ตัวแปลงสัญญาณแบบพาสซีฟ
passive transducerเป็นตัวแปลงสัญญาณซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบแบบพาสซีฟ เราจะพิจารณาองค์ประกอบแบบพาสซีฟเช่นตัวต้านทานตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุ ดังนั้นเราจะได้รับตัวแปลงสัญญาณแบบพาสซีฟสามตัวต่อไปนี้ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบแฝงที่เราเลือก
- Resistive Transducer
- ตัวแปลงสัญญาณอุปนัย
- ตัวแปลงสัญญาณ Capacitive
ตอนนี้ให้เราพูดคุยเกี่ยวกับตัวแปลงสัญญาณแบบพาสซีฟสามตัวนี้ทีละตัว
Resistive Transducer
ตัวแปลงสัญญาณแบบพาสซีฟกล่าวว่าเป็น resistive transducerเมื่อมันก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลง (เปลี่ยนแปลง) ในค่าความต้านทาน สูตรต่อไปนี้สำหรับresistance, R ของตัวนำโลหะ
$$ R = \ frac {\ rho \: l} {A} $$
ที่ไหน
$ \ rho $ คือความต้านทานของตัวนำ
$ l $ คือความยาวของตัวนำ
$ A $ คือพื้นที่หน้าตัดของตัวนำ
ค่าความต้านทานขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์สามตัว $ \ rho, l $ & $ A $ ดังนั้นเราสามารถสร้างไฟล์resistive transducersขึ้นอยู่กับรูปแบบของหนึ่งในสามพารามิเตอร์ $ \ rho, l $ & $ A $ ความแปรผันของพารามิเตอร์ใดพารามิเตอร์หนึ่งในสามตัวนั้นจะเปลี่ยนค่าความต้านทาน
ความต้านทาน R เป็นสัดส่วนโดยตรงกับ resistivityของตัวนำ $ \ rho $. ดังนั้นเมื่อความต้านทานของตัวนำ $ \ rho $ เพิ่มค่าความต้านทาน R ก็เพิ่มขึ้นด้วย ในทำนองเดียวกันเมื่อความต้านทานของตัวนำ $ \ rho $ ลดค่าความต้านทาน R ก็จะลดลงด้วย
ความต้านทาน R เป็นสัดส่วนโดยตรงกับ lengthของตัวนำ $ l $. ดังนั้นเมื่อความยาวของตัวนำ $ l $ เพิ่มค่าความต้านทาน R ก็เพิ่มขึ้นด้วย ในทำนองเดียวกันเมื่อความยาวของตัวนำ $ l $ ลดค่าความต้านทาน R ก็จะลดลงด้วย
ความต้านทาน R เป็นสัดส่วนผกผันกับ cross sectional areaของผู้ดำเนินรายการ $ A $. ดังนั้นเมื่อพื้นที่หน้าตัดของตัวนำ $ A $ จะเพิ่มค่าความต้านทาน R จะลดลง ในทำนองเดียวกันเมื่อพื้นที่หน้าตัดของตัวนำ $ A $ ลดค่าความต้านทาน R จะเพิ่มขึ้น
ตัวแปลงสัญญาณอุปนัย
ตัวแปลงสัญญาณแบบพาสซีฟกล่าวว่าเป็น inductive transducerเมื่อมันก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลง (เปลี่ยนแปลง) ในค่าความเหนี่ยวนำ สูตรต่อไปนี้สำหรับinductance, L ของตัวเหนี่ยวนำ
$ L = \ frac {N ^ {2}} {S} $ สมการ 1
ที่ไหน
$ N $ คือจำนวนรอบของขดลวด
$ S $ คือจำนวนรอบของขดลวด
สูตรต่อไปนี้สำหรับ reluctance, S ของขดลวด
$ S = \ frac {l} {\ mu A} $ สมการ 2
ที่ไหน
$ l $ คือความยาวของวงจรแม่เหล็ก
$ \ mu $ คือการซึมผ่านของแกน
$ A $ คือพื้นที่ของวงจรแม่เหล็กที่ฟลักซ์ไหล
แทนสมการ 2 ในสมการ 1
$$ L = \ frac {N ^ {2}} {\ left (\ frac {l} {\ mu A} \ right)} $$
$ \ Rightarrow L = \ frac {N ^ {2} \ mu A} {l} $ สมการ 3
จากสมการ 1 และสมการ 3 เราสามารถสรุปได้ว่าค่าความเหนี่ยวนำขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์สามตัว $ N, S $ & $ \ mu $ ดังนั้นเราสามารถสร้างไฟล์inductive transducersขึ้นอยู่กับรูปแบบของหนึ่งในสามพารามิเตอร์ $ N, S $ & $ \ mu $ เนื่องจากความแปรผันของพารามิเตอร์หนึ่งในสามพารามิเตอร์เหล่านี้จะเปลี่ยนค่าความเหนี่ยวนำ
ตัวเหนี่ยวนำ L เป็นสัดส่วนโดยตรงกับกำลังสองของ number of turns of coil. ดังนั้นเมื่อจำนวนรอบของขดลวด $ N $ เพิ่มมูลค่าของการเหนี่ยวนำ $ L $ ก็เพิ่มขึ้นด้วย ในทำนองเดียวกันเมื่อจำนวนรอบของขดลวด $ N $ ลดค่าของการเหนี่ยวนำ $ L $ ก็ลดลงเช่นกัน
ตัวเหนี่ยวนำ $ L $ แปรผกผันกับ reluctance of coil, $ S $. ดังนั้นเนื่องจากความไม่เต็มใจของขดลวด $ S $ จะเพิ่มมูลค่าของการเหนี่ยวนำ $ L $ จะลดลง ในทำนองเดียวกันเมื่อไม่เต็มใจขดลวด $ S $ จะลดค่าของการเหนี่ยวนำ $ L $ เพิ่มขึ้น
ตัวเหนี่ยวนำ L เป็นสัดส่วนโดยตรงกับ permeability of core, $ \ mu $. ดังนั้นเมื่อการซึมผ่านของแกน $ \ mu $ จะเพิ่มมูลค่าของการเหนี่ยวนำ L ก็เพิ่มขึ้นด้วย ในทำนองเดียวกันเนื่องจากการซึมผ่านของแกน $ \ mu $ จะลดค่าของการเหนี่ยวนำ L ก็จะลดลงด้วย
ตัวแปลงสัญญาณ Capacitive
ตัวแปลงสัญญาณแบบพาสซีฟกล่าวว่าเป็น capacitive transducerเมื่อมันก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลง (เปลี่ยนแปลง) ในค่าความจุ สูตรต่อไปนี้สำหรับcapacitance, C ของตัวเก็บประจุแบบแผ่นขนาน
$$ C = \ frac {\ varepsilon A} {d} $$
ที่ไหน
$ \ varepsilon $ คือการอนุญาตหรือค่าคงที่ไดอิเล็กทริก
$ A $ คือพื้นที่สองแผ่นที่มีประสิทธิภาพ
$ d $ คือพื้นที่ที่มีประสิทธิภาพของสองแผ่น
ค่าความจุขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์สามตัว $ \ varepsilon, A $ & $ d $ ดังนั้นเราสามารถสร้างไฟล์capacitive transducersขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงในหนึ่งในสามพารามิเตอร์ $ \ varepsilon, A $ & $ d $ เนื่องจากความแปรผันของพารามิเตอร์ใดพารามิเตอร์หนึ่งในสามตัวนั้นจึงเปลี่ยนค่าความจุ
ความจุ C เป็นสัดส่วนโดยตรงกับ permittivity, $ \ varepsilon $. ดังนั้นเมื่ออนุญาต $ \ varepsilon $ จึงเพิ่มมูลค่าของความจุ C ก็เพิ่มขึ้นด้วย ในทำนองเดียวกันการอนุญาต $ \ varepsilon $ จะลดค่าของความจุ C ก็จะลดลงเช่นกัน
ความจุ C เป็นสัดส่วนโดยตรงกับ effective area of two plates, $ ก $. ดังนั้นเมื่อพื้นที่สองแผ่นมีประสิทธิภาพ $ A $ จะเพิ่มมูลค่าของความจุ C ก็จะเพิ่มขึ้นด้วย ในทำนองเดียวกันเนื่องจากพื้นที่ที่มีประสิทธิภาพของแผ่นสองแผ่น $ A $ จะลดค่าของความจุ C ก็จะลดลงเช่นกัน
ความจุ C เป็นสัดส่วนผกผันกับ distance between two plates, $ d $. ดังนั้นเมื่อระยะห่างระหว่างแผ่นสองแผ่น $ d $ จะเพิ่มมูลค่าของความจุ C จะลดลง ในทำนองเดียวกันเมื่อระยะห่างระหว่างแผ่นสองแผ่น $ d $ จะลดค่าความจุ C จะเพิ่มขึ้น
ในบทนี้เราได้พูดถึงตัวแปลงสัญญาณแบบพาสซีฟสามตัว ในบทถัดไปให้เราพูดถึงตัวอย่างของตัวแปลงสัญญาณแบบพาสซีฟแต่ละตัว