Dispositivo que convierte energía de una forma a otra.
Un transductor es un dispositivo que convierte energía de una forma a otra. Por lo general, un transductor convierte una señal en una forma de energía en una señal en otra. [1]
Los transductores se emplean a menudo en los límites de los sistemas de automatización , medición y control , donde las señales eléctricas se convierten hacia y desde otras cantidades físicas (energía, fuerza, par, luz, movimiento, posición, etc.). El proceso de convertir una forma de energía en otra se conoce como transducción. [2]
Tipos
transductor mecanico
Transductores mecánicos , llamados así porque convierten cantidades físicas en salidas mecánicas o viceversa;
Sin embargo, los transductores eléctricos convierten cantidades físicas en salidas o señales eléctricas. Ejemplos de estos son:
un termopar que transforma las diferencias de temperatura en un voltaje pequeño;
Un actuador es un dispositivo que se encarga de mover o controlar un mecanismo o sistema. Está controlado por una señal de un sistema de control o control manual. Es operado por una fuente de energía, que puede ser fuerza mecánica, corriente eléctrica, presión de fluido hidráulico o presión neumática, y convierte esa energía en movimiento. Un actuador es el mecanismo mediante el cual un sistema de control actúa sobre un entorno. El sistema de control puede ser simple (un sistema mecánico o eléctrico fijo), basado en software (por ejemplo, un controlador de impresora, sistema de control de robot ), humano o cualquier otra entrada. [2]
Los transductores bidireccionales pueden convertir fenómenos físicos en señales eléctricas y señales eléctricas en fenómenos físicos. Un ejemplo de transductor inherentemente bidireccional es una antena , que puede convertir ondas de radio ( ondas electromagnéticas ) en una señal eléctrica para ser procesada por un receptor de radio , o traducir una señal eléctrica de un transmisor en ondas de radio. Otro ejemplo son las bobinas móviles , que se utilizan en altavoces para traducir una señal de audio eléctrica en sonido , y en micrófonos dinámicos para traducir ondas sonoras en una señal de audio. [2]
Los transceptores integran funcionalidad bidireccional simultánea. El ejemplo más omnipresente son probablemente los transceptores de radio (en aviones llamados transpondedores), utilizados en prácticamente todas las formas de (telecomunicaciones) inalámbricas y conexiones de dispositivos de red. Otro ejemplo son los transceptores de ultrasonido que se utilizan, por ejemplo, en exploraciones médicas por ultrasonido (eco).
Transductores activos vs pasivos
Los transductores pasivos requieren una fuente de alimentación externa para funcionar, lo que se denomina señal de excitación. La señal es modulada por el sensor para producir una señal de salida. Por ejemplo, un termistor no genera ninguna señal eléctrica, pero al pasar una corriente eléctrica a través de él, se puede medir su resistencia detectando variaciones en la corriente o el voltaje a través del termistor. [5] [2]
Los transductores activos, por el contrario, generan corriente eléctrica en respuesta a un estímulo externo que sirve como señal de salida sin necesidad de una fuente de energía adicional. Tales ejemplos son un fotodiodo y un sensor piezoeléctrico , fotovoltaico y termopar . [5]
Características
Algunas especificaciones que se utilizan para calificar los transductores:
Rango dinámico : Esta es la relación entre la señal de mayor amplitud y la señal de menor amplitud que el transductor puede traducir efectivamente. [2] Los transductores con mayor rango dinámico son más "sensibles" y precisos.
Repetibilidad : Esta es la capacidad del transductor de producir una salida idéntica cuando es estimulado por la misma entrada.
Ruido : Todos los transductores añaden algo de ruido aleatorio a su salida. En los transductores eléctricos, esto puede ser ruido eléctrico debido al movimiento térmico de cargas en los circuitos. El ruido corrompe las señales pequeñas más que las grandes.
Histéresis : Esta es una propiedad en la que la salida del transductor depende no solo de su entrada actual sino también de su entrada pasada. Por ejemplo, un actuador que utiliza un tren de engranajes puede tener cierta holgura , lo que significa que si se invierte la dirección del movimiento del actuador, habrá una zona muerta antes de que se invierta la salida del actuador, causada por el juego entre los dientes del engranaje.
La entrada electromecánica alimenta medidores y sensores, mientras que los dispositivos de salida electromecánica se denominan genéricamente actuadores ):
Fotodetector o fotorresistor o resistencia dependiente de la luz (LDR): convierte los cambios en los niveles de luz en cambios en la resistencia eléctrica
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