什么是传感器?(transducers?)

传感器是将能量从一种形式转换为另一种形式的电气或电子装置。例如,立体声扬声器将录制的音乐的电信号转换为声音。许多人认为传感器是一种复杂的技术设备,用于收集或传输信息。然而,在现实中,任何转换能量的东西都可以被视为传感器。...

传感器是将能量从一种形式转换为另一种形式的电气或电子装置。例如,立体声扬声器将录制的音乐的电信号转换为声音。许多人认为传感器是一种复杂的技术设备,用于收集或传输信息。然而,在现实中,任何转换能量的东西都可以被视为传感器。

Stereo speakers are a type of transducer.

传感器和执行器

有许多不同类型的传感器,但在最基本的情况下,它们可以分为两组:输入(传感器)和输出(执行器)。输入传感器获取某种物理能量,如声波、温度或压力,并将其转换为可读取的信号。例如,麦克风将撞击振膜的声波转换成可以通过电线传输的电信号。压力传感器将施加在其上的物理力转换为易于理解的数字或读数。

Ultrasound imaging relies on transducers to convert sound energy into electrical pulses.

执行器接收电子信号并将其转换为物理能。立体声扬声器的工作原理是将录音的电子信号转换成物理声波。电动机是机电换能器的另一种常见形式,它将电能转换为机械能以执行任务。

Piezoelectric transducers are used in many field radios and microphones because they can convert electricity into mechanical action and vice versa.

组合传感器

许多设备的工作原理是将传感器和执行器结合起来,将能量从一种形式转换为另一种形式,然后再转换回来。例如,盒式录音带是通过使用换能器将麦克风拾音器发出的电信号(将声波转换为电信号)转换为磁带头上的磁波动而制作的。然后,这些磁波动被另一个传感器读取和转换,在这种情况下,立体声系统被转换回电信号。然后,该信号通过电线传输到扬声器,扬声器将电信号转换回音频波。

Many types of electric starters use piezoelectric transducers.

超声成像也通过多次转换能量来工作。压电换能器用于将电转换为高频声波(超声波),该声波由机器聚焦并对准身体组织。这些波反弹回机器,在那里传感器将它们再次转换为电信号。信号经过处理并发送到监视器,以生成身体组织的图像。

通过使用多次转换的能量,可以完成其他日常任务。打开电灯需要将电能转换为可见光。然而,首先必须产生电能;发电机是一种传感器,它将机械能(或动能)转化为电能,然后供其他设备使用。

效率

与所有能量转换一样,传感器工作时会损失一些能量,但有些能量比其他能量更有效。将射频功率转换为电磁场的无线电天线是高效换能器的一个例子。当天线运行良好时,此过程的效率可以超过80%。相比之下,大多数电动机的效率不到50%,而普通白炽灯泡的效率不到10%,这是因为热量会损失大量的能量。

Audio cassettes are created by using a transducer to turn the electrical signal from the microphone pick-up into magnetic fluctuations on the tape head.

  • 发表于 2021-12-09 11:16
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  • 分类:科学

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