Wergêran Amûrên elektronîkî ne ku ji bo veguhertina enerjiyê ji formek din têne bikar anîn. Ew di cîhêreng ên sepanên bikaranîn, ji otomasyona pîşesaziyê heya wênekêşiya bijîjkî.
Di vê gotarê de, em ê li ser çi veguherîner in û çawa têne bikar anîn pêşkêşî bikin. Em ê cûda veşêrin cureyên veguherîner, serîlêdanên wan, û çawa têne bikar anîn:
Definition of transducer
Transducerek amûrek e ku enerjiyê ji formek din diguherîne. Piraniya veguherîner veguherînin enerjiya akustîk an mekanîkî (ango pêlên deng an lerzîn) li sînyalên elektrîkê an berevajî vê yekê, her çendî jî hene ku dikarin enerjiyê ji ronahiyê, germahiyê, zextê, qada magnetîkî û guhêrbarên pozîsyonê veguherînin nirxên elektrîkî yên pîvandî.
Nimûneyên veguherînerên ku bi gelemperî têne bikar anîn ev in:
- mîkrofon ku enerjiya dengbêjiyê vediguherîne sînyalên elektrîkê;
- dengbêj ku sînyalên elektrîkê vediguherînin pêlên dengî;
- termîstor ku guheztinên germahiyê vediguherînin voltaja pîvandî;
- krîstalên piezoelektrîkê ku dikare di bersiva deformasyona mekanîkî de îşaretên elektrîkê çêbike;
- gauges strain ji bo tesbîtkirina guhertoyên piçûk ên di veguheztina laşî de wek hêz an torque.
Transducers bi berfirehî di sepanên rojane de têne bikar anîn wekî têlefon, dîmenên bijîjkî û pergalên tespîtkirina makîneyê û her weha pergalên çavdêriya pispor ên mîna sîsmograf û torên veguhestina sînyala fiber-optîk. Veguhezkar bi karanîna teknîkên pîvandinê yên mîqdar ên wekî pîvana herikînê û şopandina leza/germahiya xebatê hwd.
Cureyên veguherîneran
Wergêran Amûrên ku enerjiyê ji formekê vediguherînin forma din in. Di çarçoveya pergalên akustîk de, veguherîner bi gelemperî têne bikar anîn da ku enerjiya laşî veguherînin nîşanên elektrîkê, an berevajî - elektrîkê di pêlên deng de. Dema ku îro li sûkê gelek celeb veguherîner hene, ew hemî li gorî çend prensîbên hêsan dixebitin.
Cureya herî bingehîn a veguherîner a piezoelektrîk transducer, jî wekî mîkrofona têkiliyê an jî tê zanîn piezo bi kurtî. Veguhezerên piezo bi karanîna vebrasyonên mekanîkî vediguhezînin sînyalên elektrîkê bandora piezoelectric; Dema ku hin materyalên dîelektrîkî (mîna quartz) di bin stresa mekanîkî de bin, barek elektrîkî bi tansiyonê an lerizînê tê çêkirin. Dûv re ev barkirina elektrîkê dikare bi dengek bihîstî an bi dengbêjan were zêdekirin û veguheztin.
Cûreyek din a populer a veguherîner e guhezkarê kulîlka elektromagnetîk - carinan bi tenê wekî a mica. Ev ji elektromagnetek ku bi kulek têl pêçayî pêk tê; dema ku dikevin ber pêlên deng, ev kulm dê herikîna xweya elektrîkê biafirîne, ku dûv re dikare bi axaftvan an guhên dengbêjan were zêdekirin û veguheztin. Ji ber ku ew mêl dikin ku di nav rêzên frekansê de ji alavên piezo-based bi rastbûna bersivê bidin, mîkro bi gelemperî di studyoyên tomarkirinê û performansa zindî de bi hev re têne bikar anîn.
Dawiyê, hene box converter dîjîtal (DAC) transducers; ev kar bi hilberandina agahdariya dîjîtal û veguheztina wan nav sînyalên analogê (an berevajî) dikin. Van amûran ji bo veguheztina sînyalên dengî li ser torên dîjîtal ên wekî girêdanên Bluetooth-ê girîng in; Di vê rewşê de, DAC dê were bikar anîn da ku beşên sînyalê ku dibe ku pêşî li veguheztina li ser girêdanên bêtêlê veguhezîne nav lêdana dengî ya bi kalîte asteng bike.
Prensîba Xebatê
Transducerek amûrek e ku ji bo veguherîna enerjiyê ji formek din tê bikar anîn. Ew bi girtina enerjiya têketinê dixebite, wek mînak elektrîk an ronahî, û wê veguherîne tevgera mekanîk an deng.
Serîlêdana herî gelemperî ya veguherîneran di veguhertina sînyalên elektrîkê de di pêlên deng de ye. Ev celeb veguherîner di cûrbecûr sepanan de tê bikar anîn, di nav de pergalên bihîstwerî, amûrên bijîşkî, û amûrên leşkerî.
Niha em lêkolîn bikin çawa veguherînerek dixebite û bikaranîna wê ya cuda.
Transducers çawa dixebitin
Transducerek amûrek elektrîkê ye ku bi gelemperî ji bo veguheztina îşaretek elektrîkê di mîqdarek laşî de wekî deng, germ, an tevger tê bikar anîn. Ev veguhertin bi karanîna senzorek ji bo hilberandina sînyalek analog an îşaretek dîjîtal pêk tê. Dûv re sînyala analog vediguhere formek xwendinê ya voltaj an jî heyamê. Cûreyên cûda yên veguherîner hene ku ji bo celebên celebên enerjiyê yên wekî lerizîn û zexta mekanîkî.
Veguhezer sê hêmanên sereke dihewîne: çavkaniyek (vedan), hêmana navîn (amplifier), û detektor (derketin). Çavkanî enerjiyê di forma zextê, pêlên deng, herikîna elektrîkê hwd de bi kar tîne, ku dikare ji hêla hêmana navîn ve were kifş kirin û berî ku were şandin ku were tespît kirin wekî ku hewce be were zêdekirin. Dema ku hêmana navîn enerjiya têketinê werdigire her weha taybetmendiyên pêşwextkirî yên wekî frekansa û firehiyê. Dedektor van taybetmendiyan tesbît dike û dûv re wan vediguherîne taybetmendiyek fizîkî ya pîvandî ya wekî voltaj an niha di qonaxa derketinê de ji bo karanîna bêtir.
Di pêvajoyên otomasyonê de, modulên xebitandinê yên mîna robotan bi hev re têne yek kirin erk veguherîner da ku ew karibin hêzên derve yên ku li ser milê robotê tevdigerin tespît bikin û piştrast bikin ku tevgera wê di nav sînorên xebitandinê de ewle bimîne. Veguhezerên hêzê jî di pergalên kontrolkirina pîşesaziyê de li ku derê têne bikar anîn pêdivî ye ku herik û voltaj bi baldarî bêne şopandin ji bo aramî û rastbûna demdirêj di pêvajoyên otomatîkî de. Di pergalên otomasyona malê de, kilîdên derî bi gelemperî senzoran bikar tînin da ku bikin dema ku kesek nêzikî deriyekî dibe an jî gava ku tevger têne hîs kirin ronahiyê vekin di hundurê hawîrdora malê de.
Cureyên sînyalên transducer
Wergêran pêkhateyên pergalekê ne ku ji bo veguhertina formek enerjiyê nav yekî din tê bikar anîn. Ew cûrbecûr nîşaneyên wekî elektrîk, mekanîkî, termal û optîkî dipîvin, hîs dikin û vediguhezînin. Nîşaneyên veguherîner bi gelemperî li du kategoriyên sereke têne dabeş kirin: Analog û digital.
Veguhezerên analog agahdariyên laşî yên cihêreng ji hawîrdorê dipîvin da ku îşaretên analogê çêbikin ku agahdariya wusa di forma elektrîkê de temsîl dikin. Daneyên wekî zext, germahî, lez û bilez dikarin bi karanîna veguherîneran ji bo pîvandin an mebestên kontrolê veguherînin sînyalên analog. Nimûneyên veguherînerên analog hene mîkrofonên ku pêlên deng vediguherînin voltaja elektrîkê; Accelerometerên piezoelektrîkî yên ku lerizîna mekanîkî vediguherînin herikîna elektrîkê; termocouples ku germahiyê destnîşan dikin; hwd
Veguhezerên dîjîtal sînyalek ji pîvanên laşî (wekî ronahî an deng) vediguherînin nûnertiyên dîjîtal ên ku tenê piştî ku pêvajo biqede li ser pêvajoya nîşana dîjîtal a ku bi xwe veguherîner ve girêdayî ye têne çêkirin. Berevajî îşaretên analogê, îşaretên dîjîtal ji astên veqetandî yên wekî 0s û 1s pêk tên ku bi hin rewşa pêşwextkirî re têkildar in û ne ji voltaja domdar an asta heyî di rewşa analogê de. Pêvajoya sînyala dîjîtal bi berfirehî di pergalên têlefonê de wekî mînak tê bikar anîn telefonên mobîl, sensorên mîna roniyên LED, panelên tavê hwd., ku daneyên dîjîtal li gorî daneyên hevta-analog bi lez û beztir di nav toran de diherike. Ji ber ku lêçûna avakirina çerxên ji bo veguheztina yek bit pir kêmtir e ji ya ku bi damezrandina dorhêlan ve girêdayî ye ji bo şandina pêlekek dengî perçe bi perçe li rêzek frekansa taybetî li ser dûr.
Applications
Transducerek bi berfirehî di cûrbecûr sepanên cihêreng de tê bikar anîn, wek mînak Amûrên wênekêşiya bijîjkî, sensorên otomotîvê, û pergalên kontrolkirina pêvajoya pîşesaziyê. Ew amûrek e ku enerjiyê ji formek analog an dîjîtal diguhezîne formek din. Wekî din, veguherîner bingeha her pergala xweseriya nûjen in ji ber ku ew ji bo wan têne bikar anîn veguhertina sînyala û şertê sînyala.
Ka em li serîlêdanên cihêreng ên veguherîner bigerin:
Automotive
Transducers Automotive ji ber performansa wan a rast, mezinahiya piçûk, û lêçûniya wan bi berfirehî di pîşesaziya otomotîvê de ji bo cûrbecûr serlêdanan têne bikar anîn. Ew amûrên pir girîng in ku di pergalên şopandin û kontrolkirina wesayîtan de têne bikar anîn da ku pîvanên cihêreng ên wekî pîvandinê bikin germahî, zext û pozîsyon.
Ji bo pîvandinê bi gelemperî di motorên otomobîlan de veguherîner têne bikar anîn leza, helwesta pêkhateyên wek piston an camshaft, zexta exhaust an gemarî, germahîya an rêjeya herikîna. Veguhezkar dikarin alîkariyê bidin ku pirsgirêkên nepêşbînîkirî yên ku rêbazên teftîşê yên asayî ji bîr nekin nas bikin. Mînakî, veguherînerek leza zivirandinê dikare were bikar anîn da ku guheztinên di RPM-ya motorê de bipîve ku dikare xitimandin û kêşa gelemperî, şewitandina ne normal an pirsgirêkên nelihevkirinê nîşan bide.
Di pergala elektrîkê ya wesayîtê de ew dikarin werin bikar anîn da ku îşaretên elektronîkî tespît bikin û bertek bidin ka gelo ew di nav taybetmendiyên çêker de ye û di çareserkirina pirsgirêkên pergalên elektrîkê yên di hundurê gerîdeyê de arîkar dikin. Sepanên tîpîk pîvandinê dihewîne asta niha û voltaja pîlê (ji bo birêvebirina asta barkirinê), hîskirina asta sotemeniyê (ji bo şopandina rastbûna astê) û her weha tespîtkirina dema şewitandinê hem li ser motorên mazotê û hem jî li ser benzînê (ji bo misogerkirina şewitandina çêtirîn.) Ew her weha pir caran di pergalên hewayê de têne bikar anîn, di nav de kontrolkirina rêjeya pevguhertina hewayê di navbera hewaya derve û kabîneyên hundur de ji bo mebestên kontrolkirina rehetiyê.
Digel vê yekê teknolojiya veguherîner ji bo karanîna di pergalên otomasyona kargehê de ku senzor ji bo stasyonên xebatê yên xeta berhevkirina robotîkî ya otomatîkî û her weha kontrolkirina kalîteyê ya parçeyên ku ji hêla makîneyan ve têne hilberandin têne bicîh kirin de têne pêşve xistin. Li vir daneyên ji veguherîneran dikarin ji hêla robotên kontrolkirî yên komputerê ve werin girtin ku ne tenê kontrolên lênihêrînê yên birêkûpêk lê di heman demê de karên tevlihev ên mîna teşhîskirina pirsgirêkên lihevkirinê an xeletiyên têkildar ên qutkirinê di nav xetên hilberînê de.
sinaî
sepanên Industrial veguherîner bi gelemperî di otomasyona kargehê, kontrolkirina pêvajoyê, û robotîkê de têne dîtin. Sensorên pîşesaziyê yên hevpar in lezbûn, livîn, lerzîn, zext/hêz, germahî, jicîhûwarî/dûr/pozîsyon û têkil kirin. Van celeb sepanan bi gelemperî pergalên ragihandinê yên yekalî ne ku tê de veguhezkar nîşaneyên enerjiyê yên laşî vediguhezîne elektrîkê wekî bertek ji bo pêvajoyek çavdêriyê an jî wekî têketinek ji bo kontrolkirina çerxerêya ku bandorê li pêvajoya laşî bi navgîniya çalakkerên wekî motor an solenoids dike.
Cûrbecûr cûrbecûr celebên sensor dihêle ku veguherîner ji bo pêvajoyên pîşesaziyê yên cihêreng ên wekî qutkirin û damezrandina metal, pêvajoyên sondaj û rafîneriya zeviya neftê (SPM), pergalên welding û makîneyên komkirinê werin bikar anîn. Li gorî celebê serîlêdana ku veguherîner tê bikar anîn, dibe ku hewce be ku sînyala derketina elektrîkê ji formek enerjiyê veguhezîne formek din a maqûl (germahî di zextê de an jî veguheztina nav lezê).
Veguhaster tewra dikarin di torên tevlihev de bi xetên fiber optîk ve werin girêdan, ku pir caran xalên 'stratejîk' di nav dezgehên hilberîna xweser ên mezin de girêdidin. Amûrên derketinê dikarin bi heman rengî ji pêvajokeran ve werin girêdan da ku li ser bertekên ji hawîrdorê tevbigerin. Serîlêdanên veguherîner ên pîşesazî ji çêkirina pîvandinan ji bo mirovan (nîşana termînalê daneyan(servo-pergalên dorpêçê girtî).
Pizişkî
Transducers di teknolojiya bijîjkî de ji bo cûrbecûr sepanan têne bikar anîn. Yek ji van serlêdanan e elektrokardiyografî (ECG) ku pêlên elektrîkê yên dil bi demê re dipîve û wek grafîk nîşan dide. Di vê pêvajoyê de, elektrod li ser deverên laş, wekî ling an sîng têne danîn û wan berbi makîneya ECG-ê ve dibe. Elektrod çalakiya elektrîkê ya dil tespît dikin da ku her lêdanên nerêkûpêk an rewşek din a diyarkirî ya ku bi çalakiya dil ve girêdayî ye binirxînin.
Veguhezerên serîlêdana bijîjkî yên din ên ku têne bikar anîn ev e wênekirin û şopandina ultrasonic. Di vê yekê de amûrek ku wekî lêkolînek ultrasound tête zanîn tê bikar anîn da ku pêlên dengî yên bi frekansa bilind li hin beşên laş belav bike da ku wêneyên ku tevna nerm û organên mîna hestî, masûlk, tendon, lîgament, kartilage û damarên xwînê destnîşan dikin biafirîne. Van wêneyan dikarin ji bo teşhîskirina nexweşiyên di laş de, wek teşhîskirina tumor an nexweşiyên din ên mîna penceşêrê, werin bikar anîn.
Wekî din, veguherîner di nav de têne bikar anîn amûrên çavdêriyê - Amûrên ku di demek rast de agahdarî di derheqê rewşa nexweş de ji xalek dem heya xalek din di heyamek dem de peyda dikin - di nav de:
- Pulse oximeter ku asta têrbûna oksîjenê di xwînê de dipîve.
- çavdêrên EKG ku rêjeya dilê koroner an anormaliyên rîtmê dipîve.
- Çavdêr ji bo germahî, rêjeya nefesê û nîşanên din ên girîng ên wekî tansiyona xwînê û asta glukozê.
Electronics Serfkaran
Elektronîkên xerîdar di nav wan de ne sepanên herî gelemperî yên veguherîneran. Ev e ji ber ku veguherîner dikarin enerjiya elektrîkê veguherînin deng, ku paşê ji hêla axaftvanan ve di cûrbecûr cîhazên dengî de têne bikar anîn. Wekî din, veguherîner ji bo veguheztina enerjiyê ji formek din tê bikar anîn da ku di televîzyon û radyoyan de rêjeya sînyala-dengê baştir bikin. Ew di veguheztina îşaretên elektronîkî li pêlên acoustîk de jî rolek dileyzin da ku ew werin zêdekirin.
Mînakên din karanîna wan di têlefon û guhêran de hene, ku ew arîkariya zêdekirina deng û her weha dikin dengê paşnavê kêm bikin. Veguhezer di alavên tomarkirina vîdyoyê de jî, wek kamera û kamerayên dîjîtal, têne bikar anîn, da ku nîşanên optîkî veguherînin yên elektrîkî da ku ew dûv re bi dîjîtal bêne hilanîn an bi komputerê ve werin manipulandin. Di dawiyê de, alavên bijîjkî bi gelemperî ji bo teknolojiya veguherîner bikar tînin wênekirina ultrasound û armancên din.
Avantaj û dezavantajan
Transducerek amûrek e ku dikare rengek enerjiyê veguherîne rengek din a enerjiyê. Ew di cûrbecûr sepanên wekî pîvandinê de tê bikar anîn hêz, germahî, pozîsyon, lez û guhêrbarên laşî yên din.
Di vê gotarê de, em ê feyd û kêmasiyên karanîna veguherîneran nîqaş bikin. Bi têgihiştina avantaj û dezawantajên veguherînerek, hûn dikarin di derheqê karanîna wê de di cûrbecûr sepanan de biryarek agahdar bidin.
Feyda
Transducerek amûrek e ku enerjiyê ji formek din vediguherîne, pir caran bi mebesta pîvandina mîqdarek fîzîkî. Gelek celebên veguherîner hene, ku her yek ji bo armancek taybetî ye. Veguhezer di warê rehetî û rastbûnê de gelek avantajên peyda dikin, û di teknolojiya nûjen de bûne hêmanên domdar.
Avantajên veguherîneran ev in:
- Rêzik: Veguhezer ji şert û mercên hawirdorê re bi hesas in û ew dikarin di germahiyên giran û şert û mercên din ên xeternak de werin bikar anîn. Ew bi gelemperî di heyama jiyana xwe de hewceyê lênihêrîna hindik in.
- High Speed: Gelek senzor dikarin di nav milliseconan de xwendinê peyda bikin, ger hewce bike rê dide demên bersivdayînê û kontrolkirina bertekê.
- Fêrbûna: Ji ber gelek kapasîteyên hîskirinê yên veguherîneran, ji pîvandina kontrolkirina pêvajoyê heya tespîtkirina bijîjkî, cûrbecûr serlêdanan gengaz in.
- tamî: Nîşana deranîna ji veguherînerek bi gelemperî li gorî pîvandinên ku bi destan an amûrên din ên kêmtir pêbawer têne çêkirin pir rast e. Çewtiyên pîvandinê dikarin ji yên ji rêbazên destan pir kêmtir bin.
- bandorkeriya mesrefê: Mesrefên veguherîner di van salên dawî de ji ber pêşkeftinên teknolojiyê, ku naha wan ji bo piraniya serîlêdanan bigihînin wan, pir kêm bûne.
dezawantajên
Wergêran hem awantaj û hem jî dezawantaj hene. Her çend ew ji bo veguheztina enerjiyê ji formek din re rêyek hêsan, bikêrhatî û biha ne, lê tixûbên wan hene.
Kêmasiya herî berbiçav a veguherîneran hestiyariya wan e midaxeleya deng. Ev bi taybetî dema ku meriv xwendinên kêm-frekansa pîvandinê rast e. Veguhezkar dikare ji hêla nîşanên elektrîkê yên din ve bandorek neyînî bike ku encamên xwendinên nerast û encamên nerast çêdibe.
Kêmasiyek din a veguherîneran bi nisbetî wan e dema bersiva hêdî li gorî formên din ên veguheztina enerjiyê yên wekî amûrên mekanîkî an algorîtmayan. Di hin sepanan de, ji bo nimûne ku biryarên bilez hewce ne an dema ku astên bilind ên rastbûnê hewce ne, dibe ku rêbazên kevneşopî ji pergalên veguherîner guncantir bin.
Transducers jî hewce ne jêhatîbûnên pispor sazkirin û xebitandina wan bi rêkûpêk, ku wan ji bo gelek serîlêdanên cihê ku personelên nepispor hene an jîngeh hewce dike neguncaw dike belavkirina bilez û operasyona hêsan ji bo performansa çêtirîn.
Xelasî
Di encamê de, veguherîner hêmanek bingehîn a gelek pîşesazî û amûrên şêwaza jiyanê ne. Ew dikarin enerjiya elektrîkê veguherînin enerjiya mekanîkî û berevajî vê yekê, rê didin ku pîvandinên girîng ên ku berê ne mimkun bûn bêne girtin. Veguhezer cûrbecûr deverên serîlêdanê vedigirin û dikarin bi hevûdu re werin bikar anîn da ku pîvandinên rasttir çêbikin.
Cûreyên cûda di sêwiran û karanîna de cûda dibin; Transducers Ultrasonic bi taybetî ji bo kêrhatî ne ceribandina ne-hilweşîner ji ber şiyana wan a pîvandina qalindahiya maddeyê bêyî ku bi ti awayî destwerdanê bi tiştê. Veguhezerên piezoelektrîkê zordariya mekanîkî veguherînin potansiyelên elektrîkê ku wan ji bo wênekêşiya bijîjkî guncan dike ji ber ku ew wêneyên zelal ên organên hundurîn peyda dikin. Herî dawî, veguherînerên berxwedêr ji bo pîvandina guheztinên germahiyê pir xweş in ku wan ji bo karanîna otomotîvê guncan dike, wekî çavdêriya germahiya motorê.
Bi tevayî, veguherîner ji gelek armancên mezin û piçûk re xizmet dikin û ji bo bikarhêneran girîng e ku fêm bikin ka van amûran çawa dixebitin da ku ew bikaribin ji bo hewcedariyên xwe celebek rast hilbijêrin. Her ku teknolojî pêş dikeve, dê ji mirovan re bêtir derfet hebin ku senzorên pêşkeftî yên ku xwe dispêrin teknolojiya veguherîner bikar bînin, ji ber vê yekê girîng e ku hûn di vê mijarê de perwerde bibin!
Ez Joost Nusselder im, damezrînerê Neaera û bazarvanek naverokê, bavo, û hez dikim ku amûrên nû bi gîtarê re di dilê xwe de biceribînin, û bi tîmê xwe re, ez ji sala 2020-an vir ve gotarên blogê yên kûr diafirînim. da ku ji xwendevanên dilsoz re bi serişteyên tomarkirin û gîtarê re bibin alîkar.
