Τι είναι οι τύποι μετατροπέων και οι εφαρμογές τους

Υπάρχουν διάφορα ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά εξαρτήματα χρησιμοποιούνται για την κατασκευή κυκλωμάτων και έργων για φοιτητές μηχανικής. Τα εξαρτήματα είναι ενεργά και παθητικά συστατικά, αισθητήρες, μετατροπείς, πομποί, δέκτες, μονάδες (WiFi, Bluetooth, GSM, RFID, GPS) και ούτω καθεξής. Γενικά, η διαδικασία μεταγωγής περιλαμβάνει τη μετατροπή μιας μορφής ενέργειας σε μια άλλη μορφή. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει κυρίως ένα αισθητήριο στοιχείο για να ανιχνεύσει την ενέργεια εισόδου και στη συνέχεια να το μετατρέψει σε άλλη μορφή με ένα στοιχείο μεταγωγής. Το Measurand λέει στην ιδιότητα, την ποσότητα ή την κατάσταση ότι ο μορφοτροπέας φαίνεται να μεταφράζεται σε ηλεκτρική έξοδο. Εδώ, αυτό το άρθρο περιγράφει τι είναι ένας μορφοτροπέας, τύποι μορφοτροπέων και εφαρμογές του μορφοτροπέα.

Τι είναι οι τύποι μορφοτροπέων / μορφοτροπέων;

Ένας μορφοτροπέας είναι μια ηλεκτρική συσκευή που χρησιμοποιείται για τη μετατροπή μιας μορφής ενέργειας σε άλλη μορφή. Σε γενικές γραμμές, αυτές οι συσκευές ασχολούνται με διαφορετικούς τύπους ενεργειών όπως μηχανικές, ηλεκτρική ενέργεια , ελαφριά ενέργεια, χημική ενέργεια, θερμική ενέργεια, ακουστική ενέργεια, ηλεκτρομαγνητική ενέργεια, και ούτω καθεξής.

Μετατροπέας

Για παράδειγμα, σκεφτείτε ένα μικρόφωνο που χρησιμοποιούμε στην καθημερινή ζωή σε τηλέφωνα, κινητά τηλέφωνα, που μετατρέπει τον ήχο σε ηλεκτρικά σήματα και στη συνέχεια τον ενισχύει στην προτιμώμενη περιοχή. Στη συνέχεια, αλλάζει τα ηλεκτρικά σήματα σε ηχητικά σήματα στο o / p του μεγαφώνου. Σήμερα, οι λαμπτήρες φθορισμού χρησιμοποιούνται για φωτισμό, αλλάζουν την ηλεκτρική ενέργεια σε ελαφριά ενέργεια.

Το καλύτερο μορφοτροπέας παραδείγματα είναι ηχεία, μικρόφωνα, θέση, θερμόμετρα, κεραία & αισθητήρας πίεσης. Ομοίως, υπάρχουν διαφορετικά είδη μετατροπέων που χρησιμοποιούνται ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά έργα .

Προϋποθέσεις για τύπους μορφοτροπέων

Ορισμένες συνθήκες που χρησιμοποιούνται κυρίως για την αξιολόγηση των μορφοτροπέων συζητούνται παρακάτω.

Δυναμικό εύρος

Το δυναμικό εύρος του μορφοτροπέα είναι η αναλογία μεταξύ του σήματος υψηλού πλάτους καθώς και του σήματος ελάχιστου πλάτους έτσι ώστε ο μετατροπέας να μπορεί να μεταφράσει αποτελεσματικά. Όταν οι μετατροπείς έχουν υψηλό δυναμικό εύρος, είναι πιο ακριβείς και ευαίσθητοι.

Επαναληψιμότητα

Η επαναληψιμότητα είναι η ικανότητα του μορφοτροπέα να παράγει ίση έξοδο όταν διεγείρεται μέσω μιας παρόμοιας εισόδου.

Θόρυβος

Η έξοδος του μετατροπέα προσθέτει τυχαίο θόρυβο. Σε μορφοτροπείς ηλεκτρικού τύπου, ο θόρυβος που προστίθεται από αυτό μπορεί να είναι ηλεκτρικός λόγω της θερμικής δράσης των φορτίων στα κυκλώματα. Τα μικρά σήματα μπορούν να καταστραφούν από τον θόρυβο περισσότερο από τα μεγάλα σήματα.

Υστέρηση

Σε αυτήν την ιδιότητα, η έξοδος του μετατροπέα δεν εξαρτάται μόνο από την τρέχουσα είσοδό του, αλλά επίσης εξαρτάται από την προηγούμενη είσοδό του. Για παράδειγμα, ένας ενεργοποιητής χρησιμοποιεί ένα γρανάζι ταχυτήτων που έχει κάποια αντίδραση, όταν η κατεύθυνση κίνησης του ενεργοποιητή αναποδογυριστεί, τότε θα υπάρχει μια νεκρή ζώνη πριν από την ανατροπή της εξόδου του ενεργοποιητή παίζοντας ανάμεσα στα δόντια του γραναζιού.

Τύποι μορφοτροπέων και οι εφαρμογές του

Υπάρχει μια ποικιλία τύπων μορφοτροπέων όπως μορφοτροπέας πίεσης, πιεζοηλεκτρικός μετατροπέας, μετατροπέας υπερήχων, μετατροπέας θερμοκρασίας και ούτω καθεξής. Ας συζητήσουμε τη χρήση διαφορετικών τύπων μετατροπέων σε πρακτικές εφαρμογές.

Ορισμένοι τύποι μορφοτροπέων, όπως ο ενεργός μετατροπέας και οι παθητικοί μορφοτροπείς, βασίζονται στο εάν απαιτείται πηγή ισχύος ή όχι.

Τύποι μορφοτροπέα

Ο ενεργός μετατροπέας δεν απαιτεί καμία πηγή ενέργειας για τη λειτουργία τους. Αυτοί οι μορφοτροπείς λειτουργούν βάσει της αρχής της μετατροπής ενέργειας. Παράγουν ένα ηλεκτρικό σήμα ανάλογο με το i / p. Το καλύτερο παράδειγμα αυτού του μορφοτροπέα είναι ένα θερμοστοιχείο. Ενώ ο παθητικός μετατροπέας απαιτεί εξωτερική πηγή ισχύος για τη λειτουργία τους. Παράγουν o / p με τη μορφή χωρητικότητας, αντίστασης. Τότε αυτό πρέπει να μετατραπεί σε ισοδύναμο σήμα τάσης ή ρεύματος. Το καλύτερο παράδειγμα ενός παθητικού μετατροπέα είναι ένα φωτοκύτταρο.

Υπερηχητικός μετατροπέας

Η κύρια λειτουργία του μετατροπέα υπερήχων είναι η μετατροπή ηλεκτρικών σημάτων σε κύματα υπερήχων. Αυτός ο μορφοτροπέας μπορεί επίσης να ονομαστεί χωρητικός ή πιεζοηλεκτρικός μετατροπέας.

Υπερηχητικός μετατροπέας

Εφαρμογή υπερήχων μετατροπέα

Αυτός ο μορφοτροπέας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση της απόστασης του ήχου με βάση την αντανάκλαση. Αυτή η μέτρηση βασίζεται σε μια κατάλληλη μέθοδο σε σύγκριση με τις ευθείες μεθόδους που χρησιμοποιούν διαφορετικές κλίμακες μέτρησης. Οι περιοχές που είναι δύσκολο να βρεθούν, όπως περιοχές πίεσης, πολύ υψηλή θερμοκρασία, χρησιμοποιώντας συμβατικές μεθόδους η μέτρηση της απόστασης δεν είναι απλή εργασία. Έτσι, αυτό το σύστημα μέτρησης που βασίζεται σε μορφοτροπέα μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε αυτό το είδος ζώνης.

Το προτεινόμενο σύστημα χρησιμοποιεί 8051 μικροελεγκτές , τροφοδοτικά, μια μονάδα μετατροπέα υπερήχων που περιλαμβάνει πομπό και δέκτη, χρησιμοποιούνται μπλοκ οθόνης LCD που φαίνονται στο παραπάνω διάγραμμα μπλοκ.

Εδώ, εάν βρεθεί οποιοδήποτε εμπόδιο ή οποιοδήποτε αντικείμενο που ανιχνεύεται από υπερηχητικό μορφοτροπέα τότε μεταδίδει τα κύματα και ανακλάται πίσω από το αντικείμενο και αυτά τα κύματα λαμβάνονται από τον μορφοτροπέα. Ο χρόνος που καταναλώνεται από το μετατροπέας για μετάδοση Η λήψη των κυμάτων μπορεί να παρατηρηθεί λαμβάνοντας υπόψη την ταχύτητα του ήχου. Στη συνέχεια, με βάση την ταχύτητα του ήχου και πραγματοποιείται ένας προγραμματισμένος μικροελεγκτής έτσι ώστε η απόσταση να μετράται και να εμφανίζεται σε μια οθόνη LCD. Εδώ, η οθόνη συνδέεται με έναν μικροελεγκτή. Ο μετατροπέας υπερήχων παράγει κύματα συχνότητας 40kHz.

Μετατροπέας θερμοκρασίας

Ένας μετατροπέας θερμοκρασίας είναι μια ηλεκτρική συσκευή που χρησιμοποιείται για τη μετατροπή της θερμοκρασίας μιας συσκευής σε άλλη ποσότητα, όπως ηλεκτρική ενέργεια ή πίεση ή μηχανική ενέργεια, τότε η ποσότητα θα σταλεί στον συσκευή ελέγχου για τον έλεγχο της θερμοκρασίας της συσκευής.

Εφαρμογή μετατροπέα θερμοκρασίας

Ένας μετατροπέας θερμοκρασίας χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της θερμοκρασίας του αέρα έτσι ώστε να ελέγχεται η θερμοκρασία διάφορα συστήματα ελέγχου όπως κλιματισμός, θέρμανση, εξαερισμός και ούτω καθεξής.

Αυτόματος ρυθμιστής ταχύτητας ανεμιστήρα με βάση το Arduino που ελέγχει το διάγραμμα μπλοκ θερμοκρασίας

Ας εξετάσουμε ένα πρακτικό παράδειγμα ενός μορφοτροπέα θερμοκρασίας που χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της θερμοκρασίας οποιασδήποτε συσκευής με βάση την ανάγκη για διαφορετικές βιομηχανικές εφαρμογές. Ένας αυτόματος ρυθμιστής ταχύτητας ανεμιστήρα βασισμένος στο Arduino που ελέγχει τη θερμοκρασία και εμφανίζει ένα μέτρο θερμοκρασίας σε ένα οθόνη LCD .

Στο προτεινόμενο σύστημα, IC LM35 χρησιμοποιείται ως μορφοτροπέας θερμοκρασίας. Ενα Πίνακας Arduino χρησιμοποιείται για τον έλεγχο των διαφόρων λειτουργιών που περιλαμβάνουν αναλογική σε ψηφιακή μετατροπή και μια οθόνη LCD που είναι συνδεδεμένη στο παραπάνω σχήμα.

Η θερμοκρασία μπορεί να καθοριστεί χρησιμοποιώντας ρυθμίσεις όπως INC και DEC για αύξηση και μείωση. Με βάση τη θερμοκρασία που μετρήθηκε, θα δημιουργηθεί διαμόρφωση πλάτους παλμού o / p από το πρόγραμμα μιας πλακέτας Arduino. Η έξοδος αυτού χρησιμοποιείται για ελέγξτε τον ανεμιστήρα DC μέσω του κινητήρα IC.

Πιεζοηλεκτρικός μετατροπέας

Ένας πιεζοηλεκτρικός μορφοτροπέας είναι ένα ειδικό είδος αισθητήρα και η κύρια λειτουργία αυτού του μορφοτροπέα είναι να μετατρέπει τη μηχανική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια. Με τον ίδιο τρόπο, η ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να μετατραπεί σε μηχανική ενέργεια.

Πιεζοηλεκτρικός μετατροπέας

Εφαρμογές πιεζοηλεκτρικού μετατροπέα

• Αυτός ο μορφοτροπέας χρησιμοποιείται κυρίως για την ανίχνευση του αντίκτυπου του drummer σε ηλεκτρονικά ταμπούρα. Και χρησιμοποιείται επίσης για την ανίχνευση της κίνησης του μυός, που μπορεί να ονομαστεί επιταχυνογραφία.
• Το φορτίο του κινητήρα μπορεί να προσδιοριστεί με τον υπολογισμό διαφορετικής απόλυτης πίεσης, η οποία μπορεί να γίνει με τη χρήση αυτών των μορφοτροπέων ως αισθητήρα MAP σε συστήματα ψεκασμού καυσίμου.
• Αυτός ο αισθητήρας μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αισθητήρας κτυπήματος σε συστήματα διαχείρισης κινητήρα αυτοκινήτων για να παρατηρήσει το χτύπημα του κινητήρα.

Μετατροπέα πίεσης

Ένας μετατροπέας πίεσης είναι ένα ειδικό είδος αισθητήρα που μεταβάλλει την πίεση που εξαναγκάζεται σε ηλεκτρικά σήματα. Αυτοί οι μετατροπείς καλούνται επίσης δείκτες πίεσης, μανόμετρα, πιεόμετρα, πομποί και αισθητήρες πίεσης .

Εφαρμογή μετατροπέα πίεσης

Ο μετατροπέας πίεσης χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της πίεσης μιας συγκεκριμένης ποσότητας, όπως αέριο ή υγρό, αλλάζοντας την πίεση σε ηλεκτρική ενέργεια. Τα διαφορετικά είδη αυτών των μορφοτροπέων, όπως ένας μορφοτροπέας ενισχυμένης τάσης, μετατροπέας πίεσης βασικής τάσης, μετατροπέας πίεσης millivolt (mv), μετατροπέας πίεσης 4-20mA και μετατροπέας πίεσης.

Οι εφαρμογές του μορφοτροπέα πίεσης περιλαμβάνουν κυρίως ανίχνευση υψομέτρου, ανίχνευση πίεσης, ανίχνευση στάθμης ή βάθους, ανίχνευση ροής και δοκιμή διαρροών. Αυτοί οι μετατροπείς μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή ηλεκτρικής ισχύος κάτω από τους διακόπτες ταχύτητας στους αυτοκινητόδρομους ή τους δρόμους όπου η δύναμη των οχημάτων μπορεί να μετατραπεί σε ηλεκτρική ενέργεια.

Ταξινόμηση τύπων μορφοτροπέων

Υπάρχουν διαφορετικές μέθοδοι για την ταξινόμηση των μορφοτροπέων που περιλαμβάνουν αλλά δεν περιορίζονται στη λειτουργία του μορφοτροπέα, δομή αλλιώς την εμφάνιση της λειτουργίας τους. Είναι εξαιρετικά απλό να κατηγοριοποιήσετε τους μορφοτροπείς όπως οι μετατροπείς εισόδου και εξόδου, αλλά αντιμετωπίζονται ως απλοί μετατροπείς σήματος. Η κύρια λειτουργία του μετατροπέα εισόδου είναι να μετρήσει τις ποσότητες από μη ηλεκτρικές σε ηλεκτρικές.

Από την άλλη πλευρά, οι μετατροπείς o / p είναι πολύ αντίθετες επειδή τα ηλεκτρικά τους είναι σήματα εισόδου ενώ τα μη ηλεκτρικά είναι σήματα εξόδου όπως μετατόπιση, δύναμη, πίεση, ροπή κ.λπ.
Οι μορφοτροπείς ταξινομούνται σε τρεις τύπους με βάση την αρχή λειτουργίας τους όπως ηλεκτρικός, θερμικός και μηχανικός. Οι ακόλουθες τρεις μέθοδοι χρησιμοποιούνται για την ταξινόμηση των μορφοτροπέων.

• Φυσική επίδραση
• Φυσική ποσότητα
• Πηγή ενέργειας
• Αρχή της Μεταγωγής
• Πρωτογενής & δευτερεύων μετατροπέας
• Αναλογικός και ψηφιακός μετατροπέας
• Μετατροπέας και αντίστροφος μετατροπέας

Φυσική επίδραση

Η πρώτη ταξινόμηση του μορφοτροπέα μπορεί να γίνει με βάση τη φυσική επίδραση. Αυτή είναι η πρώτη ταξινόμηση του μορφοτροπέα που εξαρτάται από τη φυσική επίδραση, που χρησιμοποιείται για την αλλαγή της ποσότητας από φυσικό σε ηλεκτρικό. Για παράδειγμα, τα στοιχεία χαλκού αλλάζουν εντός της αντίστασης θα είναι ανάλογα με την αλλαγή θερμοκρασίας. Εδώ είναι τα φυσικά αποτελέσματα που χρησιμοποιούνται για αλλαγή στην αντίσταση, στην επαγωγή, στην χωρητικότητα, στο Hall Effect και στο πιεζοηλεκτρικό αποτέλεσμα

Φυσική ποσότητα

Η δεύτερη ταξινόμηση του μορφοτροπέα μπορεί να γίνει με βάση τη φυσική ποσότητα που έχει αλλάξει, δηλαδή την τελική χρήση του μορφοτροπέα πίσω από τη μετατροπή. Για παράδειγμα, ένας μετατροπέας πίεσης είναι ένας μορφοτροπέας που μετατρέπει την πίεση σε ηλεκτρικό σήμα. Η ταξινόμηση του μορφοτροπέα με βάση τη φυσική ποσότητα περιλαμβάνει τα ακόλουθα.

• Μετατροπέας ροής όπως μετρητής ροής
• Μετατροπέας επιτάχυνσης όπως το επιταχυνσιόμετρο
• Μετατροπέας θερμοκρασίας όπως το θερμοστοιχείο
• Επίπεδο μετατροπέα όπως Σωλήνας ροπής
• Μετατροπέας πίεσης όπως ο Bourdon Gauge
• Μετατροπέας μετατόπισης όπως Linear Variable Differential Transformer (LVDT)
• Δύναμη μετατροπέα σαν δυναμόμετρο

Πηγή ενέργειας

Η ταξινόμηση του μορφοτροπέα με βάση την πηγή ενέργειας μπορεί να γίνει μέσω δύο τύπων που περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

• Ενεργοί μετατροπείς
• Παθητικοί μετατροπείς

Ενεργοί μετατροπείς

Σε αυτόν τον τύπο μορφοτροπέων, η ενέργεια εισόδου μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως σήμα ελέγχου ενώ μεταδίδει ενέργεια χρησιμοποιώντας παροχή ρεύματος προς την αναλογική έξοδο.

Για παράδειγμα, σε έναν ενεργό μορφοτροπέα όπως ένα μανόμετρο, το στέλεχος μπορεί να μετατραπεί σε αντίσταση. Ωστόσο, καθώς η ενέργεια του τεταμένου στοιχείου είναι μικρότερη, τότε η ενέργεια για την έξοδο μπορεί να δοθεί μέσω εξωτερικής τροφοδοσίας.

Παθητικοί μετατροπείς

Σε αυτόν τον μετατροπέα, η ενέργεια εισόδου μπορεί να μετατραπεί απευθείας στην έξοδο. Για παράδειγμα, ένας παθητικός μετατροπέας όπως το Θερμοστοιχείο, όπου μπορεί να απορροφηθεί η θερμική ενέργεια από την είσοδο, μπορεί να μετατραπεί σε τάση ή ηλεκτρικά σήματα.

Αρχή της Μεταγωγής

Η ταξινόμηση ενός μορφοτροπέα μπορεί να γίνει με βάση το μέσο μεταγωγής. Εδώ το μέσο μπορεί να είναι χωρητικό, ανθεκτικό ή επαγωγικό με βάση τη μέθοδο μετατροπής ότι ο μετατροπέας εισόδου αλλάζει το σήμα εισόδου σε αντίσταση, επαγωγή & χωρητικότητα αντίστοιχα.

Πρωτογενής & δευτερεύων μορφοτροπέας

Ο κύριος μετατροπέας περιλαμβάνει ηλεκτρικές και μηχανικές συσκευές. Οι μηχανικές συσκευές καλούνται επίσης οι πρωταρχικοί μετατροπείς, οι οποίοι χρησιμοποιούνται για την αλλαγή της φυσικής ποσότητας i / p σε μηχανικό σήμα. Η κύρια λειτουργία ενός δεύτερου μετατροπέα χρησιμοποιείται για την αλλαγή του σήματος από μηχανικό σε ηλεκτρικό. Το μέγεθος του σήματος o / p εξαρτάται κυρίως από το μηχανικό σήμα i / p.

Παράδειγμα

Το καλύτερο παράδειγμα του πρωτεύοντος και του δευτερεύοντος μορφοτροπέα είναι ο σωλήνας του Bourdon γιατί έτσι ο σωλήνας λειτουργεί σαν ένας πρωταρχικός μορφοτροπέας για να παρατηρήσει τη δύναμη καθώς και να τον αλλάξει σε εξάρθρωση από το ανοιχτό άκρο του. Η εξάρθρωση των ανοιχτών άκρων μετακινεί το κέντρο του LVDT. Η κεντρική κίνηση μπορεί να προκαλέσει τάση εξόδου η οποία σχετίζεται άμεσα με την εξάρθρωση του ανοικτού άκρου του σωλήνα.

Επομένως, οι δύο τύποι μεταγωγής λαμβάνουν χώρα εντός του σωλήνα. Πρώτον, η δύναμη μπορεί να μετατραπεί σε εξάρθρωση & μετά από αυτό, αλλάζει στην τάση χρησιμοποιώντας LVDT. Ο σωλήνας Bourdon είναι ο κύριος μετατροπέας, ενώ ο LVDT είναι ο δευτερεύων μορφοτροπέας.

Αναλογικός και ψηφιακός μετατροπέας

Η ταξινόμηση ενός μορφοτροπέα μπορεί να γίνει με βάση τα σήματα εξόδου τους τα οποία είναι συνεχόμενα αλλιώς διακριτά.

Η κύρια λειτουργία του αναλογικού μετατροπέα είναι η αλλαγή της ποσότητας εισόδου σε μια σταθερή λειτουργία. Τα καλύτερα παραδείγματα του αναλογικού μορφοτροπέα είναι LVDT, θερμοστοιχείο, μετρητής πίεσης και θερμίστορ. Οι ψηφιακοί μετατροπείς χρησιμοποιούνται για να αλλάξουν την ποσότητα μιας εισόδου σε ένα ψηφιακό σήμα που λειτουργεί με χαμηλή ή υψηλή ισχύ.

Ένας ψηφιακός μορφοτροπέας χρησιμοποιείται για τη μέτρηση φυσικών ποσοτήτων για τη μετάδοση των δεδομένων όπως κωδικοποιημένα ψηφιακά σήματα και όχι σαν συνεχώς μεταβαλλόμενες τάσεις ή ρεύματα. Οι τύποι ψηφιακών μορφοτροπέων είναι Shaft Encoders, Digital Resolvers, Digital Tachometers, Hall Effect Sensors & Limit Switches

Μορφοτροπέας και αντίστροφοι μορφοτροπείς

Μετατροπέας - Η συσκευή που μετατρέπει τη μη ηλεκτρική ποσότητα σε ηλεκτρική ποσότητα είναι γνωστή ως μετατροπέας.

Αντίστροφος μετατροπέας - Ο μετατροπέας που μετατρέπει την ηλεκτρική ποσότητα σε φυσική ποσότητα, αυτός ο τύπος μετατροπέων είναι γνωστός ως ο αντίστροφος μετατροπέας. Ο μετατροπέας έχει υψηλή ηλεκτρική είσοδο και χαμηλή μη ηλεκτρική έξοδο.

Μετατροπέας πίεσης

Η κύρια λειτουργία του μετατροπέα καταπόνησης είναι η ηλεκτρική μετατροπή φυσικών ποσοτήτων. Λειτουργούν μέσω της αλλαγής φυσικών ποσοτήτων σε μηχανική πίεση μέσα σε ένα στοιχείο που είναι γνωστό ως αισθητήριο στοιχείο και μετά μετατρέπει την τάση ηλεκτρικά χρησιμοποιώντας ένα μανόμετρο.

Στρατόμετρο

Η δομή του αισθητήριου στοιχείου, καθώς και ο μετρητής τάσης, έχουν σχεδιαστεί βέλτιστα για να παρέχουν προϊόντα χειρισμού & ανώτερης ακρίβειας. Αυτοί οι μορφοτροπείς ταξινομούνται γενικά με βάση την εφαρμογή τους σε τύπους κατασκευών / πολιτικών μηχανικών ή σε γενικούς τύπους. Μερικοί από τους μετατροπείς γενικού τύπου χρησιμοποιούνται στον τομέα των κατασκευών ή των πολιτικών μηχανικών. Οι τύποι των μορφοτροπέων τάσης είναι οι μετρητές στερέωσης καλωδίων, μετρητής πίεσης αλουμινίου και μετρητής πίεσης ημιαγωγών.

Επαγωγικός μετατροπέας

Ο επαγωγικός μετατροπέας λειτουργεί σύμφωνα με την αρχή της αλλαγής επαγωγής λόγω ενός αξιόλογου μετασχηματισμού εντός του ποσού που θα μετρηθεί. Για παράδειγμα, το LVDT είναι ένας επαγωγικός μορφοτροπέας τύπου, που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της μετατόπισης, όπως η διαφορά τάσης μεταξύ των δύο δευτερευουσών τάσεων. Αυτές οι τάσεις είναι το αποτέλεσμα της επαγωγής λόγω της αλλαγής ροής εντός του δευτερεύοντος πηνίου από την εξάρθρωση της ράβδου σιδήρου. Οι τύποι του επαγωγικού μορφοτροπέα είναι η απλή επαγωγή και η αμοιβαία επαγωγή δύο πηνίων.

Επαγωγικός μετατροπέας

Χαρακτηριστικά τύπων μορφοτροπέα

Τα χαρακτηριστικά ενός μορφοτροπέα δίδονται παρακάτω τα οποία προσδιορίζονται εξετάζοντας την απόκριση ο / ρ ενός μορφοτροπέα σε μια ποικιλία σημάτων i / p. Οι συνθήκες δοκιμής δημιουργούν συγκεκριμένες συνθήκες λειτουργίας όσο το δυνατόν πιο κοντά. Οι μέθοδοι υπολογιστικής και τυποποιημένης στατιστικής μπορούν να εφαρμοστούν στα δεδομένα δοκιμής.

Τα χαρακτηριστικά του μορφοτροπέα παίζουν βασικό ρόλο ενώ επιλέγουν τον κατάλληλο μορφοτροπέα, ειδικά για ένα συγκεκριμένο σχεδιασμό. Επομένως, η γνώση των χαρακτηριστικών της είναι απαραίτητη για την κατάλληλη επιλογή. Έτσι, τα χαρακτηριστικά του μορφοτροπέα κατηγοριοποιούνται σε δύο τύπους όπως στατικό και δυναμικό.

• Ακρίβεια
• Ανάλυση
• Ευαισθησία
• Τάση
• Γραμμικότητα
• Συμμόρφωση
• Σπιθαμή
• Υστέρηση
• Παραμόρφωση
• Θόρυβος
• Γραμμικότητα
• Ευαισθησία
• Ανάλυση
• Κατώφλι
• Εύρος & εύρος
• Ακρίβεια
• Σταθερότητα
• Τάση
• Επαναληψιμότητα
• Αποκριτικότητα
• Κατώφλι
• Αντίσταση εισόδου & O / P

Στατικά χαρακτηριστικά

Τα στατικά χαρακτηριστικά του μορφοτροπέα είναι ένα σύνολο κριτηρίων πράξης που αναγνωρίζονται σε όλη τη στατική βαθμονόμηση που σημαίνει την εξήγηση της τιμής της μέτρησης μέσω της βασικής διατήρησης των υπολογισμένων ποσοτήτων, επειδή οι σταθερές τιμές αλλάζουν πολύ αργά.

Για τα όργανα, το σύνολο κριτηρίων μπορεί να οριστεί για τον υπολογισμό των ποσοτήτων που αλλάζουν βαθμιαία με το χρόνο, διαφορετικά ως επί το πλείστον σταθερές που δεν διαφέρουν με το χρόνο είναι γνωστές ως στατικά χαρακτηριστικά. Τα χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

Δυναμικά χαρακτηριστικά

Τα δυναμικά χαρακτηριστικά του μετατροπέα βασίζονται στην απόδοσή του όταν η μετρούμενη χωρητικότητα είναι συνάρτηση του χρόνου που αλλάζει γρήγορα σε σχέση με το χρόνο. Μόλις αυτά τα χαρακτηριστικά βασίζονται στην απόδοση του μορφοτροπέα, τότε η μετρούμενη ποσότητα είναι βασικά σταθερή.

Έτσι, αυτά τα χαρακτηριστικά βασίζονται σε δυναμικές εισόδους επειδή εξαρτώνται από τις δικές τους παραμέτρους και τον χαρακτήρα του σήματος εισόδου. Τα δυναμικά χαρακτηριστικά του μορφοτροπέα περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

• πιστότητα
• Ταχύτητα απόκρισης
• εύρος ζώνης
• Δυναμικό σφάλμα

Γενικά, και τα δύο χαρακτηριστικά ενός μετατροπέα όπως στατικό και δυναμικό θα επαληθεύσουν την απόδοσή του και θα καθορίσουν πόσο αποτελεσματικά μπορεί να αναγνωρίσει τα προτιμώμενα σήματα εισόδου καθώς και να απορρίψει περιττές εισόδους.

Εφαρμογές τύπων μορφοτροπέα

Οι εφαρμογές των τύπων μετατροπέων συζητούνται παρακάτω.

• Οι τύποι μορφοτροπέων χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρομαγνητικές εφαρμογές όπως κεραίες, μαγνητικά φυσίγγια, αισθητήρες hall-effect, κεφαλές ανάγνωσης και εγγραφής δίσκου.
• Οι τύποι μετατροπέων χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρομηχανικές εφαρμογές όπως επιταχυνσιόμετρα, LVDT, γαλβανόμετρα, αισθητήρες πίεσης, κυψέλες φορτίου, MEMS, ποτενσιόμετρα, αισθητήρες ροής αέρα, γραμμικοί & περιστροφικοί κινητήρες.
• Οι τύποι μορφοτροπέων χρησιμοποιούνται σε ηλεκτροχημικές εφαρμογές όπως αισθητήρες οξυγόνου, αισθητήρες υδρογόνου, μετρητές pH,
• Οι τύποι μορφοτροπέων χρησιμοποιούνται σε ηλεκτροακουστικές εφαρμογές όπως ηχεία, πιεζοηλεκτρικοί κρύσταλλοι, μικρόφωνα, υπερηχητικοί πομποδέκτες, σόναρ κ.λπ.
• Οι τύποι μορφοτροπέων χρησιμοποιούνται σε φωτοηλεκτρικές εφαρμογές όπως LED, φωτοδίοδοι, δίοδοι λέιζερ, φωτοηλεκτρικά κύτταρα, LDRs, λαμπτήρες φθορισμού, πυρακτώσεως και φωτοτρανζίστορ
• Οι τύποι μορφοτροπέων χρησιμοποιούνται σε θερμοηλεκτρικές εφαρμογές όπως θερμίστορ, θερμοστοιχεία, Ανιχνευτές θερμοκρασίας αντίστασης (RTD)
• Οι τύποι μορφοτροπέων χρησιμοποιούνται σε ακουστικές εφαρμογές ραδιοφώνου όπως Geiger-Muller Tube, ραδιοπομπούς και δέκτες

Επομένως, αυτό είναι όλο διαφορετικοί τύποι μορφοτροπέων χρησιμοποιείται σε πολλά ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά έργα . Σας γοητεύειυλοποιώντας έργα χρησιμοποιώντας μορφοτροπείς; Στη συνέχεια, δώστε τις προτάσεις σας σχολιάζοντας την παρακάτω ενότητα σχολίων. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, ποια είναι η κύρια λειτουργία του μορφοτροπέα;