Welche Arten von Wandlern gibt es?

Die richtige Instrumentierung ist eine Schlüsselkomponente für moderne Innovationen. Instrumentierung wird verwendet, um verschiedene Variablen zu messen und zu steuern. Dies ermöglicht Unternehmen und Einzelpersonen, während des Tests zuverlässige Messungen zu sammeln.

Präzise Instrumentierungssysteme messen Variablen wie Temperatur, Durchfluss, Winkel, Kraft und Verschiebung. Ein wichtiges Element vieler moderner wissenschaftlicher Instrumentenanordnungen ist ein Wandler.

Transducer sind Geräte, die häufig in Automatisierungs-, Mess- und Regelsystemen eingesetzt werden. Aber was genau sind sie? In diesem Artikel werden wir über Wandler sprechen: was sie sind, was sie tun und was die verschiedenen Typen sind.

Ein Wandler ist jedes Gerät, das eine Energieform in ein lesbares Signal umwandelt. Viele Wandler haben einen Eingang, der dann in ein proportionales elektrisches Signal umgewandelt wird. Gemeinsame Eingänge beinhalten Energie, Drehmoment, hell, Stärke, Position, Beschleunigung und andere physikalische Eigenschaften.

Das von den Wandlern erhaltene Ausgangssignal liegt immer in elektrischer Form vor, die proportional zur an das Gerät angelegten Messgröße ist. Zum Beispiel a Wägezelle wandelt eine aufgebrachte Kraft in ein äquivalentes elektrisches Potenzial um. Die Kraft wird mit Dehnungsmessstreifen in einer Wheatstone-Brückenkonfiguration gemessen. Die Dehnungsmessstreifen messen elektrische Widerstandsänderungen als Reaktion auf eine aufgebrachte Kraft. Das Signal vom Dehnungsmessstreifen durchläuft eine Signalkonditionierung oder -verstärkung, bevor es als elektrisches Signal an eine Form der Datenerfassung ausgegeben wird. 

Was sind die zwei Haupttypen von Wandlern?

Es gibt zwei Haupttypen von Wandlern, je nachdem, ob sie eine externe Stromquelle benötigen oder nicht. Dies sind aktive und passive Wandler.

Ein aktiver Wandler benötigt keine Stromquelle, um zu funktionieren. Diese Wandler arbeiten nur nach dem Prinzip der Energieumwandlung, bei dem sie ein dem Eingang proportionales elektrisches Signal erzeugen.

Ein Beispiel für einen aktiven Wandler ist ein Thermoelement.

Passive Wandler hingegen benötigen zum Betrieb eine externe Stromquelle. Ihr Ausgangssignal wird in Form von Widerstands-, Kapazitäts- oder anderen elektrischen Parametern erzeugt. Diese können dann in ein Spannungssignal oder einen äquivalenten Strom umgewandelt werden.

Ein Drehmomentwandler ist ein passiver Wandler, der die Spannung des elektrischen Ausgangs der Zelle variiert, wenn ein Drehmoment angelegt wird. Mit dem Drehmomentaufnehmer können Antriebs- und Bremsmomente an einem Fahrzeug gemessen werden. 

Was sind die verschiedenen Arten von Wandlern basierend auf der Funktion?

Über diese beiden Kategorien hinaus gibt es viele verschiedene Arten von Wandlern.

Wandler können nach Funktionsprinzip klassifiziert werden. Es gibt chemische Wandler, piezoelektrische Wandler und gegenseitige Induktionswandler. Es gibt auch elektromagnetische Wandler, Hall-Effekt-Wandler und Fotoleiter. Photovoltaik-Wandler werden auch als Solarzellen bezeichnet.

Es gibt auch unterschiedliche Klassifizierungen von Aufnehmern basierend auf der zu messenden Größe. Dazu gehören Temperaturmessumformer, Druckmessumformer, Wegmessumformer und Durchflussmessumformer.

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