Aktive Wandler

Active transducerist ein Wandler, der die nichtelektrische Größe in eine elektrische Größe umwandelt. Betrachten wir die nichtelektrischen Größen wie Druck, Lichtbeleuchtung und Temperatur. Daher erhalten wir die folgenden drei aktiven Wandler in Abhängigkeit von der von uns gewählten nichtelektrischen Größe.

• Piezo-elektrischer Wandler
• Foto elektrischer Wandler
• Thermoelektrischer Wandler

Lassen Sie uns nun nacheinander über diese drei aktiven Wandler sprechen.

Piezo-elektrischer Wandler

Ein aktiver Wandler soll sein piezo electric transducer, wenn es eine elektrische Größe erzeugt, die dem eingegebenen Druck entspricht. Die folgenden drei Substanzen zeigen einen piezoelektrischen Effekt.

• Quartz
• Rochellesalze
• Tourmaline

Der piezoelektrische Effekt dieser drei Substanzen sind Turmalin-, Quarz- und Rochellesalze in aufsteigender Reihenfolge. Die aufsteigende Reihenfolge der mechanischen Festigkeit dieser drei Substanzen ist Rochellesalz, Quarz, Turmalin.

Quartz wird als piezoelektrischer Wandler verwendet, da er den moderaten piezoelektrischen Effekt zeigt und unter diesen drei piezoelektrischen Substanzen eine moderate mechanische Festigkeit aufweist.

Quarzwandler

Das circuit diagramdes Quarzwandlers ist in der folgenden Abbildung dargestellt. Wie in der Figur gezeigt, wird Quarzkristall zwischen Basis und Kraftsummierungselement platziert. Die Ausgangsspannung kann an den Metallelektroden gemessen werden, die auf zwei Seiten des Quarzkristalls angeordnet sind.

Das output voltage, $ V_ {0} $ des obigen Druckwandlers wird sein

$$ V_ {0} = \ frac {Q} {C} $$

Foto elektrischer Wandler

Ein aktiver Wandler wird als fotoelektrischer Wandler bezeichnet, wenn er eine elektrische Größe erzeugt, die der Beleuchtung des Lichteingangs entspricht. Dascircuit diagram des fotoelektrischen Wandlers ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

Das working des fotoelektrischen Wandlers wird unten erwähnt.

• Step1 - Der fotoelektrische Wandler setzt Elektronen frei, wenn das Licht auf die Kathode fällt.

• Step2 - Der fotoelektrische Wandler erzeugt aufgrund der Anziehung von Elektronen zur Anode einen Strom I im Stromkreis.

Wir können das finden sensitivity des fotoelektrischen Wandlers unter Verwendung der folgenden Formel.

$$ S = \ frac {I} {i} $$

Wo,

$ S $ ist die Empfindlichkeit des elektrischen Lichtwandlers

$ I $ ist der Ausgangsstrom des elektrischen Fotowandlers

$ i $ ist die Beleuchtung des Lichteintrags eines fotoelektrischen Wandlers

Thermoelektrischer Wandler

Ein aktiver Wandler soll sein thermo electric transducer, wenn es eine elektrische Größe erzeugt, die der eingegebenen Temperatur entspricht. Die folgenden zwei Wandler sind Beispiele für thermoelektrische Wandler.

• Thermistorwandler
• Thermoelementwandler

Lassen Sie uns nun nacheinander über diese beiden Wandler sprechen.

Thermistorwandler

Der temperaturabhängige Widerstand wird als Wärmewiderstand bezeichnet. Kurz gesagt, es heißtThermistor. Der Temperaturkoeffizient des Thermistors ist negativ. Das heißt, wenn die Temperatur steigt, nimmt der Widerstand des Thermistors ab.

Mathematicallykann die Beziehung zwischen dem Widerstand des Thermistors und der Temperatur dargestellt werden als

$$ R_ {1} = R_ {2} e ^ \ left (\ beta \ left [\ frac {1} {T_ {1}} - \ frac {1} {T_ {2}} \ right] \ right) $$

Where,

$ R_ {1} $ ist der Widerstand des Thermistors bei der Temperatur $ {T_ {1}} ^ {0} K $

$ R_ {2} $ ist der Widerstand des Thermistors bei der Temperatur $ {T_ {2}} ^ {0} K $

$ \ beta $ ist die Temperaturkonstante

Das advantage des Thermistorwandlers ist, dass er eine schnelle und stabile Reaktion erzeugt.

Thermoelementwandler

Der Thermoelementwandler erzeugt eine Ausgangsspannung für eine entsprechende Temperaturänderung am Eingang. Wenn zwei Drähte aus verschiedenen Metallen miteinander verbunden werden, um zwei Übergänge zu erzeugen, wird diese gesamte Konfiguration aufgerufenThermocouple. Das Schaltbild des Basisthermoelements ist unten dargestellt -

Das obige Thermoelement hat zwei Metalle, A & B und zwei Übergänge, 1 & 2. Betrachten Sie eine konstante Referenztemperatur, $ T_ {2} $ an der Verbindung 2. Lassen Sie die Temperatur an der Verbindung, 1, $ T_ {1} $ sein. Thermoelement erzeugt eineemf (elektromotorische Kraft), wenn die Werte von $ T_ {1} $ und $ T_ {2} $ unterschiedlich sind.

Das heißt, das Thermoelement erzeugt eine EMK, wenn zwischen den beiden Übergängen 1 und 2 ein Temperaturunterschied besteht, der direkt proportional zum Temperaturunterschied zwischen diesen beiden Übergängen ist. Mathematicallykann es dargestellt werden als

$$ e \ alpha \ left (T_ {1} -T_ {2} \ right) $$

Wo,

$ e $ ist die vom Thermoelement erzeugte EMK

Die obige Thermoelementschaltung kann für praktische Anwendungen wie in der folgenden Abbildung gezeigt dargestellt werden.

Der Teil der Schaltung, der zwischen heißen und kalten Übergängen einschließlich dieser beiden Übergänge liegt, ist ein äquivalentes Modell eines Basisthermoelements. Ein PMMC-Galvanometer ist über die Vergleichsstelle angeschlossen und wird entsprechend der über die Vergleichsstelle erzeugten EMK ausgelenkt.Thermocouple transducer ist der am häufigsten verwendete thermoelektrische Wandler.