Traductoare

Traductoare

Sunt elemente ale lantului de masurare care au rolul de a converti o marime (de intrare sau de masurat) intr-o marime de iesire, de alta natura care sa fie usor masurabila.

Convertirea are loc pe baza unei legi fizice.

Traductoarele sunt principalele elemente ale captoarelor. Un captor poate contine unul sau mai multe traductoare. In prezent in cercetarea experimentala se utilizeaza aproape in totalitate traductoare care convertesc marimea de intrare intr-o marime de natura electrica. Astfel de traductoare sunt numite traductoare electrice, doarece pe parcursul cursului vom face referire exclusiv la ele, le vom numi pe scurt traductoare.

Clasificare. Exista mai multe criterii de clasificare:

dupa natura marimii de iesire: - traductoare electrice;

- traductoare neelectrice;

dupa principiul de functionare : - traductoare generatoare care isi bazeaza functionarea, transformarea unei parti din energie semnalului de intrare intr-o energie de natura electrica (ex: traductoare fotoelectrice);

- traductoare parametrice care isi bazeaza functionarea pe modificarea sub actiunea marimii de masurat a unui parametru dintr-un circuit electric (ex: traductive, rezistive, capacitive); Aceasta categorie necesita o sursa auxiliara de energie.

dupa modul in care are loc transformarea marimii de masurat : - traductoare directe - cand variatia marimii de masurat determina nemijlocit variatia marimii de iesire;

- traductoare complexe - care elimina treptat influentele marimilor care nu sunt supuse masurarii si care determina transformarea succesiva in mai multe etape a marimii de intrare in semnal de iesire.

dupa forma semnalului de iesire: - traductoare analogice;

- traductoare digitale;

Traductoarele rezistive fac parte din grupa traductoarelor parametrice la care variatia marimii de intrare produce o variatie a rezistentei traductorului.

Cum rezistenta R = , corespunzator variatiei de rezistenta poate insemna variatia uneia dintre cei 3 factori.

=> Traductor potentiometric

Acest traductor se construieste sub forma unei rezistente pe care pulseaza un cursor preluand doar o parte din rezistenta potentiometrului R. Potentiometrul poate fi si circular.

Variatia tensiunii este proportionala cu deplasarea.

In cazul rezistentei bobinate, variatia de tensiune nu este continua cu deplasarea, ci in trepte. Marimea unei trepte este data de rezistenta unei spire.

Dezavantaj: apar scantei la trecerea de la o spira la alta. Aceasta este inlaturata de rezistentele chimice.

Traductoarele tensiometrice rezistive se mai numesc si traductoare tensio-rezistive, se utilizeaza pentru analiza explicita a tensiunilor pentru masurarea presiunilor, fortelor etc. Se bazeaza pe principiul variatiei rezistive a unui conductor atunci cand este supus unor eforturi de deformare longitudinala. Datorita faptului ca pentru a avea o sensibilitate cat mai mare, rezistenta acesteia trebuie sa fie cat mai mare. Firul trebuie sa fie de o lungime cat mai mare, cu o sectiune cat mai mica. Datorita faptului ca zona cercetata este mult mai mica in comparatie cu lungimea necesara firului traductorului, se construiesc sub forma de grila, montate pe un suport izolator pe care se monteaza un colector de legatura. Suportul poate fi din hartie sau textil imbibat cu rasine sau alte materiale sintetice izolante.

Constructia este sensibila la eforturi.

Sensibilitatea pe directie perpendiculara este sub 1-2% din sensibilitatea pe directia de masurare. In vederea micsorarii sensibilitatii pe directie transversala s-au dezvoltat traductoare cu folie in care zona sensibila este realizata pe cale chimica. Latimea zonei active este de ordinul zecilor de mm. Exista constructii capabile sa masoare eforturile dupa 2 sau 3 directii de masurare.

Schema are avantajul posibilitatii unei sensibilitati mai ridicate dar si posibilitati limitate de evacuare a caldurii.

Relatia de legatura intre alungirea de legatura si variatia de rezistenta este de forma.: , unde - este coeficient de sensibilitate al elementului sensibil care difera de constanta k, datorita zonelor de intoarcere ale firului.

Rezistenta este in general de ordinul sutelor de ohm si curentii care pot fi folositi sunt de ordinul mA, iar tensiunile de la 1-7 V.

Traductoare rezistive cu semiconductoare - au acelasi principiu de functionare cu a traductoarelor tensiometrice rezistive. Sunt mult mai sensibile si au ca element principal un semiconductor.

;

Un astfel de traductor are o sensibilitate de aproximativ acelasi ordin de marime cu temperatura. Din acest motiv se construieste cel mai des in montaj diferential.

Traductoare fotorezistive - isi bazeaza functionarea pe efectul fotoelectric intern.

Traductoare inductive - fac parte din categoria traductoarelor parametrice, variatia marimii de masurat producand o variatie a inductantei traductorului. Se clasifica in traductoare simple si diferentiale. Astfel de traductoare sunt sensibile la variatia temperaturii. O imbunatatire considerabila a comportarii la variatia temperaturii se realizeaza prin montaje diferentiale.

Clasificare:

cu inductanta variabila - cu miez mobil;

- cu bobina mobila;

cu reductanta variabila - cu armatura mobila;

- cu bobina mobila;

cu inductanta mutuala variabila;

cu pierdere variabila de fier.