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콘서트의 마이크부터 화학 물질의 산도를 테스트하는 pH 프로브에 이르기까지 다양한 응용 분야에서 트랜스 듀서를 찾을 수 있습니다. 이름 변환기 기계적 현상을 전기적 현상으로 또는 그 반대로 변환하는 장치를 나타냅니다. 이것은 라디오 안테나에서 이어폰에 이르기까지 많은 분야에서 팝업으로 나타납니다.
변환기 예
트랜스 듀서를 분류하는 방법이 너무 많기 때문에 트랜스 듀서의 다양한 애플리케이션을 설명하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 서로 어떻게 다른지 보여주는 일반적인 방법 중 하나는 트랜스 듀서가 에너지를 변환하고이를 그룹화하는 방법을 비교하는 것입니다.
변환기 변환의 적용 예는 온도를 전위로 변환하는 온도 변환기입니다. 이 분류 방법은 어떤 유형의 변환기가 사용되는지 알려줄 때 유용합니다.
트랜스 듀서는 광기 전, 압전, 화학, 상호 유도 기반, 전자기, 포토 컨덕터 기반 또는 홀 효과 기반 일 수 있습니다. 그만큼 태양 광 변환기 빛을 전기 에너지로 변환합니다. 압전 변환기 압전 효과를 사용하여 기계적 응력을 전기 에너지로 변환합니다. 화학 변환기 화학 에너지를 다른 형태의 에너지로 변환합니다.
사용하는 트랜스 듀서 상호 유도 토크, 힘, 속도, 선형 변위, 압력, 가속도 또는 기타 다른 속성과 같은 양을 측정하고 인덕턴스, 도체가 통전 된 전류에 대항하는 능력.
전자기 변환기 자기장의 변화를 전기 에너지로 변환합니다. 광전도 변환기 햇빛을 전기 에너지로 변환합니다. 에 의존하는 트랜스 듀서 홀 효과 (도체 양단의 전압 차이 생성) 자기장의 변화를 전기 에너지로 변환합니다.
이러한 유형의 트랜스 듀서 중 일부는 전자 담배 라이터에서 압전 트랜스 듀서를 사용하는 방법과 같이 일상적인 가전 제품에 적용 할 수 있습니다. 버튼을 누르면 스프링로드 해머가 스파크 갭을 가로 질러 전압을 생성하는 압전 크리스탈에 부딪칩니다. 가스를 점화하십시오.
다른 제품은 Datum Electronics의 세계 최대 토크 트랜스 듀서, 무게 4.6 톤, 최대 10MNm 토크 측정과 같은 대규모 프로젝트에 사용됩니다.
압전 효과 설명
많은 재료에서 압전 효과를 찾을 수 있지만 트랜스 듀서의 응용 프로그램 중 하나 인 센서와 구별하는 것이 중요합니다. 압전 변환기는 두 금속판 사이의 재료에 적합합니다. 재료를 함께 밀면 압전이 발생합니다. 이것은 푸시의 기계적 힘을 전기로 변환합니다.
압전 재료는 양극과 음극을 가진 배터리로 압축되어 있다고 생각할 수 있습니다. 전기 회로에서 배터리의 두면을 연결하면 전류가 흐릅니다.
반대로도 가능합니다. 재료를 가로 지르는 전류를 유도하려는 경우 역 압전 효과라고하는 기계적 응력이 함께 발생하며 정방향 및 역방향 메커니즘이 압전 센서에 사용됩니다.
압전 트랜스 듀서와 센서의 차이점
압전 센서 어떤 종류의 관측이 발생했음을 나타내는 전기 에너지로 변환되는 특정 유형의 힘을 사용하는 압전 변환기의 특정 예라는 점에서 변환기와 다릅니다. 사탕 수수 설탕, Berlinite 및 쿼츠의 천연 공급원과 같은 자연의 압전 효과를 관찰하면, 압전 효과의 결과로 특정 화학 반응이 수행되었는지 여부를 알려주는 생물학적 힘 센서 역할을 할 수 있습니다.
마찬가지로, 엔지니어가 생성하는 압전 센서는 마이크, 일렉트릭 기타 픽업, 의료 영상 및 산업 비파괴 검사에 사용할 사운드의 압력 변화를 감지 할 수 있습니다. 대조적으로 압전 액츄에이터 역전 압전 효과를 사용하여인가 된 전류에 대한 기계적 응력을 유도합니다.
재료의 결정 격자 구조로부터의 전기 쌍극자 모멘트 (재료의 양전하와 음전하의 분리)는 압전 효과를 일으 킵니다. 재료가 서로 압착 될 때, 전하가 흐를 수있는 방식으로 쌍극자가 정렬됩니다.
쌍극자 영역 자체를 정렬하기 위해 큰 전계를 사용하는 프로세스 인 Poling은 효율성을 높이기 위해 일부 압전 재료에 수행 될 수 있습니다. 이러한 압전 재료는 대칭 중심을 가질 필요가 없습니다. 만약 그렇게한다면 순 전하가 0으로 상쇄되고 전류가 흐르지 않기 때문입니다.
트랜스 듀서 예의 다른 그룹
트랜스 듀서는 많은 응용 분야에서 매우 광범위하기 때문에 다른 방법으로도 그룹화 할 수 있습니다. 트랜스 듀서는 측정 한 수량의 유형으로 분류 할 수 있습니다. 온도, 압력, 변위, 힘, 유량 및 인덕턴스를 측정하는 변환기가 있습니다.
열전대는 온도를 측정하고이를 기반으로 특정 전압을 출력합니다. 다이어프램 변환기압력 변화를 다이어프램 변위의 작은 변화로 변환합니다. 이들은 물과 하이드 록실 이온 또는 가스가 전기 전지의 양극과 음극 사이를 이동하게하는 미세한 구멍이있는 물질을 사용합니다.
다이어프램 변환기의 적용
스트레인 게이지, 기계적 힘이 가해질 때 전기 저항의 미세한 변화를 감지하는 장치는 다이어프램 변환기의 적용 예입니다. 그것들은 물체 또는 물체 위에 놓인 물질의 질량을 측정하는 정확한 방법으로 저울에 사용됩니다. 스트레인 게이지는 유도 전류의 저항에 응답하여 게이지 크기의 작은 변화를 감지합니다.
스트레인 게이지는 저항의 변화를 감지하는 지지대에 지그재그 패턴으로 제작됩니다. 게이지 계수는이 변화에 대한 감도를 나타내며 저항의 변화를 δR / δS로 변형 값으로 나눈 값으로 계산할 수 있습니다.
와이어는 공칭 단면이 원형입니다. 스트레인이 게이지에 적용되면 저항 와이어의 단면 모양이 왜곡되어 단면적이 변경됩니다. 단위 길이 당 와이어의 저항은 단면적에 반비례하기 때문에 결과적으로 저항에 변화가 있습니다.
스트레인 게이지의 입력-출력 관계는 게이지 팩터로 표현되며, 이는 스트레인 δS의 주어진 값, 즉 게이지 팩터 = δR / δS에 대한 저항 δR의 변화로 정의됩니다. 스트레인 게이지 뒤의 메커니즘은 압전 효과의 메커니즘과 유사하지만 트랜스 듀서의 물리 및 엔지니어링 응용 분야가 얼마나 광범위한지를 보여줍니다.
둘 다 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환하지만 압전 효과는 주로 재료의 화학 성분에 의존하는 반면 스트레인 게이지는 전기 회로에서 저항을 사용합니다.
압력 변환기 물리 및 응용
에이 압력 변환기 스트레인 게이지 트랜스 듀서의 또 다른 예입니다. 압력 변환기는 실리콘으로 만든 스트레인 게이지를 사용하여 해당 압력 및 수위 변위를 갖는 전류를 계산합니다. 이러한 유형의 변환기의 경우 9.8kPa의 압력은 1m의 물 높이와 관련이 있습니다.
압력 변환기는 일반적으로 벤트 케이블을 사용하여 과학 자나 엔지니어가 쉽게 분석 할 수있는 연속 데이터 출력을 위해 디지털 데이터 로거와 함께 대기압 변화의 영향을 줄입니다.
일반적인 압력 변환기는 또한 수산화철 및 침전물로 형성되는 기타 물질, 산성 환경으로 인한 손상 또는 광산 환경에서의 가스 사용으로 인한 부식으로 인해 막힘을 겪을 수 있습니다.