ట్రాన్స్డ్యూసర్ అనేది శక్తిని ఒక రూపం నుండి మరొక రూపానికి మార్చడానికి ఉపయోగించే ఎలక్ట్రానిక్ పరికరం. సాధారణంగా, ట్రాన్స్డ్యూసర్ ఒక రకమైన శక్తి సిగ్నల్ను మరొక రకమైన శక్తి సిగ్నల్గా మారుస్తుంది. ట్రాన్స్డ్యూసర్కి ఉదాహరణలు; మైక్రోఫోన్లు, సౌర ఘటాలు, ప్రకాశించే లైట్ బల్బులు, ఎలక్ట్రిక్ మోటార్లు మొదలైనవి. ఈ పరికరాలు తరచుగా ఉపయోగించబడతాయి, ఇక్కడ విద్యుత్ సంకేతాలు శక్తి, శక్తి, కాంతి, టార్క్, స్థానం, చలనం మొదలైన ఇతర భౌతిక పరిమాణాలకు మార్చబడతాయి. వివిధ రకాల ట్రాన్స్డ్యూసర్లు కరెంట్, పీడనం, అయస్కాంత క్షేత్రం వంటివి, థర్మోకపుల్ , పైజోఎలెక్ట్రిక్, స్ట్రెయిన్ గేజ్ , మ్యూచువల్ ఇండక్షన్ మరియు ఎలక్ట్రోమెకానికల్ ట్రాన్స్డ్యూసర్. ఈ వ్యాసం ఒక యొక్క అవలోకనాన్ని చర్చిస్తుంది ఎలక్ట్రోమెకానికల్ ట్రాన్స్డ్యూసర్ - అప్లికేషన్లతో పని చేయడం.
ఎలక్ట్రోమెకానికల్ ట్రాన్స్డ్యూసర్ అంటే ఏమిటి?
ఎలక్ట్రోమెకానికల్ ట్రాన్స్డ్యూసర్ అనేది లౌడ్ స్పీకర్లో (లేదా) మైక్రోఫోన్లో వలె సౌండ్ వేవ్ను ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్గా మార్చడానికి విద్యుత్ సిగ్నల్ను ధ్వని తరంగాలుగా మార్చడానికి ఉపయోగించే ఒక రకమైన పరికరం. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, యాంత్రిక చలనాన్ని విద్యుత్ సంకేతాలుగా మార్చే పరికరం అంటారు ఎలక్ట్రోమెకానికల్ ట్రాన్స్డ్యూసర్ . ఎలక్ట్రోమెకానికల్ ట్రాన్స్డ్యూసర్ ఉదాహరణలు; లౌడ్స్పీకర్, పైజోఎలెక్ట్రిక్ ట్రాన్స్డ్యూసర్, మైక్రోఫోన్ & శాశ్వత అయస్కాంత పరికరం యొక్క కొలిచే విధానం.
ఎలక్ట్రోమెకానికల్ ట్రాన్స్డ్యూసర్ వర్కింగ్ ప్రిన్సిపల్
ఎలక్ట్రోమెకానికల్ ట్రాన్స్డ్యూసర్ యాంత్రిక చలనాన్ని కరెంట్ లేదా వోల్టేజ్ & వైస్ వెర్సా యొక్క వైవిధ్యాలుగా మార్చడం ద్వారా పని చేస్తుంది. ఈ ట్రాన్స్డ్యూసర్లు ప్రధానంగా ఆటోమేటిక్ కంట్రోల్ సిస్టమ్స్లో యాక్టివేటింగ్ మెకానిజమ్స్గా & కొలత & ఆటోమేషన్ టెక్నాలజీలో మెకానికల్ మోషన్ సెన్సార్లుగా కూడా ఉపయోగించబడతాయి. ఈ ట్రాన్స్డ్యూసర్ల వర్గీకరణను విద్యుదయస్కాంత, రెసిస్టివ్, మాగ్నెటోఎలెక్ట్రిక్, ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ రకాలు మరియు అనలాగ్ & డిజిటల్ రకాలు వంటి o/p సిగ్నల్ రకంగా ఉపయోగించే మార్పిడి సూత్రం ఆధారంగా చేయవచ్చు.
ఈ రకమైన ట్రాన్స్డ్యూసర్లు వాటి స్టాటిక్ & డైనమిక్ లక్షణాలు, సెన్సిటివిటీ E = Δy/Δx, స్టాటిక్ సిగ్నల్ ఎర్రర్, o/p సిగ్నల్ యొక్క ఆపరేటింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధి & స్టాటిక్ కన్వర్షన్ ఎర్రర్కు సంబంధించి అంచనా వేయబడతాయి.
ఎలక్ట్రోమెకానికల్ ట్రాన్స్డ్యూసర్ రేఖాచిత్రం
క్యాప్నోగ్రఫీ సాంకేతికతను అమలు చేయడానికి ఉపయోగించే ఎలక్ట్రోమెకానికల్ ట్రాన్స్డ్యూసర్ క్రింద చూపబడింది. కార్బన్ డయాక్సైడ్ గడువు గురించిన అధ్యయనాన్ని క్యాప్నోమెట్రీ అంటారు. కింది రేఖాచిత్రంలోని ఎలక్ట్రోమెకానికల్ ట్రాన్స్డ్యూసర్ 2 నుండి 16 µm పరిధిలో విస్తృత-స్పెక్ట్రమ్ రేడియేషన్ను ఉత్పత్తి చేసే IR కాంతి మూలాన్ని కలిగి ఉంది. క్యాప్నోగ్రఫీలో ఉపయోగించబడే IR రేడియేషన్ మూలాలు ఏకరీతి ఉద్గారత, అధిక వికిరణం, వర్ణపట ఏకరూపత & పెద్ద రేడియంట్ ప్రాంతం కలిగి ఉండాలి. నిజమైన మూలాధారాల నుండి, అత్యధిక ఉద్గారతను కలిగి ఉన్న ఆదర్శవంతమైన బ్లాక్బాడీతో పోలిస్తే రేడియేషన్ ఎల్లప్పుడూ తక్కువగా ఉంటుంది.
క్వార్ట్జ్ టంగ్స్టన్ హాలోజన్ ల్యాంప్స్ హాట్ ఫిలమెంట్ కేవలం IR అవుట్పుట్ దగ్గర బలంగా ఉంటుంది. పై రేఖాచిత్రంలో, బ్రాడ్బ్యాండ్ ఇన్ఫ్రారెడ్ లైట్ కిరణం IR ఫిల్టర్ గుండా వెళుతుంది, ఆపై అది 0.07 μm బ్యాండ్విడ్త్తో 4.26 µm వంటి CO2 యొక్క గరిష్ట శోషణ తరంగదైర్ఘ్యంలో కాంతిని ప్రసారం చేస్తుంది. తక్కువ పౌనఃపున్యాల వద్ద, కాంతి కిరణం తిరిగే ఛాపర్ వీల్ ద్వారా నమూనా చేయబడుతుంది. ఈ చక్రం తిరిగిన తర్వాత, ఇన్ఫ్రారెడ్ కాంతి నమూనా గది అంతటా ప్రసరింపజేసే చోట వాటి పునఃస్థితి ఉంటుంది & రేడియేషన్ నిశ్వాస గాలిలో అందుబాటులో ఉన్న CO2 అణువుల ద్వారా గ్రహించబడుతుంది.
రెండవ స్థానంలో, ఇన్ఫ్రారెడ్ కాంతి నమూనా & రిఫరెన్స్ ఛాంబర్ల అంతటా ప్రసారం అవుతుంది. ఇక్కడ, రిఫరెన్స్ చాంబర్ CO2తో మూసివేయబడింది. మిగిలిన ప్రదేశంలో, రోటరీ వీల్ను కాంతి దాటదు. చక్రం అంతటా ప్రసారం చేసే రేడియేషన్ CO2 అణువుల ద్వారా గ్రహించబడదు మరియు ఫోటోడెటెక్టర్ ద్వారా సేకరించబడుతుంది, సాధారణంగా ఒక GeAs ఫోటోడియోడ్ .
పల్సెడ్ ఫోటోడియోడ్ o/p కరెంట్ ఫ్రీక్వెన్సీ నమూనాకు సమానం & దాని వ్యాప్తి ప్రసారం చేయబడిన రేడియేషన్ పరిమాణం ద్వారా సర్దుబాటు చేయబడుతుంది. రోగి శ్వాసలో CO2 యొక్క ఏకాగ్రతను నిర్ణయించడానికి డోలనం చేసే సిగ్నల్ తీవ్రత ప్రాసెస్ చేయబడుతుంది. కాబట్టి నిజ-సమయంలో క్యాప్నోగ్రఫీ టెక్నిక్ని ఉపయోగించడం ద్వారా, రోగుల వెంటిలేషన్ స్థితి మరియు సంభావ్య శ్వాస సంబంధిత సమస్యలను ఆరోగ్య సంరక్షణ ప్రదాతలు పర్యవేక్షించవచ్చు.
ఎలక్ట్రోమెకానికల్ ట్రాన్స్డ్యూసర్ రకాలు
వివిధ రకాల ఎలక్ట్రోమెకానికల్ ట్రాన్స్డ్యూసర్లు ఉన్నాయి, అవి క్రింద చర్చించబడ్డాయి.
లీనియర్ వేరియబుల్ డిఫరెన్షియల్ ట్రాన్స్ఫార్మర్
LVDT అనేది ఒక ఎలక్ట్రోమెకానికల్ ట్రాన్స్డ్యూసర్, ఇది యాంత్రికంగా ఒక వేరియబుల్ వోల్టేజ్, కరెంట్ లేదా ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్గా కనెక్ట్ చేయబడిన వస్తువు యొక్క రెక్టిలినియర్ మోషన్ను మార్చడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. LVDT గురించి మరింత తెలుసుకోవడానికి దయచేసి ఈ లింక్ని చూడండి.
గురించి మరింత తెలుసుకోవడానికి దయచేసి ఈ లింక్ని చూడండి LVDT .
ఎలాస్టోమెరిక్ ట్రాన్స్డ్యూసర్లు
ఎలాస్టోమెరిక్ ట్రాన్స్డ్యూసర్ అనేది విద్యుత్ శక్తిని యాంత్రిక శక్తిగా మార్చడానికి ఉపయోగించే ఎలక్ట్రోమెకానికల్ ట్రాన్స్డ్యూసర్. ఈ ట్రాన్స్డ్యూసర్లను ఆప్టిమైజ్ చేసే పాలీమెరిక్ నిర్మాణాలు ప్రధానంగా విద్యుద్వాహక లక్షణాలపై ఆధారపడి ఉంటాయి. ఆప్టిమైజ్ చేయబడిన సభ్యులు సిలికాన్ Q, పాలీడిమిథైల్సిలోక్సేన్ PDMS & సెమీక్రిస్టలైన్ పాలియురేతేన్ PUR కలిగి ఉంటారు. కాబట్టి, సెమీక్రిస్టలైన్ పాలియురేతేన్ ప్రధానంగా దాని విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం పరిధి 3 నుండి 10 వరకు మరియు అధిక అయానిక్ వాహకత కారణంగా ప్రాధాన్యత ఇవ్వబడుతుంది, ముఖ్యంగా అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద. పాలీడిమెథైల్సిలోక్సేన్ విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం 2.5 నుండి 3 వరకు తక్కువగా ఉంటుంది మరియు సిలికాన్ Q అనేది సెమీక్రిస్టలైన్ పాలియురేతేన్ను పోలి ఉంటుంది, అయినప్పటికీ ఇది తక్కువ గాజు పరివర్తన ఉష్ణోగ్రత కలిగి ఉంటుంది.
పైజోఎలెక్ట్రిక్ నానోజెనరేటర్
పైజోఎలెక్ట్రిక్ నానోజెనరేటర్ అనేది ఒక రకమైన ఎలక్ట్రోమెకానికల్ ట్రాన్స్డ్యూసర్, ఇది పైజోఎలెక్ట్రిక్ ZnO నానోవైర్లను ఉపయోగించి శక్తిని మెకానికల్ నుండి ఎలక్ట్రికల్గా మార్చడానికి ఉపయోగిస్తారు, ఇది చిన్న భౌతిక కదలికల ద్వారా సక్రియం చేయబడుతుంది మరియు భారీ పౌనఃపున్యాలలో పని చేస్తుంది. ఇవి వినూత్నమైన ఆరోగ్య సంరక్షణ అనువర్తనాల్లో ఉపయోగించబడతాయి ఎందుకంటే వాటి సాధారణ అమలు, స్వీయ-శక్తి స్వభావం మరియు ఎలక్ట్రికల్ స్టిమ్యులేషన్ థెరపీ వంటి అత్యంత సమర్థవంతమైన శక్తి మార్పిడి, యాక్టివ్ డిటెక్టింగ్ మరియు మానవ బయోమెకానికల్ ఎనర్జీ హార్వెస్టింగ్లో శరీర పరికరాలపై మధ్యవర్తిత్వ శక్తికి.
విద్యుద్వాహక ఎలాస్టోమర్లు
డైలెక్ట్రిక్ ఎలాస్టోమర్ (DEs) అనేది ఎలక్ట్రోమెకానికల్ ట్రాన్స్డ్యూసర్, ఇది విద్యుత్ శక్తిని యాంత్రిక శక్తిగా మార్చడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. ఈ ఎలాస్టోమర్లు యాక్యుయేటర్ మరియు జనరల్ వంటి రెండు మోడ్లలో పనిచేస్తాయి. యాక్యుయేటర్ మోడ్లో, ఇది శక్తిని ఎలక్ట్రికల్ నుండి మెకానికల్కి మారుస్తుంది, అయితే సాధారణ మోడ్లో, ఇది శక్తిని మెకానికల్ నుండి ఎలక్ట్రికల్గా మారుస్తుంది. ఇవి పెద్ద జాతులను ఉత్పత్తి చేసే స్మార్ట్ మెటీరియల్ సిస్టమ్లు. ఇవి ఎలక్ట్రోయాక్టివ్ పాలిమర్ల సమూహానికి చెందినవి. ఇవి అధిక సాగే శక్తి సాంద్రత మరియు తేలికైనవి.
ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు
ది ఎలక్ట్రోమెకానికల్ ట్రాన్స్డ్యూసర్ల ప్రయోజనాలు క్రింద చర్చించబడ్డాయి.
- ఈ ట్రాన్స్డ్యూసర్ అవుట్పుట్ను కొలత ప్రయోజనాల కోసం ప్రసారం చేయడం & ప్రాసెస్ చేయడం ద్వారా సులభంగా ఉపయోగించవచ్చు.
- విద్యుత్ వ్యవస్థలు చాలా తక్కువ శక్తితో నియంత్రించబడతాయి.
- ఈ ట్రాన్స్డ్యూసర్లు ఘర్షణ ప్రభావాలను అలాగే ఇతర మెకానికల్ నాన్-లీనియారిటీలను తగ్గిస్తాయి.
- ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ టెక్నాలజీ కారణంగా, చాలా సిస్టమ్లు కాంపాక్ట్, పోర్టబుల్ & తక్కువ బరువుతో ఉంటాయి.
- యాంత్రిక వైఫల్యాలకు అవకాశం లేదు.
- మాస్ జడత్వ సమస్యలు తగ్గుతాయి.
- మెకానికల్ వేర్ & టియర్ లేదు.
ది ఎలక్ట్రోమెకానికల్ ట్రాన్స్డ్యూసర్స్ యొక్క ప్రతికూలతలు క్రింద చర్చించబడ్డాయి.
- ఈ ట్రాన్స్డ్యూసర్ ఖరీదైనది.
- సర్క్యూట్ డిజైనింగ్ చేస్తున్నప్పుడు, వృద్ధాప్య ప్రభావాలు & క్రియాశీల భాగాలు పారామీటర్ల డ్రిఫ్ట్ను పరిగణించాలి. కాబట్టి, ఇది డిజైన్ను సంక్లిష్టంగా చేస్తుంది.
అప్లికేషన్లు
ది ఎలక్ట్రోమెకానికల్ ట్రాన్స్డ్యూసర్ యొక్క అప్లికేషన్లు క్రింద చర్చించబడ్డాయి.
- ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్ను ధ్వని తరంగాలుగా లేదా ధ్వని తరంగాలను విద్యుత్ సిగ్నల్గా మార్చడానికి ఎలక్ట్రోమెకానికల్ ట్రాన్స్డ్యూసర్ ఉపయోగించబడుతుంది.
- ఈ ట్రాన్స్డ్యూసర్ భౌతిక చలనాన్ని o/p వోల్టేజ్గా మారుస్తుంది, ఇవి స్థానానికి అనులోమానుపాతంలో ఉండే వ్యాప్తి & దశ.
- ఈ ట్రాన్స్డ్యూసర్ ఎలక్ట్రిక్ సిస్టమ్ నుండి తరంగాలను స్వీకరిస్తుంది మరియు వాటిని యాంత్రిక వ్యవస్థకు ప్రసారం చేస్తుంది.
- వైబ్రేషన్ను కొలవడానికి వీటిని ఉపయోగిస్తారు.
- కోణీయ స్థానభ్రంశం యొక్క ఇన్పుట్కు అనులోమానుపాతంలో ఉండే లీనియర్ అవుట్పుట్ను అందించడానికి ఇది ఉపయోగించబడుతుంది.
- ఎలక్ట్రోమెకానికల్ ట్రాన్స్డ్యూసర్ వంటిది RVDT కోణీయ స్థానభ్రంశం కొలిచేందుకు ప్రధానంగా ఉపయోగించబడుతుంది.
- ఈ పరికరం కదిలే భాగాల ద్వారా సిగ్నల్ను ఎలక్ట్రికల్ నుండి మెకానికల్ లేదా ఫిజికల్ o/pకి మారుస్తుంది.
- ఈ రకమైన ట్రాన్స్డ్యూసెర్ ప్రధానంగా స్థిర నాజిల్ ఫ్లాపర్ సర్వో ట్యాప్లోని టార్క్ మోటార్ను భర్తీ చేయడానికి రూపొందించబడింది.
- RVDT ఎలక్ట్రోమెకానికల్ ట్రాన్స్డ్యూసర్ ఒక వస్తువు యొక్క రెక్టిలినియర్ మోషన్ను మారుస్తుంది, దానికి అది యాంత్రికంగా అనుసంధానించబడి సమానమైన విద్యుత్ సిగ్నల్గా ఉంటుంది.
ఎలక్ట్రోమెకానికల్ ట్రాన్స్డ్యూసర్ మరియు ఎలక్ట్రోకెమికల్ ట్రాన్స్డ్యూసర్ మధ్య తేడా ఏమిటి?
ఎలక్ట్రోమెకానికల్ ట్రాన్స్డ్యూసర్ అనేది విద్యుత్ సిగ్నల్ను ధ్వని తరంగాలుగా మార్చే పరికరం, లేకపోతే ధ్వని తరంగాన్ని విద్యుత్ సిగ్నల్గా మారుస్తుంది. ఎలక్ట్రోకెమికల్ ట్రాన్స్డ్యూసెర్ అనేది ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్ రూపంలో మార్పులను నివేదించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది నేరుగా విశ్లేషణ ఏకాగ్రతకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.
మీరు నిర్దిష్ట అప్లికేషన్ కోసం సరైన ఎలక్ట్రోమెకానికల్ ట్రాన్స్డ్యూసర్ను ఎలా ఎంచుకోవాలి?
ఆపరేటింగ్ రేంజ్, ఖచ్చితత్వం, ఆపరేటింగ్ సూత్రం, సున్నితత్వం, లోడింగ్ ప్రభావం, పర్యావరణ అనుకూలత మొదలైన ఎలక్ట్రోమెకానికల్ ట్రాన్స్డ్యూసర్ను ఎంచుకునేటప్పుడు పరిగణించవలసిన అనేక పారామితులు ఉన్నాయి.
ప్రమాదకర వాతావరణంలో ఎలక్ట్రోమెకానికల్ ట్రాన్స్డ్యూసర్లను ఉపయోగించవచ్చా?
ఎలక్ట్రోమెకానికల్ ట్రాన్స్డ్యూసర్ ప్రమాదకర వాతావరణంలో ఏదైనా పరికరాలకు విద్యుత్తుగా కనెక్ట్ చేయబడినప్పుడు, కనెక్షన్ ద్వారా సిరీస్లో విద్యుత్ భద్రతా అవరోధాన్ని ఉపయోగించాలి.
మీరు ఎలక్ట్రోమెకానికల్ ట్రాన్స్డ్యూసర్ను ఎలా క్రమాంకనం చేస్తారు?
మెకానికల్ ట్రాన్స్డ్యూసర్ని దాని సేవ వ్యవధిలో తప్పనిసరిగా క్రమాంకనం చేయాలి, ఎందుకంటే ఈ ట్రాన్స్డ్యూసర్ యొక్క సున్నితత్వం వినియోగం & అవి తయారు చేయబడిన పదార్థాలపై వర్తించే ఒత్తిడి ఆధారంగా మారుతుంది. కాబట్టి, ఒక ఎలక్ట్రోమెకానికల్ ట్రాన్స్డ్యూసర్ను క్రమాంకనం చేయడానికి పరస్పర పద్ధతి ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది ఎలక్ట్రోమెకానికల్ ట్రాన్స్డ్యూసర్ను క్రమాంకనం చేసేటప్పుడు సాంకేతికత యొక్క సూత్రం & ఆ తర్వాత దాని అప్లికేషన్ల వివరణను అందిస్తుంది.
ఎలక్ట్రోమెకానికల్ ట్రాన్స్డ్యూసర్ల కోసం కొన్ని సాధారణ ట్రబుల్షూటింగ్ చిట్కాలు ఏమిటి?
- వోల్టమీటర్తో ట్రాన్స్డ్యూసర్ పనిచేస్తుందో లేదో తనిఖీ చేయడానికి ట్రబుల్షూటింగ్ ఉపయోగించబడుతుంది. ఈ ట్రాన్స్డ్యూసర్ని వోల్టమీటర్కి కనెక్ట్ చేయండి & సరైన ఎక్సైటేషన్ వోల్టేజ్ ద్వారా ట్రాన్స్డ్యూసర్ను ఉత్తేజపరచండి. ఆ తర్వాత లోడ్ లేకుండా ట్రాన్స్డ్యూసర్ యొక్క అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ను కొలవండి.
- లోడ్ మరియు ఒత్తిడి స్థిరంగా ఉన్నాయో లేదో నిర్ధారించుకోండి.
- ఉత్తేజిత విద్యుత్ సరఫరా స్థిరత్వాన్ని ధృవీకరించండి.
- వోల్టమీటర్ ద్వారా మిల్లీవోల్ట్ o/pని తనిఖీ చేయండి.
- RFI లేదా EMI జోక్యాన్ని నిర్ధారించుకోండి.
అందువలన, ఇది ఎలక్ట్రోమెకానికల్ యొక్క అవలోకనం ట్రాన్స్డ్యూసర్ - పని చేస్తుంది సూత్రం, రకాలు, ప్రయోజనాలు, అప్రయోజనాలు & అప్లికేషన్లు. విద్యుత్ వ్యవస్థ నుండి తరంగాలను స్వీకరించి వాటిని యాంత్రిక వ్యవస్థకు ప్రసారం చేసే ట్రాన్స్డ్యూసర్ను విద్యుదయస్కాంత ట్రాన్స్డ్యూసర్ అని కూడా అంటారు. మీ కోసం ఇక్కడ ఒక ప్రశ్న ఉంది, ట్రాన్స్డ్యూసర్ అంటే ఏమిటి?