¿Qué es un transductor? Tipos de transductores y funciones

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En la ingeniería eléctrica y electrónica los estudiantes universitarios deben estar disponibles para el contacto con diversas partes digitales mientras realizan una misión equivalente a un microcontrolador, sensor, transductor, actuador, transmisor, receptor y muchos otros. Los términos sensor y transductor suelen utilizarse indistintamente y se consideran un mismo factor.

Normalmente, el transductor funciona con el precepto de la transducción. La transducción es el método de convertir 1 tipo de vitalidad en otro tipo. Mientras que un sensor sólo puede percibir ajustes en cualquier cantidad corporal.

Los transductores, sensores y actuadores son la columna vertebral de la instrumentación. Se utilizan para medir y traducir partes del mundo real en el mundo eléctrico y digital.

¿Qué es un transductor?

Un transductor es una herramienta que convierte un tipo de vitalidad en otro tipo de vitalidad. Mientras que el transductor {eléctrico} convierte un tipo de vitalidad en una señal {eléctrica}. A se afirma que el altavoz es un transductor ya que puede transformar una señal {eléctrica} en vitalidad sonora. Sin embargo, un micrófono es un transductor {eléctrico}, ya que convierte la vitalidad del sonido en una señal {eléctrica}.

La salida de un transductor es proporcional a la entrada o cantidad medida que se utiliza para ello. Por ejemplo, la temperatura, la tensión, la suavidad, el sonido, el lugar y otras partes se transforman en su señal eléctrica proporcional utilizando un transductor equivalente a un termómetro, un transductor piezoeléctrico, un potenciómetro, un micrófono y muchos otros.

Un transductor utiliza un sensor y una unidad de acondicionamiento de la señal para realizar la transducción. El sensor detecta cualquier cambio dentro de la cantidad o la vitalidad del cuerpo y ofrece una salida no eléctrica. A continuación, se transforma directamente en una señal eléctrica proporcional utilizando una unidad de acondicionamiento de señales.

Componentes y funcionamiento del transductor

Un transductor suele ser el producto de dos componentes predominantes.

• Sensor o unidad de sensor
• Unidad de transducción o acondicionamiento de señales

La unidad de detección se encarga de detectar cualquier cambio en la cantidad de cuerpo. La salida de la unidad de detección es de naturaleza no eléctrica.

La unidad de transducción convierte la salida del sensor en una señal {eléctrica} proporcional a la cantidad introducida.

Ventajas de la conversión de señales

Convertir partes del cuerpo en alertas eléctricas tiene numerosas ventajas. A continuación se habla de algunos de ellos:

• {Las alertas eléctricas se pueden procesar de forma sencilla utilizando varios circuitos eléctricos y microcontroladores.
• El conocimiento puede almacenarse dentro del tipo de señal {eléctrica} y puede recuperarse cuando se desee.
• {La señal eléctrica} puede amplificarse, gestionarse y mostrarse visualmente en una escala.
• {La señal eléctrica} se utiliza para escribir una interfaz fácil de usar para trabajar con cualquier instrumento.
• {La señal eléctrica} se procesa eficazmente y ayuda a automatizar un curso avanzado.

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Tipos de transductores

Hay varios tipos de transductores que pueden clasificarse principalmente en función de sus características.

Basado principalmente en el suministro de energía

Los transductores pueden dividirse en dos variedades basadas principalmente en la energía externa que se va a utilizar

Transductor de energía

El Transductor de Energía no necesita una fuente de energía externa para funcionar. Aprovecha la vitalidad del propio cambio corporal para funcionar y producir una señal eléctrica proporcional. Numerosas partes del cuerpo pueden transformarse en alertas {eléctricas}.

Por ejemplo, una célula fotovoltaica puede convertir la vitalidad de la luz solar en una señal {eléctrica} sin utilizar ninguna fuente de energía externa. Del mismo modo, un cristal piezoeléctrico es delicado para cambiar la tensión y convierte la tensión en vitalidad eléctrica sin energía exterior

Transductor pasivo

Un transductor pasivo necesita una fuente de energía externa para funcionar. Convierte la cantidad de cuerpo en una resistencia, capacitancia o inductancia proporcional que, además, se transforma en una señal {eléctrica} utilizando una fuente de energía externa. En consecuencia, los transductores que trabajan con estas reglas son transductores pasivos. Comparables al potenciómetro, fluctúan la resistencia con un cambio de lugar o tamaño que se transforma en tensión y se presenta utilizando una fuente de influencia.

Basado principalmente en la conversión de la salida

El transductor se divide en variedades primarias y secundarias basadas principalmente en la salida del transductor

Transductor primario

Un gran transductor convierte la cantidad de cuerpo derecho en una señal mecánica. Abarcan la señal mecánica además de los dispositivos mecánicos. La salida del primer transductor es transformada adicionalmente por el transductor secundario.

Transductor secundario

Un transductor secundario convierte la señal mecánica del primer transductor en una señal {eléctrica}. Son circuitos eléctricos cuya magnitud de señal de salida es proporcional a la señal mecánica.

Transductor analógico y digital

Transductor analógico

Un transductor analógico convierte partes del cuerpo en una señal {eléctrica} de naturaleza analógica, es decir, su magnitud es constante con el tiempo. Su salida es una operación constante. Ejemplos de transductores analógicos son el termistor y el termopar para la medición de la temperatura, un sensor piezoeléctrico para la medición de la tensión, y muchos otros.

Transductor digital

Un transductor digital convierte una magnitud corporal en una señal {eléctrica} de naturaleza digital, es decir, la señal de salida es discreta y no continua, tanto en magnitud como en tiempo. La señal de salida es de tipo binario "1" y "0", conocidos como bits. Se utiliza para interconectar el transductor inmediatamente con un microcontrolador.

Transductor y transductor inverso

Transductor

Un transductor es una herramienta que convierte algún otro tipo de vitalidad o cantidad corporal en {una señal eléctrica} equivalente a un termistor, un micrófono y muchos otros.

Transductor inverso

Un transductor inverso es un tipo de máquina que convierte la vitalidad eléctrica en otro tipo de vitalidad. Su título sugiere que su funcionamiento es el transductor inverso. Un ejemplo de transductor inverso es el altavoz, la pantalla de visualización, el servomotor y muchos otros.

Tipos de transductores basados principalmente en el precepto de funcionamiento

Los transductores se dividen en diferentes tipos basados principalmente en el precepto de funcionamiento.

Transductor fotovoltaico

Una célula fotovoltaica es un transductor de energía que convierte la vitalidad suave en vitalidad eléctrica. Es el producto de materiales semiconductores con una unión PN. Cuando una partícula luminosa entra en la unión, la energiza y libera la carga presente en ella. El presente se llama presente fotoeléctrico.

Se conoce comúnmente como células fotovoltaicas utilizadas en los paneles fotovoltaicos. Se utilizan para cambiar la vitalidad fotovoltaica en vitalidad eléctrica para la energía eléctrica. Son el suministro de la vitalidad inexperta.

Transductor del fotoconductor

Un transductor fotoconductor es una herramienta cuya conductividad depende de la profundidad de la luz solar. La LDR (resistencia dependiente de la luz) es un fotoconductor cuya conductividad aumenta con el aumento de la profundidad de la luz solar. La LDR puede utilizarse para transformar la profundidad de la luz solar en una señal {eléctrica}.

Transductor piezoeléctrico

Un transductor piezoeléctrico funciona según el precepto del impacto piezoeléctrico. Genera una vitalidad eléctrica que es proporcional a la tensión, la presión y el esfuerzo que se ejerce sobre ella.

Existen numerosos suministros que producen el impacto piezoeléctrico. Una de las sustancias cruciales utilizadas es el cristal de cuarzo hecho de óxido de silicio SiO₂. Produce un coste en tu suelo cuando se ejerce una presión sobre él. El coste se puede utilizar fijando electrodos en su suelo.

Un transductor piezoeléctrico se utiliza para medir el cambio de tensión, la aceleración y muchos otros. Se utilizan en puertas automatizadas para sentir los pasos. Se utiliza habitualmente en un encendedor para generar las chispas necesarias para encender el gas Micrófono además, funciona con un impacto piezoeléctrico para percibir la tensión de la vitalidad del sonido y convertirla en una señal {eléctrica}.

Inducción electromagnética

Un transductor inductivo funciona según el precepto de la inducción electromagnética. Mide el cambio de inductancia entre las 2 bobinas. Esto puede conseguirse por autoinducción o por inducción mutua. Se utiliza un núcleo móvil entre las bobinas de un transductor para hacer flotar la inductancia entre ellas. Se pueden medir porciones del cuerpo equivalentes al desplazamiento, la presión, el par y la aceleración.

Transductor de impacto del corredor

Un transductor de este tipo funciona según el precepto del Impacto del Corredor. Puede detectar una disciplina magnética y convertirla en una señal {eléctrica} proporcional a la magnitud de la disciplina magnética.

Los transductores de impacto del corredor se utilizan para la detección de proximidad y localización, la detección de velocidad dentro del tacómetro y muchas otras.

Transductor termoeléctrico

Es un transductor de temperatura que convierte la vitalidad térmica en vitalidad eléctrica. Un termopar es un transductor termoeléctrico que tiene dos terminales. Produce energía eléctrica basándose principalmente en la diferencia de temperatura entre sus terminales.

Transductor electrostático

Un transductor electrostático es el producto de dos electrodos, es decir, montados y móviles, con polaridades invertidas. Cuando el electrodo móvil golpea, ajusta la capacitancia entre los electrodos, lo que hace variar la tensión utilizada. El cambio de tensión es proporcional al desplazamiento del electrodo.

Electromecánico

Un transductor electromecánico convierte el movimiento mecánico en una señal {eléctrica}. Se utiliza para detectar y medir el desplazamiento mecánico y el posicionamiento.

Basado principalmente en la Cantidad a medir

Hay varios tipos de transductores que se utilizan para medir distintas partes del cuerpo.

Transductores de tensión

El transductor que convierte la tensión ejercida en una señal {eléctrica} se conoce como transductor de tensión. Consiste en un material elástico que se dobla cuando se ejerce una tensión sobre él. La flexión se traduce en una señal {eléctrica}.

Los transductores de tensión se utilizan para los siguientes fines.

• Se utiliza para medir la tensión dentro de un depósito de gasolina y detectar cualquier fuga en caso de que la tensión baje.
• Se utiliza para controlar la circulación de los equipos.

Transductores de temperatura

Los transductores de temperatura convierten la temperatura del entorno en una señal {eléctrica}. Incluso puede medir la temperatura además de cualquier cambio en ella. Un termopar, o termistor, es un ejemplo de transductor de temperatura utilizado para medir la temperatura.

Se utiliza para controlar la temperatura de los aparatos. Suele utilizarse para regular y mantener la temperatura dentro de una habitación.

Transductores ultrasónicos

Un transductor de ultrasonidos convierte las ondas ultrasónicas en una señal {eléctrica}. Las ondas ultrasónicas se reflejan desde un suelo que es detectado por este transductor.

Se utiliza para detectar un objeto a la entrada del mismo. Suele utilizarse para medir el espacio entre el objeto y el transductor. La velocidad de las ondas ultrasónicas es la misma que la del sonido, que se utiliza en el cálculo de la distancia.

Transductores de desplazamiento

Un transductor de desplazamiento convierte el movimiento lineal o la vibración en una señal {eléctrica}. En realidad, podría percibir el cambio de desplazamiento y también medir el lugar exacto de un objeto. Utiliza reglas de funcionamiento completamente diferentes para medir el cambio de desplazamiento equivalente a resistivo, capacitivo e inductivo y muchos otros.

Un LVDT (transformador diferencial variable lineal), potenciómetro es un ejemplo de transductor de desplazamiento utilizado para medir el desplazamiento lineal.

Transductores de movimiento

Un transductor de circulación convierte la circulación de una gasolina, un líquido, en una señal {eléctrica}. Se utiliza para medir la velocidad de circulación de cualquier gasolina o líquido.

Transductor inductivo

Un transductor inductivo funciona según el precepto de la inducción electromagnética para detectar un cambio en su autoinductancia. Tiene una bobina que desarrolla una disciplina magnética debido a su circulación personal presente. Cuando un objeto equivalente de acero está disponible en su disciplina magnética, su inductancia varía y es detectada por una aguja deflectora.

Se utiliza en sensores de proximidad, detectores de acero, contadores de objetos y muchos otros.

Transductor del manómetro

Un transductor de presión convierte una magnitud corporal como la tensión mecánica o la presión en una señal {eléctrica}. Se trata de un material elástico con un toque de conductor que no se rompe cuando se ejerce presión sobre él. Funciona realmente con el precepto de alterar la conductividad eléctrica o resistividad del conductor.

Cuando se utiliza la presión, se dobla y el conductor se alarga y se estrecha. Posteriormente, se ajusta la resistividad del conductor. El cambio de resistividad se traduce en una señal {electricidad} mediante una componente proporcional a la tensión utilizada.

Los transductores de presión se utilizan principalmente para medir la tensión y la presión en la disciplina de la ingeniería civil.

Transductor de aceleración

El transductor de aceleración o acelerómetro es un transductor que convierte la aceleración de un cuerpo en una señal {eléctrica}. Se podía sentir realmente el cambio de velocidad. El acelerómetro utiliza diversas reglas de funcionamiento.

La aceleración se produce cuando se ejerce presión sobre un objeto. Un cristal piezoeléctrico puede detectar la presión que le llega y generar {una señal eléctrica} proporcional a la presión. Posteriormente, puede traducir la aceleración en una señal {eléctrica}.

Características del transductor

Hay algunas características de un transductor que determinan su eficacia global.

Se divide en dos variedades;

• Características estáticas
• Rastreos dinámicos

Rastreos estáticos

Estos rasgos no dependen ni fluctúan con las variaciones de la señal de entrada ni con el tiempo. Los rasgos estáticos se enumeran a continuación.

Precisión

La precisión de un transductor es la máxima distinción entre su valor preciso y el valor indicado. Se expresa en una proporción de su valor particular. Un transductor deberá tener una precisión excesiva para medir con exactitud la cantidad de cuerpo.

Linealidad

La flexibilidad de una herramienta para que su salida fluctúe linealmente con la señal de entrada se conoce como linealidad. La salida es proporcional a la señal de entrada. Un transductor con linealidad tiene un estudio extra correcto y puede traducir simplemente la señal a su correspondiente valor de salida.

Resistencia

Un transductor debe ser capaz de soportar situaciones ambientales excesivas y tensiones mecánicas. La eficacia de un transductor robusto y resistente no se ve afectada por su atmósfera.

Repetibilidad

La flexibilidad de un transductor para generar una señal de salida idéntica varias veces cuando se utiliza con la misma señal de entrada. La señal de salida debe repetirse y no fluctuar con el tiempo.

Estabilidad

La aptitud de un transductor para proporcionar una salida segura que no fluctúe.

Sensibilidad

La flexibilidad de una herramienta para percibir el más mínimo cambio en una cantidad corporal y traducirlo eficazmente en una señal {eléctrica} se conoce como sensibilidad. Una herramienta con mayor sensibilidad puede medir con mayor precisión y exactitud.

Dimensión

Un transductor de dimensiones reducidas es esencial para colocar aparatos compactos con posibilidad de ocupar una gran superficie.

Rastreos dinámicos

Las trazas dinámicas de un transductor dependen del tiempo y suelen fluctuar poco. A continuación se enumeran las trazas dinámicas de un transductor:

Rango dinámico

El rango dinámico es la relación entre la mejor amplitud y la menor amplitud que la máquina puede convertir realmente. Un transductor con una variación dinámica excesiva tiene mayor eficacia y sensibilidad.

Error

El error es la distinción entre el estudio medido y el estudio preciso. El error puede atribuirse a varios componentes.

Pace

La velocidad de un transductor desempeña un papel importante en su eficacia, porque revela la rapidez con la que traduce directamente una magnitud corporal en una señal eléctrica segura.

Ruido

El ruido es una señal aleatoria no deseada que distorsiona e inflige errores dentro de la señal única. Un transductor proporciona ruido en su señal. Una señal de baja amplitud se ve más afectada por el ruido que una señal de amplitud excesiva.

Histéresis

La histéresis es la flexibilidad de una herramienta cuya salida no depende únicamente de su entrada actual, pero la entrada anterior es tan eficaz como la anterior.

Eficacia del transductor

La eficacia de un transductor es la relación entre la energía de salida y la energía de entrada. La eficacia de una pieza transductora rara vez es del 100%, ya que se desperdicia parte de la vitalidad en el transcurso de la estrategia de conversión. Por ejemplo, la eficacia de una célula fotovoltaica es inferior al 30%. Gran parte de la vitalidad se desperdicia en el tipo de calor y reflexión.

Ventajas y desventajas de los transductores

Beneficios

A continuación se enumeran algunas ventajas del Transductor

• {La señal eléctrica} de un transductor puede procesarse de forma sencilla y rápida mediante circuitos eléctricos y microprocesadores.
• Requiere mucha menos vitalidad para regular las alertas eléctricas, lo que significa una vitalidad más respetuosa con el medio ambiente.
• {La señal eléctrica es más sencilla de transmitir y obtener a largas distancias.
• {La señal eléctrica} puede ser simplemente amplificada, añadida, combinada con diferentes alertas.
• La tecnología de moda se está transformando en una vida cotidiana más pequeña y compacta. Así, las alertas eléctricas pueden ser procesadas y almacenadas utilizando dispositivos y aparatos muy pequeños.
• No hay ningún componente mecánico en cuestión, por lo que se reducen las molestias mecánicas de poner y quitar.

Desventajas

A continuación se enumeran algunas desventajas de un transductor

• Algunos transductores, sobre todo los más correctos, son comparativamente muy caros.
• Los transductores son poco fiables en comparación con los dispositivos mecánicos en el uso a largo plazo.
• El ruido en la señal {eléctrica} puede afectar a la precisión de la medición.
• La eficacia del transductor que funciona con pilas se ve afectada por el gasto restante de la pila.

Funciones del transductor

La conversión de cualquier cantidad corporal en {una señal eléctrica} se utiliza en casi todas las disciplinas. A continuación se enumeran algunas finalidades de los transductores.

• En la Instrumentación Biomédica, se utilizan transductores completamente diferentes para ayudar a la persona afectada a diagnosticar el equivalente a los ecógrafos, termómetros, ECG, ECHO, TAC, RMN y diferentes dispositivos. Convierten las distintas alertas generadas por nuestro cuerpo en alertas eléctricas y las muestran en una pantalla.
• En la construcción, los medidores de tensión se utilizan para medir la tensión en una construcción, un puente y muchos otros.
• La temperatura se transforma en {una señal eléctrica} que se procesa para controlar la temperatura de una habitación. También se utilizan en las alarmas contra incendios.
• Un transductor equivalente a una antena convierte la señal electromagnética en {una señal eléctrica} que permite transmitir la información a una distancia prolongada.
• La tensión de cualquier líquido o gasolina se mide definitivamente con un transductor.
• Los transductores equivalentes a los micrófonos convierten las ondas sonoras en alertas eléctricas que pueden ser amplificadas además de procesadas, modificadas y almacenadas.
• El transductor fotoeléctrico equivalente a las células fotovoltaicas es una fuente de vitalidad sin experiencia. Se utilizan para suministrar la vitalidad eléctrica a partir de la vitalidad fotovoltaica. Se utilizan diferentes LDR, fotodiodos y fototransistores en diversas tareas eléctricas.
• Los vehículos sin conductor de última generación funcionan con transductores que convierten las diferentes alertas de su entorno en alertas eléctricas y su curso para tomar decisiones.
• En robótica, los robots se basan en transductores para conocer y seguir el curso de partes del mundo real, utilizando sus microprocesadores.

Normalmente, utilizamos varios transductores en nuestra vida cotidiana, porque el mechero que utilizamos en nuestra cocina tiene un cristal piezoeléctrico que genera una chispa cuando se golpea con un martillo de muelle. Prácticamente todos los equipos o aparatos eléctricos tienen un transductor incorporado. En los aparatos de medición digital se utilizan varios tipos de transductores.

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