Definizione di trasduttori

I trasduttori sono usati in complessi progetti di ingegneria aerospaziale e in comuni oggetti domestici. Alcuni trasduttori controllano la pressione, come nei progetti aeronautici. Altri trasduttori convertono energia elettrica in onde sonore o luminose. Ci sono trasduttori che misurano energia o forza, e trasduttori che servono solo come mezzo per trasformare energia da una forma all'altra. Trasduttori ultrasonici, di pressione, magnetici ed elettrici convertono tutti energia da una forma all'altra, che misurino dati o no.

Definizione

Un trasduttore cambia una forma di energia (l'elettricità è la più comune) in un'altra forma. Il trasduttore elettrico più comune è la lampadina domestica. Le lampadine trasformano corrente elettrica in luce. Altri tipi di trasduttori rilevano informazioni da un ambiente fisico e poi trasmettono quelle informazioni a un ricevitore. Tali trasduttori includono l'antenna di una radio o un microfono connesso a un altoparlante amplificatore.

Inverso

La capacità di riportare una forma di energia convertita alla sua forma originale è chiamata effetto inverso. Quando un registratore a nastro registra suono su un nastro, un trasduttore converte il suono in segnali elettrici. Questi segnali elettrici cambiano poi i pattern magnetici sulla cassetta audio. Durante la riproduzione, un secondo trasduttore converte i pattern magnetici in un segnale elettrico. I fili dell'altoparlante captano il segnale elettrico, e poi agiscono come trasduttore per produrre suono. La corrente elettrica alimentata in un filo dell'altoparlante muove un piccolo cono di carta all'interno dell'alloggiamento dell'altoparlante. Anche il cono di carta è considerato un tipo di trasduttore. Tutti questi componenti insieme agiscono come trasduttori e riportano il segnale elettrico in onde sonore.

Trasduttori di pressione

I trasduttori di pressione controllano la pressione (solitamente espressa in pressione per pollice quadrato o PSI) che scorre attraverso un sistema controllato. Il flap su un'ala d'aereo, per esempio, si muove in accordo con il segnale generato da un trasduttore di pressione connesso al cavo di pressione dell'ala. I trasduttori di pressione dell'ossigeno misurano la pressione dell'ossigeno tramite un elettrodo di vetro. La membrana trasparente del vetro permette a una certa quantità di molecole di ossigeno di passare attraverso. La misurazione dell'input di ossigeno raggiunge un catodo dove la quantità di ossigeno è consequenziale. I trasduttori di pressione sono talvolta usati per misurare forze applicate. In tali applicazioni, il trasduttore di pressione calcola la forza moltiplicando la massa di un oggetto per la sua accelerazione. I trasduttori di pressione sono usati in scienza medica per misurare la quantità di anidride carbonica nel flusso sanguigno di una persona.

Compatibilità dei componenti

I trasduttori lavorano con altri componenti in un sistema elettrico. In applicazioni elettriche, un trasduttore funziona come apparato di misura per input elettrico in un sistema elettrico. Questo tipo di trasduttore è chiamato trasduttore di input. Il trasduttore di input è estremamente sensibile all'energia di input, ma è progettato per non interferire con quell'energia, così che l'energia misurata rimanga costante nel sistema elettrico.

Concepti errati

"Trasduttore" è un termine usato molto comunemente per dispositivi come termistori, che cambiano la loro resistenza elettrica come risultato di variazioni di temperatura. Questo tipo di dispositivo è in realtà un sensore. La differenza tra questi dispositivi è che i trasduttori cambiano effettivamente l'energia stessa in termini di frequenza o quantità di energia in risposta a un segnale elettrico, o in risposta a pressione da un fluido o gas.

Segnali e input

I segnali ricevuti da un trasduttore sono alterati in corrente (aumentata o diminuita) o convertiti in un'altra forma di energia. Alcuni trasduttori usano una molla interna che comprime sotto pressione, permettendo di misurare la forza e rispondere inviando un segnale elettrico a un altro componente. (Questo è comune in applicazioni aerospaziali.) Altri trasduttori trasmettono un'onda ultrasonica, che è poi monitorata per un'eco.