ट्रांसड्यूसर का अनुप्रयोग

विषय

• ट्रांसड्यूसर उदाहरण
• Piezoelectric प्रभाव की व्याख्या की
• पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर बनाम सेंसर अंतर
• ट्रांसड्यूसर उदाहरणों के अन्य समूह
• डायाफ्राम ट्रांसड्यूसर का अनुप्रयोग
• दबाव ट्रांसड्यूसर भौतिकी और अनुप्रयोग

संगीत समारोहों से लेकर पीएच प्रोब तक कि अम्लता के लिए रसायनों का परीक्षण, आप अनुप्रयोगों की एक विस्तृत सरणी में ट्रांसड्यूसर पाते हैं। नाम ट्रांसड्यूसर किसी भी उपकरण को संदर्भित करता है जो यांत्रिक घटनाओं को विद्युत घटना या इसके विपरीत में बदल देता है। यह उन्हें रेडियो एंटीना से इयरफ़ोन तक जीवन के कई क्षेत्रों में पॉप अप करता है।

ट्रांसड्यूसर उदाहरण

ट्रांसड्यूसर के विभिन्न अनुप्रयोगों का वर्णन करने के कई तरीके हैं क्योंकि उन्हें वर्गीकृत करने के बहुत सारे तरीके हैं। एक सामान्य विधि जो दिखाती है कि वे एक दूसरे से कैसे भिन्न हैं, यह तुलना करना कि ट्रांसड्यूसर ऊर्जा को कैसे परिवर्तित करते हैं और इसके द्वारा उन्हें समूहित करते हैं।

ट्रांसड्यूसर रूपांतरण का एक उदाहरण अनुप्रयोग एक तापमान ट्रांसड्यूसर है जो तापमान को विद्युत क्षमता में परिवर्तित करता है। वर्गीकरण का यह तरीका आपको इस बारे में बताने में उपयोगी है कि किस प्रकार के ट्रांसड्यूसर का उपयोग किया जाता है।

ट्रांसड्यूसर्स फोटोवोल्टिक, पीज़ोइलेक्ट्रिक, रासायनिक, पारस्परिक प्रेरण-आधारित, विद्युत चुम्बकीय, फोटोकॉनिटर-आधारित या हॉल प्रभाव-आधारित हो सकते हैं। फोटोवोल्टिक ट्रांसड्यूसर प्रकाश को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में बदलने के लिए पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव का उपयोग करें। रासायनिक ट्रांसड्यूसर रासायनिक ऊर्जा को ऊर्जा के अन्य रूपों में परिवर्तित करें।

ट्रांसड्यूसर जो उपयोग करते हैं पारस्परिक प्रेरण टोक़, बल, वेग, रैखिक विस्थापन, दबाव, त्वरण या कुछ अन्य संपत्ति जैसी मात्रा को मापें और एक परिवर्तन के साथ प्रतिक्रिया करें अधिष्ठापनइसके माध्यम से लागू विद्युत प्रवाह का विरोध करने के लिए एक चालक की क्षमता।

विद्युत चुम्बकीय ट्रांसड्यूसर विद्युत ऊर्जा में चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन। फोटोकॉन्डक्टिव ट्रांसड्यूसर सूर्य के प्रकाश को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करें। ट्रांसड्यूसर जो पर भरोसा करते हैं हॉल प्रभाव (एक विद्युत कंडक्टर में वोल्टेज अंतर का उत्पादन) चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है।

इन प्रकार के ट्रांसड्यूसर में से कुछ में रोज़मर्रा के उपकरणों में अपने अनुप्रयोग होते हैं, जैसे कि इलेक्ट्रिक सिगरेट लाइटर में पीज़ोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर का उपयोग कैसे किया जाता है जिसमें, जब आप इसके बटन को दबाते हैं, तो स्प्रिंग-लोडेड हथौड़ा पीज़ोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल से टकराता है जो स्पार्क गैप के पार एक वोल्टेज बनाता है। गैस प्रज्वलित करें।

दूसरों को अधिक बड़े पैमाने पर परियोजनाओं में उपयोग किया जाता है, जैसे कि दुनिया में सबसे बड़ा टोक़ ट्रांसड्यूसर, 4.6 टन वजन और दातुम इलेक्ट्रॉनिक्स द्वारा 10MNm तक के टॉर्क को मापने के लिए।

Piezoelectric प्रभाव की व्याख्या की

आप कई सामग्रियों में पाईज़ोइलेक्ट्रिक प्रभाव पा सकते हैं, लेकिन उन्हें सेंसर से अलग करने के लिए महत्वपूर्ण है, ट्रांसड्यूसर में उनके अनुप्रयोगों में से एक। पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर दो धातु प्लेटों के बीच सामग्री को फिट करते हैं। जब सामग्री को एक साथ धकेला जाता है तो सेटअप पीजोइलेक्ट्रिसिटी उत्पन्न करता है। यह पुश के यांत्रिक बल को बिजली में परिवर्तित करता है।

आप पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री के बारे में सोच सकते हैं जो एक सकारात्मक अंत और नकारात्मक अंत के साथ बैटरी के रूप में एक साथ दबाया जाता है। यदि आप विद्युत परिपथ में बैटरी के दो चेहरों को जोड़ते हैं तो करंट प्रवाहित होता है।

रिवर्स भी संभव है। यदि आप सामग्री में एक विद्युत प्रवाह को प्रेरित करने के लिए थे, तो यह एक यांत्रिक तनाव से गुजरना होगा जो खुद को एक साथ धकेलता है, जिसे रिवर्स पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव के रूप में जाना जाता है, और आगे और पीछे दोनों तंत्र का उपयोग पीजोइलेक्ट्रिक सेंसर में किया जाता है।

पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर बनाम सेंसर अंतर

पीजोइलेक्ट्रिक सेंसर ट्रांसड्यूसर्स से भिन्न वे पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर का एक विशिष्ट उदाहरण हैं जो एक निश्चित प्रकार के बल का उपयोग विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित होता है जो इंगित करता है कि किसी प्रकार का अवलोकन हुआ है। जब आप प्रकृति में पाईज़ोइलेक्ट्रिक प्रभाव का अवलोकन करते हैं जैसे कि गन्ना चीनी, बर्लिनाइट और क्वार्ट्ज के प्राकृतिक स्रोतों में, वे जैविक बल सेंसर के रूप में कार्य कर सकते हैं जो आपको बता सकते हैं कि क्या पीज़ोइलेक्ट्रिक प्रभाव के परिणामस्वरूप एक निश्चित रासायनिक प्रतिक्रिया हुई है या नहीं।

इसी तरह, पीजोइलेक्ट्रिक सेंसर जो इंजीनियर बनाते हैं, वे माइक्रोफोन में उपयोग के लिए ध्वनि भिन्नता का पता लगा सकते हैं, इलेक्ट्रिक गिटार के लिए पिकअप, मेडिकल इमेजिंग और औद्योगिक nondestructive परीक्षण कर सकते हैं। इसके विपरीत, पीजोइलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर्स एक लागू विद्युत प्रवाह के जवाब में एक यांत्रिक तनाव को प्रेरित करने के लिए रिवर्स पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव का उपयोग करें।

सामग्री में क्रिस्टल जाली संरचनाओं से विद्युत द्विध्रुवीय क्षण (एक सामग्री में सकारात्मक और नकारात्मक चार्ज का पृथक्करण), पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव का कारण बनता है। जैसे-जैसे सामग्री को एक साथ दबाया जाता है, द्विध्रुव इस तरह से ऊपर चढ़ते हैं कि विद्युत आवेश प्रवाहित हो सकते हैं।

पोलिंग, एक ऐसी प्रक्रिया जिसमें एक बड़े विद्युत क्षेत्र का उपयोग स्वयं द्विध्रुवीय क्षेत्रों को संरेखित करने के लिए किया जाता है, उनकी दक्षता बढ़ाने के लिए कुछ पीज़ोइलेक्ट्रिक सामग्रियों से किया जा सकता है। इन पीजोइलेक्ट्रिक सामग्रियों को समरूपता का कोई केंद्र नहीं होना चाहिए, क्योंकि अगर वे ऐसा करते हैं, तो शुद्ध प्रभार शून्य और वर्तमान में प्रवाह को रद्द कर सकता है।

ट्रांसड्यूसर उदाहरणों के अन्य समूह

क्योंकि ट्रांसड्यूसर कई अनुप्रयोगों के साथ इतने व्यापक हैं, आप उन्हें अन्य तरीकों से भी समूह बना सकते हैं। ट्रांसड्यूसर को उनके द्वारा मापी जाने वाली मात्रा के प्रकार में विभाजित किया जा सकता है। ऐसे ट्रांसड्यूसर हैं जो तापमान, दबाव, विस्थापन, बल, प्रवाह और अधिष्ठापन को मापते हैं।

थर्मोकौप्स तापमान को मापते हैं और इसके आधार पर एक विशिष्ट विद्युत वोल्टेज का उत्पादन करते हैं। डायाफ्राम ट्रांसड्यूसरएक डायाफ्राम के विस्थापन में छोटे परिवर्तन के लिए दबाव में परिवर्तन परिवर्तित। ये सूक्ष्म छिद्रों वाली एक सामग्री का उपयोग करते हैं जो पानी और हाइड्रॉक्सिल आयनों या गैसों को एक विद्युत सेल के एनोड और कैथोड के बीच परिवहन करते हैं।

डायाफ्राम ट्रांसड्यूसर का अनुप्रयोग

स्ट्रेन गेजेस, वे उपकरण जो विद्युत प्रतिरोध में मिनट परिवर्तन का पता लगाते हैं जब एक यांत्रिक बल उन पर लागू होता है, डायाफ्राम ट्रांसड्यूसर के एक आवेदन का एक बड़ा उदाहरण है। थेरेस का उपयोग किसी वस्तु या द्रव्यमान के द्रव्यमान को मापने के सटीक तरीकों के रूप में संतुलन में किया जाता है। तनाव वाले गेज एक प्रेरित विद्युत प्रवाह के प्रतिरोध के जवाब में गेज के आकार में छोटे बदलावों का पता लगाते हैं।

तनाव गेज प्रतिरोध में परिवर्तन का पता लगाने वाले समर्थन पर एक ज़िगज़ैग पैटर्न में बनाया गया है। गेज कारक परिवर्तन के लिए इस संवेदनशीलता का प्रतिनिधित्व करता है और इसे /R / δS के रूप में तनाव के मूल्य से विभाजित प्रतिरोध में परिवर्तन के रूप में गणना की जा सकती है।

तार मुख्य रूप से परिपत्र क्रॉस-सेक्शन के होते हैं। चूंकि तनाव गेज पर लागू होता है, प्रतिरोध तार विकृतियों के क्रॉस-सेक्शन के आकार, क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र को बदलते हुए। चूंकि प्रति यूनिट लंबाई के तार का प्रतिरोध पार-अनुभागीय क्षेत्र के विपरीत आनुपातिक है, इसलिए प्रतिरोध में एक परिणामी परिवर्तन होता है।

स्ट्रेन गेज के इनपुट-आउटपुट संबंध को गेज फैक्टर द्वारा व्यक्त किया जाता है, जिसे स्ट्रेन ,S के गेज वैल्यू = /R / .S के प्रतिरोध के परिवर्तन के रूप में परिभाषित किया जाता है। स्ट्रेन गेज के पीछे के तंत्र, जबकि पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव के समान है, यह दर्शाता है कि ट्रांसड्यूसर्स के लिए भौतिकी और इंजीनियरिंग में आवेदन कितने व्यापक हो सकते हैं।

जबकि वे दोनों यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं, पीज़ोइलेक्ट्रिक प्रभाव ज्यादातर सामग्री की रासायनिक संरचना पर निर्भर करता है जबकि स्ट्रेन गेज एक विद्युत सर्किट में प्रतिरोध का उपयोग करता है।

दबाव ट्रांसड्यूसर भौतिकी और अनुप्रयोग

ए दबाव त्रांस्दुसर स्ट्रेन गेज ट्रांसड्यूसर का एक और उदाहरण है। एक दबाव ट्रांसड्यूसर वर्तमान स्तर की गणना करने के लिए सिलिकॉन से बना एक तनाव गेज का उपयोग करता है जिसमें पानी के स्तर का एक समान दबाव और विस्थापन होता है। इन प्रकार के ट्रांसड्यूसर्स के लिए, दबाव का 9.8 kPa 1 मीटर पानी की ऊंचाई के साथ संबंध रखता है।

एक दबाव ट्रांसड्यूसर आमतौर पर निरंतर डेटा आउटपुट के लिए एक डिजिटल डेटा लकड़हारे के साथ दबाव में वायुमंडलीय परिवर्तनों के प्रभाव को कम करने के लिए vented केबलों का उपयोग करता है जो एक वैज्ञानिक या इंजीनियर आसानी से विश्लेषण कर सकते हैं।

एक सामान्य दबाव ट्रांसड्यूसर भी लोहे के हाइड्रॉक्साइड और अन्य सामग्री के परिणामस्वरूप क्लॉगिंग से पीड़ित हो सकता है, जो खनन वातावरण में उपयोग के लिए गैस के कारण अम्लीय वातावरण या जंग से क्षति के रूप में बनता है।