论文原文与翻译
换能器是一种将一种能量转换成另一种能量的装置。该转换可以是电能、机电能、电磁能、光子能、光伏能或任何其他形式的能量的相互转换。虽然术语换能器通常意味着用作传感器/检测器,但是任何转换能量的装置都可以被认为是换能器。
换能器是将能量从一种表现形式转换成另一种表现形式的电气或电子设备。大多数人在想到换能器时,会特别想到执行这种转换以收集或传输信息的设备,但实际上,任何转换能量的东西都可以被视为换能器。
检测或传输信息的传感器包括麦克风、盖革计、电位计、压力传感器、温度计和天线等常见设备。例如,麦克风将撞击其振膜的声波转换成可以通过导线传输的模拟电信号。压力传感器将施加在传感装置上的物理力转换成易于表示的模拟读数。虽然许多人认为传感器是某种技术设备,但一旦你开始寻找它们,你会发现传感器在你的日常生活中无处不在。
大多数传感器都有一个反向器,允许能量返回到原始形式。例如,盒式录音带是通过使用传感器将来自麦克风拾音器的电信号转化为磁头上的磁波动而制成的,而麦克风拾音器又通过传感器将声波转化为电信号。然后,这些磁波动被另一个转换器读取并转换,在这种情况下是一个立体声系统,转换回电信号,然后通过导线馈送到扬声器,扬声器充当另一个转换器,将电信号转换回声波
其他传感器将一种能量转换成另一种形式,不是为了测量外部环境中的某些东西或传递信息,而是为了以更有成效的方式利用这种能量。例如,灯泡是我们日常生活中许多转换器中的一种,它将电能转化为可见光。电动机是机电转换器的另一种常见形式,它将电能转换成动能来执行机械任务。与电动机相反,发电机也是一个转换器,将动能转化为电能,供其他设备使用。
与所有能量转换一样,传感器工作时会损失一些能量。通过比较输入换能器的总能量和系统输出的总能量,可以得出换能器的效率。一些传感器非常有效,而另一些则非常低效。例如,无线电天线充当转换器,将射频功率转换成电磁场;如果运行良好,这一过程的效率可达80%以上。相比之下,大多数电机的效率远低于50%,而一个普通的灯泡,由于热量损失,效率低于10%。
换能器和传感器的区别是什么
换能器是用来把一种能量转换成另一种能量的机器。它们通常是更复杂设备的组成部分。传感器专门用于测量和表达测量水平。通常,传感器由换能器组成;因此,人们可以看到混淆这两者是多么容易。
一般来说,传感器有各种各样的基本类型,其应用几乎是无止境的。第一种是接触式传感器。这种类型通过用于检测能量的单点接触来分类。通常使用耦合材料,如水或油,以防止能量源和检测点之间的失真。
许多传感器利用接触式传感器来检测能级,并将其转换成电能,然后影响显示仪表。在1980年代晚期和1990年代早期,一种几乎无处不在的接触式传感器是磁带磁头。这些可以在任何卡带播放器中找到,触摸磁带并读取磁带上的磁性信息。这些信息然后被转换成电信号,通过电线传送到扬声器或耳机,然后再转换回声波。
第二种最常见的传感器类型是浸入式。这些旨在在液体环境中工作。这种类型在测量声音、压力或其他形式的机械能方面很有效。画笔传感器的使用方式与浸入式传感器类似,但它们在开放的环境中工作,并且具有高灵敏度的晶体,可以检测到哪怕是最微弱的能量。无线电波天线是画笔类型,因为它们收集广播无线电波并将其转换为电能,电能通过收音机的扬声器转换回声音。
振动传感器电流传感器电容传感器MEMS传感器