アクティブトランスデューサー

Active transducer非電気量を電気量に変換するトランスデューサーです。圧力、光の照明、温度などの非電気的な量を考えてみましょう。したがって、選択した非電気量に応じて、次の3つのアクティブなトランスデューサーを取得します。

ピエゾ電気トランスデューサ
光電変換器
熱電変換器

それでは、これら3つのアクティブなトランスデューサーについて1つずつ説明しましょう。

ピエゾ電気トランスデューサ

アクティブなトランスデューサーは piezo electric transducer、入力圧力に相当する電気量を生成する場合。次の3つの物質は圧電効果を示します。

Quartz
ロシェル塩
Tourmaline

これら3つの物質が示す圧電効果は、トルマリン塩、石英塩、ロシェル塩の昇順です。これらの3つの物質による機械的強度の昇順は、ロシェル塩、石英、トルマリンです。

Quartz は、中程度のピエゾ電気効果を示し、これら3つのピエゾ電気物質の中で中程度の機械的強度を持っているため、ピエゾ電気トランスデューサとして使用されます。

クォーツトランスデューサー

ザ・ circuit diagram石英トランスデューサーの概要を下図に示します。図に示すように、水晶振動子はベースと力加算部材の間に配置されています。出力電圧は、水晶の両面に配置された金属電極で測定できます。

ザ・ output voltage、上記の圧力トランスデューサの$ V_ {0} $は

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

光電変換器

アクティブトランスデューサは、光入力の照明と同等の電気量を生成する場合、光電トランスデューサと呼ばれます。ザ・circuit diagram 光電変換器の概要を下図に示します。

ザ・ working 光電変換器の概要は以下のとおりです。

Step1 −光電変換器は、光がその陰極に当たると電子を放出します。
Step2 −光電変換器は、アノードに向かって電子が引き付けられるため、回路に電流Iを生成します。

私たちは見つけることができます sensitivity 次の式を使用して光電変換器の

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

どこ、

$ S $は光電変換器の感度です

$ I $は光電変換器の出力電流です

$ i $は、光電変換器の光入力の照明です。

熱電変換器

アクティブなトランスデューサーは thermo electric transducer、温度入力に相当する電気量を生成する場合。次の2つのトランスデューサーは、熱電トランスデューサーの例です。

サーミスタトランスデューサ
熱電対トランスデューサ

それでは、これら2つのトランスデューサーについて1つずつ説明しましょう。

サーミスタトランスデューサ

温度に依存する抵抗器は熱抵抗器と呼ばれます。要するに、それは呼ばれますThermistor。サーミスタの温度係数は負です。つまり、温度が上昇すると、サーミスタの抵抗が減少します。

Mathematically、サーミスタの抵抗と温度の関係は次のように表すことができます。

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

Where、

$ R_ {1} $は、温度$ {T_ {1}} ^ {0} K $でのサーミスタの抵抗です。

$ R_ {2} $は、温度$ {T_ {2}} ^ {0} K $でのサーミスタの抵抗です。

$ \ beta $は温度定数です

ザ・ advantage サーミスタトランスデューサの特徴は、高速で安定した応答を生成することです。

熱電対トランスデューサ

熱電対トランスデューサは、入力の温度変化に対応する出力電圧を生成します。2つの接合部を作成するために、異なる金属の2つのワイヤが結合されている場合、その構成全体が呼び出されます。Thermocouple。基本的な熱電対の回路図を以下に示します-

上記の熱電対には、AとBの2つの金属と、1と2の2つの接合部があります。接合部2で一定の基準温度$ T_ {2} $を考えます。接合部1の温度を$ T_ {1} $とします。熱電対はemf （起電力）、$ T_ {1} $と$ T_ {2} $の値が異なる場合。

つまり、熱電対は、2つの接合部1と2の間に温度差があり、それらの2つの接合部間の温度差に正比例する場合は常に起電力を生成します。 Mathematically、次のように表すことができます

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

どこ、

$ e $は、熱電対によって生成される起電力です。

上記の熱電対回路は、実際のアプリケーションでは下の図に示すように表すことができます。

これらの2つの接合部を含むホット接合部とコールド接合部の間にある回路の部分は、基本的な熱電対の同等のモデルです。PMMC検流計は冷接点の両端に接続されており、冷接点の両端で生成された起電力に応じて偏向します。Thermocouple transducer 最も一般的に使用される熱電変換器です。