Οποιοσδήποτε τύπος ηλεκτρονικού συστήματος απαιτεί επικοινωνία με τον πραγματικό κόσμο. Για να γίνει αυτό χρησιμοποιούνται αισθητήρες και ενεργοποιητές. Ο σκοπός του αισθητήρα είναι να ανιχνεύει τις διαφορετικές μορφές ενέργειας είτε μπορεί να είναι κινητική, θερμική, ηλεκτρική ή μαγνητική. Όπου οι ενεργοποιητές χρησιμοποιούνται για την εναλλαγή ρευμάτων ή τάσεων. Οι αισθητήρες συμπεριλαμβανομένων των ενεργοποιητών ονομάζονται μετατροπείς. Ο κύριος σκοπός αυτής της συσκευής είναι να μετατρέψει την εφαρμοζόμενη μορφή του σήματος σε άλλα σήματα με βάση τις απαιτήσεις του συστήματος. Οι μετατροπείς είναι διαθέσιμοι τόσο σε ψηφιακή όσο και σε αναλογική μορφή. Οι λειτουργίες εισόδου εκτελούνται από αισθητήρες και οι συσκευές ελέγχονται εξωτερικά με χρήση ενεργοποιητών. Τι είναι ο μετατροπέας; Μια ηλεκτρική ή ηλεκτρονική συσκευή που ακολουθεί την αρχή της μεταγωγής είναι γνωστή ως μορφοτροπείς. Αυτές οι συσκευές εγκαθίστανται στα όρια των συστημάτων αυτοματισμού και ελέγχου. Ο σημαντικός παράγοντας που πρέπει να λαμβάνεται υπόψη στους μετατροπείς είναι η απόδοσή τους. Κανένας μορφοτροπέας δεν είναι τοις εκατό αποδοτικός. Τύποι μορφοτροπέων και εφαρμογές του Η βασική ταξινόμηση του μορφοτροπέα είναι οι μηχανικοί και ηλεκτρικοί μορφοτροπείς. Οι μορφοτροπείς που ανταποκρίνονται στις μικρές αλλαγές στο περιβάλλον είναι γνωστοί ως μηχανικοί μετατροπείς. Η αλλαγή του φυσικού σήματος στην ηλεκτρική μορφή αναφέρεται ως ηλεκτρικοί μετατροπείς. Οι μετατροπείς ταξινομούνται με βάση διάφορα κριτήρια. Για παράδειγμα Θερμοκρασία, Πίεση, Μετατόπιση είναι οι ποσότητες. Για τη μέτρηση αυτών των μεγεθών υπάρχουν συγκεκριμένοι μετατροπείς. Περαιτέρω, η λειτουργία που εμπλέκεται κατηγοριοποιεί τους μορφοτροπείς είναι Πιεζοηλεκτρικοί, εφέ αίθουσας, φωτοαγωγοί, κ.λπ.… Η κατάσταση της παροχής που παρέχεται κάνει τους μορφοτροπείς να κατηγοριοποιούνται σε δύο τύπους γνωστούς ως Ενεργητικούς και Παθητικούς μορφοτροπείς. Ο ενεργός τύπος μορφοτροπέων δεν απαιτεί κανενός είδους τροφοδοσία. Η λειτουργία του εξαρτάται από την αρχή της μετατροπής της ενέργειας που εμπλέκεται σε αυτό. Ο μορφοτροπέας που απαιτεί εξωτερική τροφοδοσία ώστε να πραγματοποιηθεί η λειτουργία της μετατροπής είναι γνωστός ως Παθητικοί Μετατροπείς. Το σήμα εξόδου που παράγεται αποτελείται από ένα είδος ηλεκτρικών παραμέτρων. Μερικοί από τους πιο συχνά χρησιμοποιούμενους τύπους μορφοτροπέων παρατίθενται ως εξής: Πιεζοηλεκτρικοί μορφοτροπείς Ένας μορφοτροπέας που χρησιμοποιεί το πιεζοηλεκτρικό φαινόμενο για τη μέτρηση της αλλαγής στην ποσότητα της θερμοκρασίας, της πίεσης ή της επιτάχυνσης, κ.λπ.… με τη μετατροπή της ενέργειας από την άποψη της ηλεκτρικής μορφής. Αυτός ο τύπος μορφοτροπέα είναι γνωστός ως πιεζοηλεκτρικός μετατροπέας. Πιεζοηλεκτρικός-Μετατροπέας πιεζοηλεκτρικός μετατροπέας ΕφαρμογέςΟι εφαρμογές του πιεζοηλεκτρικού μετατροπέα περιλαμβάνουν τα ακόλουθα. Στα ιατρικά διαγνωστικά κέντρα, χρησιμοποιούνται πιεζοηλεκτρικά υλικά. Στον βιοϊατρικό τομέα, αυτά χρησιμοποιούνται για την παροχή θεραπειών γονιμότητας. Τα συστήματα αυτόματου ανοίγματος και κλεισίματος θυρών που χρησιμοποιούνται σε αεροδρόμια ή εστιατόρια θα έχουν αυτόν τον τύπο μετατροπέων. Ένα κοινό παράδειγμα είναι ο αναπτήρας που χρησιμοποιείται στο κουζίνα που διαθέτει πιεζοηλεκτρικούς μετατροπείς. Τα μικρόφωνα διαθέτουν αυτό τον τύπο μετατροπέων. Μετατροπείς πίεσης Οι μετατροπείς πίεσης αναφέρονται επίσης ως πομποί πίεσης. Ο μορφοτροπέας παράγει τις εξόδους ως ηλεκτρικό σήμα όταν η πίεση ασκείται καθώς η είσοδος είναι γνωστή ως μετατροπέας πίεσης.μετατροπέας πίεσης Αποτελείται από δύο βασικά μέρη. Το ελαστικό υλικό παραμορφώνεται όταν ασκείται η πίεση και ακολουθεί μια ηλεκτρική συσκευή για την ανίχνευση της παραμόρφωσης. Εφαρμογές Οι εφαρμογές του μετατροπέα πίεσης περιλαμβάνουν τα ακόλουθα. Για τη μέτρηση της στάθμης του νερού σε μια δεξαμενή. Για τη μέτρηση της διαρροής αερίου όταν το συγκεκριμένο επίπεδο πίεσης αναφέρεται ότι χρησιμοποιούνται αυτοί οι μορφοτροπείς. Παρακολούθηση του ρυθμού ροής προτιμώνται αυτοί οι μετατροπείς. Στη φαρμακευτική και βιοβιομηχανία χρησιμοποιούνται υγειονομικοί τύποι πίεσης. Μετατροπείς θερμοκρασίας Είναι ένας τύπος μορφοτροπέα που μετατρέπει τη φυσική ποσότητα που είναι θερμοκρασία σε ηλεκτρική ποσότητα . Το θερμοστοιχείο είναι το καλύτερο παράδειγμα του μορφοτροπέα θερμοκρασίας. Επειδή παράγει τα ηλεκτρικά σήματα με βάση τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των ακροδεκτών. Θερμοκρασία-Μετατροπέας θερμοκρασιακός μετατροπέαςΕφαρμογέςΟι εφαρμογές του μορφοτροπέα θερμοκρασίας περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.Για τον έλεγχο της θερμοκρασίας διαφόρων ηλεκτρονικών συσκευών, όπως κλιματιστικών, χρησιμοποιούνται μετατροπείς θερμοκρασίας. Πολλά αυτόματα κυκλώματα όπως μετατροπείς αναλογικού σε ψηφιακό, παρακολούθηση περιβάλλοντος και συστήματα ελέγχου απαιτούν τη μέτρηση της θερμοκρασίας. Υπερήχων ΜετατροπείςΟι μετατροπείς που είναι ικανοί να μετατρέπουν τα υπερηχητικά κύματα με τη μορφή ηλεκτρικών σημάτων είναι γνωστοί ως μετατροπείς υπερήχων. Υπερήχων-Μετατροπέας Οι εφαρμογές του μετατροπέα υπερήχων περιλαμβάνουν τις ακόλουθες εφαρμογές. Τα κυκλώματα ανίχνευσης αντικειμένων χρησιμοποιούν μετατροπείς υπερήχων. Η μέτρηση της απόστασης με βάση την ανάκλαση του ήχου είναι μια τόσο δύσκολη εργασία που επιτυγχάνεται από τους μορφοτροπείς υπερήχων. Χαρακτηριστικά του ηχοβολέα Τα χαρακτηριστικά των μορφοτροπέων ταξινομούνται σε δύο τύποι στατικοί και δυναμικοί. Τα στατικά χαρακτηριστικά των μορφοτροπέων είναι: ΑκρίβειαΗ παραγωγή που παράγεται είναι ανάλογη με την ποσότητα που πρέπει να μετρηθεί. Ως εκ τούτου, η γραμμικότητα είναι ένα από τα χαρακτηριστικά των μορφοτροπέων. Ένας μορφοτροπέας πρέπει να είναι αρκετά ανθεκτικός ώστε να αντέχει στην κατάσταση υπερφόρτωσης. Επαναληψιμότητα Ιδιαίτερα σταθερή Αξιοπιστία Ευαισθησία Ελάχιστο μέγεθοςΟι μορφοτροπείς των οποίων η αλλαγή στην έξοδο είναι συναρτήσεις του χρόνου διαθέτουν δυναμικά χαρακτηριστικά. Μερικά από τα δυναμικά χαρακτηριστικά με βάση τα οποία επιλέγονται οι μορφοτροπείς είναι: Σφάλμα (εμφανίστηκε δυναμικά) Δυναμική ΕύροςFidelityΤαχύτητα εξόδου που λαμβάνεται Τόσο τα στατικά όσο και τα δυναμικά χαρακτηριστικά καθορίζουν τη συνολική απόδοση των μορφοτροπέων. Τα κριτήρια επιλογής για αυτές τις συσκευές βασίζονται σε τέτοιες παραμέτρους. Έτσι, οι μετατροπείς είναι η πιο δημοφιλής συσκευή που χρησιμοποιείται σε ηλεκτρονικά συστήματα. Η διαδικασία μετατροπής των σημάτων είναι μία από τις σημαντικές εργασίες για την επίτευξη των επιθυμητών αποτελεσμάτων στα κυκλώματα αυτοματισμού. Σε έργα μηχανικής οι μετατροπείς διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη μέτρηση φυσικών παραμέτρων όπως θερμοκρασία, δύναμη, πίεση, τάση ή ρεύμα, κ.λπ.… Ποιος είναι ο πιο συχνά χρησιμοποιούμενος τύπος μορφοτροπέα που χρησιμοποιείται σε κυκλώματα ελέγχου;