Đầu dò hoạt động

Active transducerlà một bộ biến đổi, biến đại lượng không điện thành đại lượng điện. Ta xét các đại lượng không mang điện như áp suất, độ chiếu sáng của ánh sáng và nhiệt độ. Do đó, chúng tôi sẽ nhận được ba đầu dò hoạt động sau đây tùy thuộc vào đại lượng không điện mà chúng tôi chọn.

• Bộ chuyển đổi điện Piezo
• Bộ chuyển đổi điện ảnh
• Bộ chuyển đổi điện nhiệt

Bây giờ, chúng ta hãy thảo luận về ba đầu dò hoạt động này từng cái một.

Bộ chuyển đổi điện Piezo

Một đầu dò hoạt động được cho là piezo electric transducer, khi nó tạo ra một đại lượng điện tương đương với đầu vào áp suất. Ba chất sau đây đều thể hiện tác dụng điện piezo.

• Quartz
• Muối Rochelle
• Tourmaline

Hiệu ứng điện-piezo được thể hiện bởi ba chất này là muối Tourmaline, Thạch anh và Rochelle, theo thứ tự tăng dần. Thứ tự độ bền cơ học tăng dần của ba chất này là muối Rochelle, Thạch anh, Tourmaline.

Quartz được sử dụng làm chất chuyển đổi điện piezo, vì nó thể hiện hiệu ứng điện piezo vừa phải và có độ bền cơ học trung bình trong số ba chất điện piezo đó.

Đầu dò thạch anh

Các circuit diagramcủa bộ chuyển đổi Quartz được hiển thị trong hình dưới đây. Như trong hình, tinh thể thạch anh được đặt giữa đế và thành viên tổng hợp lực. Điện áp đầu ra có thể được đo trên các điện cực kim loại, được đặt trên hai mặt của tinh thể thạch anh.

Các output voltage, $ V_ {0} $ của bộ chuyển đổi áp suất trên sẽ

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

Bộ chuyển đổi điện ảnh

Một bộ chuyển đổi hoạt động được cho là bộ chuyển đổi quang điện, khi nó tạo ra một lượng điện tương đương với sự chiếu sáng của ánh sáng đầu vào. Cáccircuit diagram của bộ chuyển đổi điện ảnh được thể hiện trong hình dưới đây.

Các working của bộ chuyển đổi điện ảnh được đề cập dưới đây.

• Step1 - Quang điện phóng ra êlectron, khi ánh sáng chiếu vào catốt của nó.

• Step2 - Máy quang điện tạo ra dòng điện I trong mạch do êlectron hút về phía anot.

Chúng tôi có thể tìm thấy sensitivity của bộ chuyển đổi quang điện bằng công thức sau đây.

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

Ở đâu,

$ S $ là độ nhạy của bộ chuyển đổi điện ảnh

$ I $ là dòng điện đầu ra của bộ chuyển đổi điện quang

$ i $ là độ chiếu sáng của đầu vào ánh sáng của bộ chuyển đổi quang điện

Bộ chuyển đổi điện nhiệt

Một đầu dò hoạt động được cho là thermo electric transducer, khi nó tạo ra một đại lượng điện tương đương với nhiệt độ đầu vào. Hai bộ biến đổi sau đây là những ví dụ về bộ biến đổi nhiệt điện.

• Bộ chuyển đổi nhiệt điện trở
• Đầu dò cặp nhiệt điện

Bây giờ, chúng ta hãy thảo luận về hai đầu dò này từng cái một.

Bộ chuyển đổi nhiệt điện trở

Điện trở phụ thuộc vào nhiệt độ được gọi là điện trở nhiệt. Tóm lại, nó được gọi làThermistor. Hệ số nhiệt độ của nhiệt điện trở là âm. Điều đó có nghĩa là, khi nhiệt độ tăng, điện trở của nhiệt điện trở giảm.

Mathematically, mối quan hệ giữa điện trở của nhiệt điện trở và nhiệt độ có thể được biểu diễn dưới dạng

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

Where,

$ R_ {1} $ là điện trở của nhiệt điện trở ở nhiệt độ $ {T_ {1}} ^ {0} K $

$ R_ {2} $ là điện trở của nhiệt điện trở ở nhiệt độ $ {T_ {2}} ^ {0} K $

$ \ beta $ là hằng số nhiệt độ

Các advantage của đầu dò Thermistor là nó sẽ tạo ra phản ứng nhanh và ổn định.

Đầu dò cặp nhiệt điện

Bộ chuyển đổi cặp nhiệt điện tạo ra điện áp đầu ra cho sự thay đổi nhiệt độ tương ứng ở đầu vào. Nếu hai dây của các kim loại khác nhau được nối với nhau để tạo ra hai điểm nối, thì toàn bộ cấu hình đó được gọi làThermocouple. Sơ đồ mạch của cặp nhiệt điện cơ bản được hiển thị bên dưới:

Cặp nhiệt điện trên có hai kim loại, A & B và hai chỗ tiếp giáp, 1 & 2. Coi nhiệt độ chuẩn không đổi, $ T_ {2} $ ở chỗ tiếp giáp 2. Gọi nhiệt độ ở chỗ nối, 1 là $ T_ {1} $. Cặp nhiệt điện tạo ra mộtemf (động lực điện), bất cứ khi nào giá trị của $ T_ {1} $ và $ T_ {2} $ khác nhau.

Điều đó có nghĩa là, cặp nhiệt điện tạo ra một emf, bất cứ khi nào có sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai điểm nối, 1 & 2 và nó tỷ lệ thuận với sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai điểm nối đó. Mathematically, nó có thể được biểu thị là

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

Ở đâu,

$ e $ là emf do cặp nhiệt điện tạo ra

Mạch cặp nhiệt điện trên có thể được biểu diễn như trong hình dưới đây cho các ứng dụng thực tế.

Phần mạch, nằm giữa các điểm giao nhau nóng và lạnh bao gồm cả hai điểm nối đó là một mô hình tương đương của cặp nhiệt điện cơ bản. Một điện kế PMMC được kết nối qua đường giao nhau lạnh và nó bị lệch theo emf được tạo ra qua đường giao nhau lạnh.Thermocouple transducer là bộ chuyển đổi nhiệt điện được sử dụng phổ biến nhất.