Aktif Dönüştürücüler
Active transducerelektriksel olmayan miktarı elektriksel bir miktara dönüştüren bir dönüştürücüdür. Basınç, ışık aydınlatması ve sıcaklık gibi elektriksel olmayan nicelikleri ele alalım. Bu nedenle, seçtiğimiz elektriksel olmayan miktara bağlı olarak aşağıdaki üç aktif dönüştürücüyü alacağız.
- Piezo Elektrik Dönüştürücü
- Fotoğraf Elektrik Dönüştürücü
- Termo Elektrik Dönüştürücü
Şimdi bu üç aktif dönüştürücüyü tek tek tartışalım.
Piezo Elektrik Dönüştürücü
Aktif bir dönüştürücü olduğu söyleniyor piezo electric transducer, basınç girdisine eşdeğer bir elektriksel miktar ürettiğinde. Aşağıdaki üç madde piezo elektrik etkisi gösterir.
- Quartz
- Rochelle tuzları
- Tourmaline
Bu üç maddenin sergilediği piezo-elektrik etkisi, bu artan sırada Turmalin, Kuvars ve Rochelle tuzlarıdır. Bu üç maddenin sahip olduğu artan mekanik mukavemet sırası, Rochelle tuzları, Kuvars, Turmalindir.
Quartz ılımlı piezo elektrik etkisi sergilediğinden ve bu üç piezo elektrik maddesi arasında orta düzeyde mekanik mukavemete sahip olduğundan piezo elektrik dönüştürücü olarak kullanılır.
Kuvars Dönüştürücü
circuit diagramKuvars dönüştürücü aşağıdaki şekilde gösterilmektedir. Şekilde görüldüğü gibi, kuvars kristali taban ve kuvvet toplama elemanı arasına yerleştirilmiştir. Çıkış voltajı, kuvars kristalinin iki tarafına yerleştirilmiş metal elektrotlar boyunca ölçülebilir.
output voltage, $ V_ {0} $ üzerindeki basınç dönüştürücü
$$ V_ {0} = \ frac {Q} {C} $$
Fotoğraf Elektrik Dönüştürücü
Aktif bir güç çeviricinin, ışık girişinin aydınlatılmasına eşdeğer bir elektriksel miktar ürettiğinde, fotoelektrik dönüştürücü olduğu söylenir. circuit diagram Aşağıdaki şekilde foto elektrik dönüştürücü gösterilmektedir.
working foto elektrik dönüştürücüsü aşağıda belirtilmiştir.
Step1 - Foto elektrik dönüştürücüsü, ışık katotunun üzerine düştüğünde elektronları serbest bırakır.
Step2 - Foto elektrik dönüştürücüsü, elektronların anoda çekilmesi nedeniyle devrede I akımı üretir.
Bulabiliriz sensitivity Aşağıdaki formülü kullanarak fotoğraf elektrik dönüştürücüsünün
$$ S = \ frac {I} {i} $$
Nerede,
$ S $, fotoelektrik dönüştürücünün hassasiyetidir
$ I $, fotoelektrik dönüştürücünün çıkış akımıdır
$ i $, fotoelektrik dönüştürücünün ışık girişinin aydınlatmasıdır
Termo Elektrik Dönüştürücü
Aktif bir dönüştürücü olduğu söyleniyor thermo electric transducer, sıcaklık girdisine eşdeğer bir elektriksel miktar ürettiğinde. Aşağıdaki iki dönüştürücü, termoelektrik dönüştürücü örnekleridir.
- Termistör Dönüştürücü
- Termokupl Dönüştürücü
Şimdi bu iki transdüseri tek tek tartışalım.
Termistör Dönüştürücü
Sıcaklığa bağlı olan dirence termal direnç denir. Kısacası denirThermistor. Termistörün sıcaklık katsayısı negatiftir. Bu, sıcaklık arttıkça termistörün direncinin azalması anlamına gelir.
Mathematicallytermistör direnci ile sıcaklık arasındaki ilişki şu şekilde temsil edilebilir:
$$ R_ {1} = R_ {2} e ^ \ left (\ beta \ left [\ frac {1} {T_ {1}} - \ frac {1} {T_ {2}} \ sağ] \ sağ) $$
Where,
$ R_ {1} $, termistörün $ {T_ {1}} ^ {0} K $ sıcaklığındaki direncidir
$ R_ {2} $, termistörün $ {T_ {2}} ^ {0} K $ sıcaklığındaki direncidir
$ \ beta $ sıcaklık sabiti
advantage Termistör dönüştürücü, hızlı ve kararlı bir yanıt üretecek olmasıdır.
Termokupl Dönüştürücü
Termokupl dönüştürücü, girişte karşılık gelen bir sıcaklık değişikliği için bir çıkış voltajı üretir. İki bağlantı noktası oluşturmak için farklı metallerden iki tel bir araya getirilirse, bu konfigürasyonun tamamı denirThermocouple. Temel termokuplun devre şeması aşağıda gösterilmiştir -
Yukarıdaki ısıl çift, iki metal, A & B ve iki bağlantı, 1 ve 2'ye sahiptir. Sabit bir referans sıcaklığı, $ T_ {2} $ bağlantı 2'de düşünün. Bağlantı noktasındaki sıcaklığın 1 $ T_ {1} $ olmasına izin verin. Termokupl, biremf (elektro motivasyon kuvveti), $ T_ {1} $ ve $ T_ {2} $ değerleri farklı olduğunda.
Bu, termokuplun, iki kavşak 1 ve 2 arasında bir sıcaklık farkı olduğunda bir emf oluşturduğu ve bu iki bağlantı arasındaki sıcaklık farkıyla doğrudan orantılı olduğu anlamına gelir. Mathematicallyşu şekilde temsil edilebilir:
$$ e \ alpha \ left (T_ {1} -T_ {2} \ sağ) $$
Nerede,
$ e $, termokupl tarafından üretilen emf'dir
Yukarıdaki termokupl devresi, pratik uygulamalar için aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi gösterilebilir.
Devrenin, bu iki bağlantı dahil olmak üzere sıcak ve soğuk bağlantılar arasında kalan kısmı, eşdeğer bir temel termokupl modelidir. Soğuk bağlantıya bir PMMC galvanometre bağlanır ve soğuk bağlantı boyunca üretilen emf'ye göre saptırır.Thermocouple transducer en yaygın kullanılan termoelektrik dönüştürücüdür.