Bộ chuyển đổi thụ động
passive transducerlà một bộ chuyển đổi, tạo ra sự biến đổi trong phần tử bị động. Chúng ta sẽ xem xét các phần tử thụ động như điện trở, cuộn cảm và tụ điện. Do đó, chúng ta sẽ nhận được ba đầu dò thụ động sau đây tùy thuộc vào phần tử thụ động mà chúng ta chọn.
- Bộ chuyển đổi điện trở
- Bộ chuyển đổi cảm ứng
- Đầu dò điện dung
Bây giờ, chúng ta hãy thảo luận về ba đầu dò thụ động này từng cái một.
Bộ chuyển đổi điện trở
Một bộ chuyển đổi thụ động được cho là resistive transducer, khi nó tạo ra sự thay đổi (thay đổi) trong giá trị điện trở. công thức sau đây choresistance, R của một vật dẫn kim loại.
$$ R = \ frac {\ rho \: l} {A} $$
Ở đâu,
$ \ rho $ là điện trở suất của dây dẫn
$ l $ là chiều dài của dây dẫn
$ A $ là diện tích mặt cắt ngang của dây dẫn
Giá trị điện trở phụ thuộc vào ba tham số $ \ rho, l $ & $ A $. Vì vậy, chúng tôi có thể làm choresistive transducersdựa trên sự biến đổi của một trong ba tham số $ \ rho, l $ & $ A $. Sự thay đổi trong bất kỳ một trong ba tham số đó sẽ thay đổi giá trị điện trở.
Cảm kháng, R tỷ lệ thuận với resistivitycủa dây dẫn, $ \ rho $. Vì vậy, khi điện trở suất của vật dẫn, $ \ rho $ tăng giá trị của điện trở, R cũng tăng. Tương tự, khi điện trở suất của dây dẫn, $ \ rho $ giảm giá trị của điện trở, R cũng giảm.
Cảm kháng, R tỷ lệ thuận với lengthcủa dây dẫn, $ l $. Vì vậy, khi chiều dài của dây dẫn, $ l $ tăng giá trị của điện trở, R cũng tăng. Tương tự, khi chiều dài của dây dẫn, $ l $ giảm giá trị của điện trở, R cũng giảm.
Cảm kháng, R tỷ lệ nghịch với cross sectional areacủa dây dẫn, $ A $. Vì vậy, khi diện tích tiết diện của dây dẫn, $ A $ tăng giá trị của điện trở, R giảm. Tương tự, khi diện tích tiết diện của dây dẫn, $ A $ giảm giá trị của điện trở, R tăng.
Bộ chuyển đổi cảm ứng
Một bộ chuyển đổi thụ động được cho là inductive transducer, khi nó tạo ra sự thay đổi (thay đổi) trong giá trị điện cảm. công thức sau đây choinductance, L của một cuộn cảm.
$ L = \ frac {N ^ {2}} {S} $ Phương trình 1
Ở đâu,
$ N $ là số vòng của cuộn dây
$ S $ là số vòng của cuộn dây
công thức sau đây cho reluctance, S của cuộn dây.
$ S = \ frac {l} {\ mu A} $ Phương trình 2
Ở đâu,
$ l $ là chiều dài của mạch từ
$ \ mu $ là độ thẩm thấu của lõi
$ A $ là diện tích của mạch từ mà từ thông chạy qua
Thay thế, Phương trình 2 trong Phương trình 1.
$$ L = \ frac {N ^ {2}} {\ left (\ frac {l} {\ mu A} \ right)} $$
$ \ Rightarrow L = \ frac {N ^ {2} \ mu A} {l} $ Phương trình 3
Từ phương trình 1 & phương trình 3, chúng ta có thể kết luận rằng giá trị điện cảm phụ thuộc vào ba tham số $ N, S $ & $ \ mu $. Vì vậy, chúng tôi có thể làm choinductive transducersdựa trên sự biến đổi của một trong ba tham số $ N, S $ & $ \ mu $. Bởi vì, sự thay đổi trong bất kỳ một trong ba tham số đó sẽ thay đổi giá trị điện cảm.
Độ tự cảm, L tỷ lệ thuận với bình phương của number of turns of coil. Vì vậy, khi số vòng của cuộn dây, $ N $ tăng giá trị của độ tự cảm, $ L $ cũng tăng. Tương tự, khi số vòng của cuộn dây, $ N $ giảm giá trị của độ tự cảm, $ L $ cũng giảm.
Điện cảm, $ L $ tỷ lệ nghịch với reluctance of coil, $ S $. Vì vậy, khi cuộn dây miễn cưỡng, $ S $ tăng giá trị của điện cảm, $ L $ giảm. Tương tự, khi cuộn dây trở nên miễn cưỡng, $ S $ giảm giá trị của điện cảm, $ L $ tăng lên.
Độ tự cảm, L tỉ lệ thuận với permeability of core, $ \ mu $. Vì vậy, khi độ từ thẩm của lõi, $ \ mu $ tăng giá trị của điện cảm, L cũng tăng. Tương tự, khi độ từ thẩm của lõi, $ \ mu $ giảm giá trị của điện cảm, L cũng giảm.
Đầu dò điện dung
Một bộ chuyển đổi thụ động được cho là capacitive transducer, khi nó tạo ra sự thay đổi (thay đổi) trong giá trị điện dung. công thức sau đây chocapacitance, C của một tụ điện bản song song.
$$ C = \ frac {\ varepsilon A} {d} $$
Ở đâu,
$ \ varepsilon $ là điện suất cho phép hoặc hằng số điện môi
$ A $ là diện tích hiệu dụng của hai tấm
$ d $ là diện tích hiệu dụng của hai tấm
Giá trị điện dung phụ thuộc vào ba tham số $ \ varepsilon, A $ & $ d $. Vì vậy, chúng tôi có thể làm chocapacitive transducersdựa trên sự biến đổi của một trong ba tham số $ \ varepsilon, A $ & $ d $. Bởi vì, sự thay đổi bất kỳ một trong ba tham số đó sẽ làm thay đổi giá trị điện dung.
Điện dung, C tỷ lệ thuận với permittivity, $ \ varepsilon $. Vì vậy, khi cho phép, $ \ varepsilon $ tăng giá trị của điện dung, C cũng tăng. Tương tự, khi cho phép, $ \ varepsilon $ giảm giá trị của điện dung, C cũng giảm.
Điện dung, C tỷ lệ thuận với effective area of two plates, $ A $. Vì vậy, khi diện tích hiệu dụng của hai bản, $ A $ tăng giá trị của điện dung, C cũng tăng. Tương tự, khi diện tích hiệu dụng của hai bản, $ A $ giảm giá trị của điện dung, C cũng giảm.
Điện dung, C tỷ lệ nghịch với distance between two plates, $ d $. Vì vậy, khi khoảng cách giữa hai bản tụ, $ d $ tăng giá trị của điện dung, C giảm. Tương tự, khi khoảng cách giữa hai tấm, $ d $ giảm giá trị của điện dung, C tăng.
Trong chương này, chúng ta đã thảo luận về ba bộ chuyển đổi thụ động. Trong chương tiếp theo, chúng ta hãy thảo luận về một ví dụ cho mỗi bộ chuyển đổi thụ động.