知っておくべき5つの主なトランスデューサーの種類

トランスデューサーは、エネルギーをある形式から別の形式に変換することによって機能し、自動化、測定、および制御システムで広く使用されている電子デバイスとして機能します。

基本的に、トランスデューサーには5つの主要なタイプがあります。エネルギー源要件ベースのトランスデューサー、物理現象ベースのトランスデューサー、出力ベースのトランスデューサー、変換現象ベースのトランスデューサー、および構造ベースのトランスデューサーです。 

それぞれがさまざまな機能とアプリケーションを共有しているため、トランスデューサーのエンジニアにとって、これら5種類のトランスデューサーが自分の仕事にとって何を意味するのかを知ることは非常に重要です。

このブログでは、トランスデューサーとは何か、どのように機能するか、知っておくべき関連情報など、5つの主要なタイプのトランスデューサーを紹介します。 読み始めましょう！

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コンテンツ

● タイプ1：エネルギー源要件ベースのタイプトランスデューサー

● タイプ2：物理現象ベースのタイプトランスデューサー

● タイプ3：出力ベースのタイプトランスデューサー

● タイプ4：形質導入現象に基づくタイプトランスデューサー

● タイプ5：建設ベースのタイプトランスデューサー

● よくある質問

● まとめ

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トランスデューサーの分類の簡単な紹介

タイプ1：エネルギー源要件ベースのタイプトランスデューサー

● アクティブトランスデューサー

アクティブトランスデューサは、プロセス変数の測定に外部電源を使用しないトランスデューサです。 これらのトランスデューサーは、エネルギー変換の原理の下で動作する自己生成デバイスです。 

言い換えると、アクティブトランスデューサは、測定される物理量に応じて、独自の同等の電気出力を生成します。 熱電対、サーモパイル、圧電結晶、太陽電池などは、アクティブなトランスデューサーのいくつかの例です。

● パッシブトランスデューサー

パッシブトランスデューサー 動作に外部電源が必要なトランスデューサーです。つまり、プロセス変数の測定には、動作するため、またはエネルギーをある形式から別の形式に変換するために外部電源を提供する必要があります。 

これらのトランスデューサーは、外部電力駆動トランスデューサーとしても知られています。 抵抗膜トランスデューサ RTD、サーミスタ、ひずみゲージ、LVDTなどの誘導トランスデューサ、ホールセンサーなどは、パッシブトランスデューサの例です。 

抵抗性トランスデューサの動作原理 は重要なトピックであり、電子エンジニアが物理量を計算するのに役立ちます。

タイプ2：物理現象ベースのタイプトランスデューサー

● 一次トランスデューサ

一次検出素子とも呼ばれる一次トランスデューサは、測定と制御のための最初のそして最も重要な要件です。 

一次トランスデューサは、測定対象のプロセス変数に直接さらされる最初の要素であり、物理的な変化または周囲の変化を感知し、次のステージまたはXNUMX番目のステージで検出される同等の機能出力を生成します。 

ブルドン管、ダイヤフラム、圧力測定のベローズ、バイメタル温度計、液体充填温度計、圧力計などは、一次トランスデューサーのいくつかの例です。 

● 二次トランスデューサ

二次トランスデューサは基本的に、一次検出素子によって生成された機械的または物理的変化を検出し、主に電気信号に変換または操作する測定システムの第XNUMX段階です。 

出力信号の大きさは、入力された機械的信号に依存します。 二次トランスデューサの例としては、LVDT、ピエゾ水晶、ピニオンギアの配置などがあります。

タイプ3：出力ベースのタイプトランスデューサー

● アナログトランスデューサー

アナログトランスデューサは、（電圧または電流の）アナログ形式で出力信号を提供するトランスデューサです。つまり、測定する入力量に応じて時間の連続関数を提供します。 

ポテンショメーター、LVDT、サーミスタ、RTD、熱電対などは、アナログトランスデューサの例です。

● デジタルトランスデューサー

デジタルトランスデューサは、デジタル形式の出力電気信号、つまり測定する入力量に応じた離散信号を提供するトランスデューサです。 

ここで、出力は方形パルスの形式であり、XNUMXつの状態（高と低）があります。 したがって、それはデジタルトランスデューサと呼ばれます。 例-シャフトエンコーダ、リミットスイッチ、圧力スイッチ、デジタルタコメータ、デジタルレゾルバなど。

タイプ4：形質導入現象に基づくタイプトランスデューサー

● トランスデューサー

変換現象を考えるとき、トランスデューサーは、測定されている非電気的な物理プロセス変数を電気信号に変換するデバイスです。 

これらは電気変換器とも呼ばれます。 ポテンショメータ、LVDT、サーミスタ、RTD、熱電対などは、電気変換器の例です。 

例としてポテンショメータを取り上げます。 ポテンショメータは、手動で変化させることによって電位差を測定するために使用されるXNUMXつの端末デバイスです。 抵抗.

● 逆トランスデューサー

逆変換器は、電圧や電流などの電気量を、変位、力、圧力、温度などの非電気量に変換するために使用されるデバイスとして定義されます。 

言い換えると、逆変換器は、電気信号を非電気出力に変換するため、出力変換器と呼ばれます。 

例として、IからPへのコンバーター、ピエゾ水晶、アナログ電流計、オシロスコープなどは、いくつかの逆トランスデューサーです。

タイプ5：建設ベースのタイプトランスデューサー

● 機械式トランスデューサー

機械的トランスデューサは、変位、力（またはトルク）、圧力、ひずみなどの機械的出力で物理量の変化に応答する一次検出要素のセットです。 

ダイヤフラム、ベローズ、圧力計、バイメタルストリップ、フローオリフィス、パイロットチューブなどは、いくつかの機械的トランスデューサーです。  

● 電気変換器

電気変換器は、非電気的な物理量または大きさを検出または検出し、測定される入力に比例する電圧または電流などの電気出力信号に変換するために使用される検出デバイスとして指定されます。 

ポテンショメータ、LVDT、RTD、熱電対、ひずみゲージ、圧電結晶などは、電気トランスデューサのいくつかの例です。

● 光トランスデューサー

光変換器は、光信号と光線の光変換に基づいており、測定と分析に光特性を利用します。 ほとんどの光学変換器は、光と光線を電気量に変換します。 

したがって、これらは光電気変換器または光電変換器とも呼ばれます。 光変換器は、熱、吸収、吸着、反射、放出、放射などの光の特性を利用します。

よくある質問

1. Q：トランスデューサーのXNUMXつのタイプは何ですか？

A：トランスデューサーは、非電気エネルギーを電気エネルギーに変換するデバイスです。 それらは、検出/検知要素と変換要素で構成されています。 トランスデューサー要素に基づいて、XNUMXつの異なるタイプのトランスデューサーがあります：容量性、誘導性および抵抗性トランスデューサー。

2. Q：アンプはトランスデューサーですか？

A：コンパクトトランスデューサーアンプ（CTA）は、DCブリッジベースのトランスデューサーアンプおよびシグナルコンディショナーです。 圧力、力、変位、またはその他のブリッジベースのセンサーで使用できます。 これは、特定のセンサーモデル用に工場で調整および校正されています。

3. Q：トランスデューサーの例は何ですか？

A：トランスデューサーは、エネルギーをある形式から別の形式に変換する電子デバイスです。 一般的な例としては、マイク、スピーカー、温度計、位置センサーと圧力センサー、アンテナなどがあります。

4. Q：トランスデューサーはどこで使用されますか？

A：トランスデューサーは、電気信号が他の物理量（エネルギー、力、トルク、光、運動、位置など）との間で変換される自動化、測定、および制御システムの境界でよく使用されます。 ある形式のエネルギーを別の形式に変換するプロセスは、変換と呼ばれます。

まとめ

要するに、エネルギー源の要件、物理現象、トランスデューサーの出力、変換現象、および構造に基づくトランスデューサーのタイプを含む、5つの主要な種類のトランスデューサーのタイプの詳細について学びます。 これは、産業エンジニアがさまざまな種類のトランスデューサーの分類、構造、および動作を理解するのに役立ちます。

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