5 ประเภทหลักของทรานสดิวเซอร์ที่คุณควรรู้

ทรานสดิวเซอร์ทำงานโดยการแปลงพลังงานจากรูปแบบหนึ่งไปเป็นอีกรูปแบบหนึ่งเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบอัตโนมัติ การวัด และระบบควบคุม

โดยพื้นฐานแล้ว ทรานสดิวเซอร์มี 5 ประเภทหลัก ได้แก่ ทรานสดิวเซอร์ที่อิงจากแหล่งพลังงาน ทรานสดิวเซอร์ตามปรากฏการณ์ทางกายภาพ ทรานสดิวเซอร์แบบเอาท์พุต ทรานสดิวเซอร์แบบอิงปรากฏการณ์ 

เนื่องจากแต่ละคนมีฟังก์ชั่นและการใช้งานที่หลากหลาย วิศวกรทรานสดิวเซอร์จึงจำเป็นต้องรู้ว่าทรานสดิวเซอร์ทั้ง 5 ประเภทนี้มีความหมายต่องานอย่างไรจึงเป็นสิ่งสำคัญมาก

บล็อกนี้จะแนะนำทรานสดิวเซอร์หลัก 5 ประเภท รวมถึงมันคืออะไร วิธีทำงาน และข้อมูลที่เกี่ยวข้องที่คุณควรรู้ มาเริ่มอ่านกันเลย!

การแบ่งปันคือการดูแล!

คอนเทนต์

● ประเภทที่ 1: ความต้องการแหล่งพลังงานตามประเภทตัวแปลงสัญญาณ

● ประเภทที่ 2: ทรานสดิวเซอร์ประเภทตามปรากฏการณ์ทางกายภาพ

● ประเภท 3: ทรานสดิวเซอร์ประเภทตามเอาต์พุต

● ประเภทที่ 4: ทรานสดิวเซอร์ประเภทตามปรากฏการณ์การถ่ายเท

● ประเภทที่ 5: ทรานสดิวเซอร์ประเภทตามการก่อสร้าง

● คำถามที่พบบ่อย

● สรุป

---

ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับการจำแนกประเภทของทรานสดิวเซอร์

ประเภทที่ 1: ความต้องการแหล่งพลังงานตามประเภทตัวแปลงสัญญาณ

● ตัวแปลงสัญญาณที่ใช้งานอยู่

ทรานสดิวเซอร์แบบแอคทีฟคือทรานสดิวเซอร์ที่ไม่ใช้พลังงานจากภายนอกสำหรับการวัดตัวแปรกระบวนการ ทรานสดิวเซอร์เหล่านี้เป็นอุปกรณ์ที่สร้างตัวเองซึ่งทำงานภายใต้หลักการแปลงพลังงาน 

กล่าวอีกนัยหนึ่ง ทรานสดิวเซอร์แบบแอคทีฟจะสร้างเอาต์พุตทางไฟฟ้าที่เทียบเท่ากันเพื่อตอบสนองต่อปริมาณทางกายภาพที่จะวัด เทอร์โมคัปเปิล เทอร์โมไพล์ คริสตัลเพอิโซอิเล็กทริก โฟโตโวลตาอิกเซลล์ เป็นต้น เป็นตัวอย่างของทรานสดิวเซอร์แบบแอคทีฟ

● ตัวแปลงสัญญาณแบบพาสซีฟ

ทรานสดิวเซอร์แบบพาสซีฟ คือทรานสดิวเซอร์ที่ต้องใช้แหล่งพลังงานภายนอกสำหรับการทำงาน เช่น สำหรับการวัดตัวแปรกระบวนการ จำเป็นต้องจัดหาแหล่งจ่ายไฟภายนอกให้ทำงานหรือสำหรับการแปลงพลังงานจากรูปแบบหนึ่งเป็นอีกรูปแบบหนึ่ง 

ทรานสดิวเซอร์เหล่านี้เรียกอีกอย่างว่าทรานสดิวเซอร์ที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานจากภายนอก ทรานสดิวเซอร์ต้านทาน เช่น RTD, เทอร์มิสเตอร์, สเตรนเกจ, ทรานสดิวเซอร์อุปนัย เช่น LVDT, เซ็นเซอร์ในห้องโถง เป็นต้น เป็นตัวอย่างของทรานสดิวเซอร์แบบพาสซีฟ 

หลักการทำงานของทรานสดิวเซอร์ต้านทาน เป็นหัวข้อสำคัญ ซึ่งช่วยให้วิศวกรอิเล็กทรอนิกส์คำนวณปริมาณทางกายภาพ

ประเภท 2: ทรานสดิวเซอร์ประเภทตามปรากฏการณ์ทางกายภาพ

● ตัวแปลงสัญญาณหลัก

ทรานสดิวเซอร์ปฐมภูมิหรือที่เรียกว่าองค์ประกอบการตรวจวัดปฐมภูมิ เป็นข้อกำหนดแรกและสำคัญที่สุดสำหรับการวัดและการควบคุม 

ทรานสดิวเซอร์หลักเป็นองค์ประกอบแรกซึ่งสัมผัสโดยตรงกับตัวแปรกระบวนการที่จะวัดซึ่งรับรู้ถึงการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพหรือการเปลี่ยนแปลงใดๆ โดยรอบ และสร้างเอาต์พุตการทำงานที่เทียบเท่ากันซึ่งถูกตรวจพบโดยสเตจถัดไปหรือสเตจที่สอง 

ท่อ Bourdon, ไดอะแฟรม, เครื่องสูบลมในการวัดความดัน, เทอร์โมมิเตอร์แบบไบเมทัลลิก, เทอร์โมมิเตอร์แบบเติมของเหลว, มาโนมิเตอร์ ฯลฯ เป็นตัวอย่างของทรานสดิวเซอร์หลัก 

● ตัวแปลงสัญญาณรอง

ทรานสดิวเซอร์ทุติยภูมินั้นเป็นขั้นตอนที่สองในระบบการวัดที่ตรวจจับการเปลี่ยนแปลงทางกลหรือทางกายภาพที่เกิดจากองค์ประกอบการตรวจจับหลักและแปลงหรือจัดการเป็นสัญญาณไฟฟ้าเป็นส่วนใหญ่ 

ขนาดของสัญญาณเอาท์พุตขึ้นอยู่กับสัญญาณกลอินพุต ตัวอย่างของทรานสดิวเซอร์รอง ได้แก่ LVDT, คริสตัลไฟฟ้า Piezo, การจัดเรียงเฟืองปีกนก ฯลฯ

ประเภท 3: ทรานสดิวเซอร์ประเภทตามเอาต์พุต

● ตัวแปลงสัญญาณอนาล็อก

ทรานสดิวเซอร์แอนะล็อกคือทรานสดิวเซอร์ที่ให้สัญญาณเอาต์พุตในรูปแบบแอนะล็อก (ของแรงดันหรือกระแส) กล่าวคือ ฟังก์ชันต่อเนื่องของเวลาในการตอบสนองของปริมาณอินพุตที่จะวัด 

ทรานดิวเซอร์วัดตําแหน่งเชิงเส้น, LVDT, เทอร์มิสเตอร์, RTD, เทอร์โมคัปเปิล เป็นต้น เป็นตัวอย่างของทรานสดิวเซอร์แอนะล็อก

● ตัวแปลงสัญญาณดิจิตอล

ทรานสดิวเซอร์ดิจิตอลเป็นทรานสดิวเซอร์ที่ให้สัญญาณไฟฟ้าเอาท์พุตในรูปแบบดิจิตอล เช่น สัญญาณไม่ต่อเนื่องในการตอบสนองต่อปริมาณอินพุตที่จะวัด 

เอาต์พุตอยู่ในรูปของพัลส์สี่เหลี่ยมและมีสองสถานะ (สูงและต่ำ); ดังนั้นจึงเรียกว่าตัวแปลงสัญญาณดิจิทัล ตัวอย่าง- เครื่องเข้ารหัสเพลา, ลิมิตสวิตช์, สวิตช์แรงดัน, เครื่องวัดวามเร็วแบบดิจิตอล, ตัวแก้ไขดิจิตอลเป็นต้น

ประเภทที่ 4: ทรานสดิวเซอร์ประเภทตามปรากฏการณ์การถ่ายเท

● transducer

เมื่อพิจารณาปรากฏการณ์การถ่ายโอน ทรานสดิวเซอร์เป็นอุปกรณ์ที่แปลงตัวแปรกระบวนการทางกายภาพที่ไม่ใช่ทางไฟฟ้าที่ถูกวัดเป็นสัญญาณไฟฟ้า 

สิ่งเหล่านี้เรียกว่าเป็นทรานสดิวเซอร์ไฟฟ้า โพเทนชิออมิเตอร์, LVDT, เทอร์มิสเตอร์, RTD, เทอร์โมคัปเปิล เป็นต้น เป็นตัวอย่างของทรานสดิวเซอร์ไฟฟ้า 

ใช้โพเทนชิออมิเตอร์เป็นตัวอย่าง โพเทนชิออมิเตอร์เป็นอุปกรณ์ปลายทางสามตัวที่ใช้สำหรับวัดความต่างศักย์โดยการปรับค่า ความต้านทาน.

● ตัวแปลงสัญญาณผกผัน

Inverse Transducer หมายถึง อุปกรณ์ที่ใช้ในการแปลงปริมาณไฟฟ้า เช่น แรงดันไฟหรือกระแสให้เป็นปริมาณที่ไม่ใช่ไฟฟ้า เช่น การกระจัด แรง ความดัน อุณหภูมิ เป็นต้น 

กล่าวอีกนัยหนึ่งตัวแปลงสัญญาณผกผันเรียกว่าเป็นตัวแปลงสัญญาณเอาต์พุตเนื่องจากแปลงสัญญาณไฟฟ้าเป็นเอาต์พุตที่ไม่ใช่ไฟฟ้า 

ตัวอย่างเช่นตัวแปลง I ถึง P, คริสตัลไฟฟ้า Piezo, แอมป์มิเตอร์แบบอนาล็อก, ออสซิลโลสโคป ฯลฯ เป็นตัวแปลงสัญญาณผกผัน

ประเภทที่ 5: ทรานสดิวเซอร์ประเภทตามการก่อสร้าง

● ตัวแปลงสัญญาณเครื่องกล

ทรานสดิวเซอร์เชิงกลคือชุดขององค์ประกอบการตรวจจับหลักที่ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงในปริมาณทางกายภาพที่มีเอาต์พุตทางกล เช่น การกระจัด แรง (หรือแรงบิด) แรงดันและความเครียด 

ไดอะแฟรม, เบลโลว์, มาโนมิเตอร์, แถบ bimetallic, ปากไหล, ท่อนำร่อง ฯลฯ เป็นทรานสดิวเซอร์เชิงกล  

● เครื่องแปลงสัญญาณไฟฟ้า

ทรานสดิวเซอร์ไฟฟ้าถูกกำหนดให้เป็นอุปกรณ์ตรวจจับซึ่งใช้ในการตรวจจับหรือตรวจจับปริมาณหรือขนาดที่ไม่ใช่ทางกายภาพและแปลงเป็นสัญญาณเอาท์พุตไฟฟ้า เช่น แรงดันหรือกระแสตามสัดส่วนกับอินพุตที่กำลังวัด 

Potentiometer, LVDT, RTD, Thermocouple, Strain Gauge, Piezo-electric crystal เป็นต้น เป็นตัวอย่างของตัวแปลงสัญญาณไฟฟ้า

● ตัวแปลงสัญญาณออปติคัล

ทรานสดิวเซอร์แบบออปติคัลขึ้นอยู่กับการถ่ายโอนสัญญาณแสงและรังสี และใช้คุณสมบัติทางแสงสำหรับการวัดและวิเคราะห์ ทรานสดิวเซอร์เชิงแสงส่วนใหญ่แปลงแสงและรังสีเป็นปริมาณไฟฟ้า 

ดังนั้นสิ่งเหล่านี้จึงเรียกว่าเป็นทรานสดิวเซอร์ออปโตอิเล็กทริกหรือโฟโตอิเล็กทริกทรานสดิวเซอร์ ตัวแปลงสัญญาณแบบออปติคัลใช้คุณสมบัติของแสง เช่น ความร้อน การดูดซับ การดูดซับ การสะท้อน การแผ่รังสี การแผ่รังสี และอื่นๆ

คำถามที่พบบ่อย

1. ถาม: ทรานสดิวเซอร์สามประเภทมีอะไรบ้าง?

ตอบ: ทรานสดิวเซอร์เป็นอุปกรณ์ที่แปลงพลังงานที่ไม่ใช้ไฟฟ้าเป็นพลังงานไฟฟ้า ประกอบด้วยองค์ประกอบการตรวจจับ/การตรวจจับและองค์ประกอบการถ่ายโอนข้อมูล บนพื้นฐานขององค์ประกอบทรานสดิวเซอร์ มีทรานสดิวเซอร์สามประเภท: ทรานสดิวเซอร์ capacitive, inductive และ resistive

2. ถาม: แอมพลิฟายเออร์เป็นทรานสดิวเซอร์หรือไม่?

ตอบ: Compact Transducer Amplifier (CTA) เป็นเครื่องขยายสัญญาณตัวแปลงสัญญาณแบบบริดจ์ DC และตัวปรับสัญญาณ สามารถใช้กับเซ็นเซอร์แรงดัน แรง ดิสเพลสเมนต์ หรือเซ็นเซอร์แบบบริดจ์อื่นๆ มีการปรับและสอบเทียบจากโรงงานสำหรับเซนเซอร์รุ่นต่างๆ

3. ถาม: ตัวอย่างของทรานสดิวเซอร์มีอะไรบ้าง

ตอบ: ทรานสดิวเซอร์เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่แปลงพลังงานจากรูปแบบหนึ่งเป็นอีกรูปแบบหนึ่ง ตัวอย่างทั่วไป ได้แก่ ไมโครโฟน ลำโพง เทอร์โมมิเตอร์ เซ็นเซอร์ตำแหน่งและความดัน และเสาอากาศ

4. ถาม: ทรานสดิวเซอร์ใช้ที่ไหน?

ตอบ: ทรานสดิวเซอร์มักใช้ที่ขอบเขตของระบบอัตโนมัติ การวัดและระบบควบคุม โดยที่สัญญาณไฟฟ้าจะถูกแปลงเป็นและจากปริมาณทางกายภาพอื่นๆ (พลังงาน แรง แรงบิด แสง การเคลื่อนไหว ตำแหน่ง ฯลฯ) กระบวนการแปลงพลังงานรูปแบบหนึ่งเป็นอีกรูปแบบหนึ่งเรียกว่าการถ่ายทอด

สรุป

กล่าวโดยย่อ เราเรียนรู้เกี่ยวกับรายละเอียดของทรานสดิวเซอร์ประเภทหลัก 5 ประเภท รวมถึงประเภททรานสดิวเซอร์ตามความต้องการแหล่งพลังงาน ปรากฏการณ์ทางกายภาพ เอาต์พุตของทรานสดิวเซอร์ ปรากฏการณ์ทรานส์ดักชัน และการก่อสร้าง ช่วยให้วิศวกรอุตสาหกรรมเข้าใจการจำแนกประเภท โครงสร้าง และการทำงานของทรานสดิวเซอร์ประเภทต่างๆ

หลังจากอ่านบล็อกนี้แล้ว คุณคิดอย่างไรเกี่ยวกับประเภททรานสดิวเซอร์ กรุณาฝากข้อความด้านล่างเพื่อแบ่งปันความคิดของคุณ! และอย่าลืมแบ่งปันบทความนี้หากจะเป็นประโยชน์กับคุณ!  

อ่านเพิ่มเติม

● อะไรคือความแตกต่างระหว่างเซ็นเซอร์ตัวส่งและตัวแปลงสัญญาณ?
● ตัวแปลงสัญญาณอุปนัย: การทำงานและการใช้งาน
● บทนำสู่เครื่องแปลงสัญญาณเสียง

ฝากข้อความ 

รายการข้อความ