menentukan kepekatan CO2 dalam nafas pesakit. Jadi dengan menggunakan teknik kapnografi dalam masa nyata, status pengudaraan pesakit dan juga komplikasi pernafasan yang berpotensi boleh dipantau oleh penyedia penjagaan Kesihatan.

Jenis Transduser Elektromekanikal

Terdapat pelbagai jenis transduser elektromekanikal yang dibincangkan di bawah.

Pengubah Pembezaan Pembolehubah Linear

LVDT ialah transduser elektromekanikal, digunakan untuk menukar gerakan rectilinear objek yang disambungkan secara mekanikal kepada voltan, arus atau isyarat elektrik yang berubah-ubah. Sila rujuk pautan ini untuk mengetahui lebih lanjut tentang LVDT.

“perbezaan antara logik gabungan dan urutan ”

Sila rujuk pautan ini untuk mengetahui lebih lanjut LVDT .

Transduser Elastomer

Transduser elastomerik ialah transduser elektromekanikal yang digunakan untuk menukar tenaga elektrik kepada tenaga mekanikal. Struktur polimer yang mengoptimumkan transduser ini bergantung terutamanya pada sifat dielektrik. Ahli yang dioptimumkan terdiri daripada silikon Q, polydimethylsiloxane PDMS & semicrystalline polyurethane PUR. Jadi, poliuretana semikrystalline lebih disukai kerana julat pemalar dielektriknya dari 3 hingga 10 & kekonduksian ionik yang tinggi, terutamanya pada suhu tinggi. Julat pemalar dielektrik polidimetilsiloksana adalah agak rendah antara 2.5 hingga 3 dan Silikon Q adalah serupa dengan poliuretana semikrystallin walaupun ia mempunyai suhu peralihan kaca yang rendah.

Penjana Nano Piezoelektrik

Penjana nano piezoelektrik ialah satu jenis transduser elektromekanikal yang digunakan untuk menukar tenaga daripada mekanikal kepada elektrik menggunakan wayar nano ZnO piezoelektrik yang boleh diaktifkan melalui gerakan fizikal kecil & berfungsi dalam julat frekuensi yang besar. Ini digunakan dalam aplikasi penjagaan kesihatan yang inovatif kerana pelaksanaannya yang mudah, sifat berkuasa sendiri dan penukaran tenaga yang sangat cekap seperti terapi rangsangan elektrik, dalam ruang pengesanan aktif & penuaian tenaga biomekanikal manusia kepada kuasa perantara di atas peranti badan.

Elastomer Dielektrik

Dielectric elastomer (DEs) ialah transduser elektromekanikal, digunakan untuk menukar tenaga elektrik kepada tenaga mekanikal. Elastomer ini berfungsi dalam dua mod seperti penggerak dan am. Dalam mod penggerak, ia menukar tenaga daripada elektrik kepada mekanikal manakala, dalam mod umum, ia menukar tenaga daripada mekanikal kepada elektrik. Ini adalah sistem bahan pintar yang menjana regangan besar. Ini tergolong dalam kumpulan polimer elektroaktif. Ini mempunyai ketumpatan tenaga anjal yang tinggi & ringan.

Kelebihan dan kekurangan

The kelebihan transduser elektromekanikal dibincangkan di bawah.

Output transduser ini boleh digunakan dengan mudah dengan menghantar & memproses untuk tujuan pengukuran.
Sistem elektrik dikawal dengan julat kuasa yang sangat kecil.
Transduser ini akan mengurangkan kesan geseran serta bukan linear mekanikal lain.
Kerana teknologi litar bersepadu, banyak sistem adalah padat, mudah alih & kurang berat.
Tidak ada kemungkinan kegagalan mekanikal.
Masalah inersia jisim boleh dikurangkan.
Tiada haus & lusuh mekanikal.

The keburukan transduser elektromekanikal dibincangkan di bawah.

Transduser ini mahal.
Semasa mereka bentuk litar, kesan penuaan & hanyut komponen aktif parameter harus dipertimbangkan. Jadi, ini akan menjadikan reka bentuk kompleks.

Aplikasi

The aplikasi Transduser Elektromekanikal dibincangkan di bawah.

Transduser elektromekanikal digunakan untuk menukar isyarat elektrik kepada gelombang bunyi atau gelombang bunyi kepada isyarat elektrik.
Transduser ini menukar gerakan fizikal kepada voltan o/p, amplitud & fasa di mana ini adalah berkadar dengan kedudukan.
Transduser ini menerima gelombang daripada sistem elektrik & menghantarnya ke sistem mekanikal.
Ini digunakan untuk mengukur getaran.
Ini digunakan untuk menyediakan keluaran linear yang berkadar dengan input anjakan sudut.
Transduser elektromekanikal seperti RVDT digunakan terutamanya untuk mengukur anjakan sudut.
Peranti ini menukar isyarat daripada elektrik kepada mekanikal atau fizikal o/p melalui bahagian yang bergerak.
Jenis transduser ini terutamanya direka untuk menggantikan motor tork dalam paip servo flapper muncung tetap.
Transduser elektromekanikal RVDT menukarkan gerakan rectilinear objek yang mana ia disambungkan secara mekanikal kepada isyarat elektrik yang setara.

Apakah perbezaan antara transduser elektromekanikal dan transduser elektrokimia?

Transduser elektromekanikal ialah peranti yang sama ada menukar isyarat elektrik kepada gelombang bunyi sebaliknya menukar gelombang bunyi kepada isyarat elektrik. Transduser elektrokimia digunakan untuk melaporkan perubahan dalam bentuk isyarat elektrik yang berkadar terus dengan kepekatan analit.

Bagaimanakah anda memilih transduser elektromekanikal yang betul untuk aplikasi tertentu?

Terdapat banyak parameter yang perlu dipertimbangkan semasa memilih transduser elektromekanikal seperti julat pengendalian, ketepatan, prinsip operasi, kepekaan, kesan pemuatan, keserasian persekitaran, dsb.

Bolehkah transduser elektromekanikal digunakan dalam persekitaran yang berbahaya?

Apabila transduser elektromekanikal disambungkan secara elektrik kepada mana-mana peralatan dalam persekitaran yang berbahaya maka penghalang keselamatan elektrik harus digunakan dalam siri dengan sambungan.

Bagaimanakah anda menentukur transduser elektromekanikal?

“perbezaan antara ac dan dc pdf ”

Transduser mekanikal mesti ditentukur sepanjang tempoh perkhidmatannya kerana sensitiviti transduser ini berubah berdasarkan penggunaan & tegasan yang dikenakan ke atas bahan yang ia dibuat. Jadi, kaedah timbal balik digunakan untuk menentukur transduser elektromekanikal yang memberikan penerangan tentang prinsip teknik & selepas itu aplikasinya semasa menentukur transduser elektromekanikal.

Apakah beberapa petua penyelesaian masalah biasa untuk transduser elektromekanikal?

Penyelesaian masalah digunakan untuk memeriksa sama ada transduser berfungsi atau tidak dengan voltmeter. Sambungkan transduser ini kepada voltmeter & seru transduser melalui voltan pengujaan yang betul. Selepas itu ukur voltan keluaran transduser tanpa beban.
Pastikan sama ada beban dan tekanan adalah malar atau tidak.
Sahkan kestabilan bekalan kuasa pengujaan.
Periksa milivolt o/p melalui voltmeter.
Pastikan untuk gangguan RFI atau EMI.

Oleh itu, ini adalah gambaran keseluruhan elektromekanikal transduser – berfungsi prinsip, jenis, kelebihan, keburukan & aplikasi. Transduser yang menerima gelombang daripada sistem elektrik & menghantarnya ke sistem mekanikal juga dikenali sebagai transduser elektromagnet. Berikut adalah soalan untuk anda, apakah transduser?