换能器是一种电气设备;其主要功能是将物理量改变为等效电信号。大多数电气系统中的输入是电信号;然而,可以通过使用电学技术将非电信号改变为其等效电信号。基本上,换能器的框图包括两个部件,即感测元件和换能元件。热电偶是换能器的最佳示例。它产生的电压相当于两种不同金属接合处的热量。换能器分为两种类型,即有源换能器和无源换能器。


什么是有源换能器?

定义:将非电量转换为电量的转换器称为有源转换器。非电量的最好例子是压力、温度和光照。因此,根据我们选择的非电换能器的数量,有不同类型的有源换能器。请参阅此链接,了解更多关于有源换能器和无源换能器之间的区别。

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有源换能器

该转换器不需要额外的电源。它的设计简单,分辨率低。最好的例子是热电偶、测速发电机、光伏电池等。

有源传感器工作

有源换能器的最佳例子是压电晶体,如下所示。这种晶体的主要特性是,一旦施加外部的力,就会产生o/p电压。这种晶体的排列可以在两个金属电极之间进行。一旦外力施加到晶体上,就可以在晶体上感应出电压。这就是这个换能器的工作原理。

Working of Transducer
传感器的工作

有源换能器的类型

有源换能器有三种类型,包括以下几种。

  • 压电式
  • 光电
  • 热电

压电换能器

它是一种有源换能器,其主要功能是产生电量。这个电量等于压力的输入。产生压电效应的物质有三种:石英、罗谢尔盐和电气石。压电效应可以通过这三种物质表现出来。

光电转换器

它是一种有源换能器,其主要功能是产生与光输入照度相等的电量。这种转换器在两种情况下工作,当光落在转换器上时,它会产生电子。类似地,由于电子对阳极的吸引力,该换能器产生电流。

热电转换器

一种产生与温度输入相等的电量的转换器。这些传感器最好的例子是热敏电阻型和热电偶型。

热敏电阻类型

热敏电阻可以定义为:;取决于温度的电阻器被称为热电阻器,它也被称为热敏电阻。热敏电阻的温度系数为负,因为一旦温度升高,热敏电阻的电阻就会降低。这种类型的换能器的优点是它能产生稳定和快速的响应。

热电偶传感器

这种转换器在输入端产生等效温度变化的o/p电压。一旦不同的金属线被连接在一起以形成两个连接,那么整个布置就可以称为热电偶。

如何选择传感器?

要选择换能器,必须考虑以下因素。

  • 输出阻抗必须低,输入阻抗必须高,这样才能避免负载效应。
  • 它必须准确无误。
  • 它应该能够抵抗冲击、压力、振动等。。
  • 它必须具有良好的分辨率
  • 转换器必须在酸性环境中工作。
  • 对于所需的信号,它必须是敏感的,并且必须对不必要的信号不敏感。
    尺寸应较小
  • 一个好的换能器必须具有小尺寸、低重量、高灵敏度和低成本。

常见问题解答

1). 换能器的类型有哪些?

它们有两种类型,即有源和无源换能器。

2). 基于电现象的换能器有哪些类型?

它们有电阻、电容、电感、光电和光伏

3). 一个好的换能器的要求是什么?

它们体积小、重量轻、成本低、灵敏度高。

4). 有源和无源换能器之间的主要区别是什么?

有源换能器在不使用外部电源的情况下产生输出,而无源换能器使用外部电源。

5). 什么是无源换能器?

使用外部电源将能量从非电转换为电能的换能器被称为无源换能器。

6). RTD是有源设备还是无源设备?

电阻式温度检测器是一种无源器件。

7). 哪种设备被称为自激换能器?

有源换能器被称为自生换能器,因为它们产生自身电流或电压。

因此,这一切都是关于有源换能器的概述。传感器在控制工程、仪器仪表等不同领域发挥着关键作用。它的主要功能是将非电能转换为电能。这里有一个问题,什么是无源换能器?