خلاصه مبدل ها

مبدل ها قطعاتی هستند که انرژی را از نوعی به نوعی دیگر تبدیل می‌کنند

 به عنوان مثال انرژی الکتریکی را به نور یا صدا تبدیل یا یک سیگنال الکتریکی را متناسب با یک پارامتر فیزیکی تولید می‌کنند

در این دسته از مقالات مشاهده کردیم که یک مبدل به عنوان مثال میکروفون می‌تواند امواج صوتی را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل کند یا موتورها می‌توانند انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل کنند یا چراغ‌ها که انرژی الکتریکی را به امواج الکترومغناطیسی مرئی (نور) تبدیل می‌کنند؛ به هر صورت مبدل در هر شکل و حالتی که باشد می‌تواند در مدارات الکتریکی و الکترونیکی به منظور مانیتور کردن یا کنترل محیطی که در آن نصب شده‌اند به کار روند.

هزاران مبدل وجود دارد که بر اساس اهداف‌مان می‌توانیم یکی از آن‌ها را انتخاب کنیم از جمله مبدل های الکتریکی، مکانیکی، شیمیایی، بیولوژیکی، آلتراسونیک و …

مبدل‌ها می‌توانند به چند زیر مجموعه تقسیم شوند مبدل‌های ورودی سنسور نام دارند و مبدل‌های خروجی عملگر یا اکچویتور می‌باشند. وظیفه‌ی سنسور دریافت یا پاسخ دادن به یک سیگنال ورودی است در حالیکه یک راه انداز المانی است که باعث راه اندازی یا حرکت یک جسم می‌شود .

خلاصه تمام نکات و توضیحات مبدل‌ها در زیر آورده شده‌است. ما در این بخش به مشخصات اصلی عملگرها و سنسورها پرداختیم.

المان‌های ورودی

• سنسورها المان‌های ورودی هستند که انرژی را به سیگنال‌های الکتریکی آنالوگ تبدیل می‌کنند.
•  رایج‌ترین سنسورها، سنسورهای تعیین موقعیت، دما، نور، فشار و سرعت هستند.
• ساده‌ترین المان ورودی، کلیدهای فشاری (Push Button) هستند.
• برخی سنسورها وجود دارند که خودشان قابلیت تولید ولتاژ یا جریان را بر حسب مقادیر مورد اندازه‌گیری دارند مانند ترموکوپل‌ها و سلول‌های فوتوالکتریک.
• برخی دیگر از سنسورها نیز وجود دارند که مشخصات فیزیکی‌شان را مانند اندوکتانس یا مقاومت متناسب با مقادیری که قرار است اندازه‌گیری شود، تغییر می‌دهند. مانند سنسورهای القایی، LDR‌ها و پتانسیومترها. این المان ها باید متصل به منبع تغذیه شوند تا بتوانند سیگنال ولتاژ یا جریان را تولید کنند.
• تمام سنسورها دارای ورودی/خروجی خطی نیستند و در برخی موارد نیاز به مداری برای خطی‌سازی خروجی نسبت به ورودی می‌باشد.
• تغییر حالت سیگنال در برخی موارد ضروری است چرا که دامنه یا نوع سیگنال دریافتی متناسب با مدار تقویت کننده یا تشخیص اصلی نیست.
• در برخی مواقع سیگنال ورودی باید تقویت گردد تا بتوان آن را به درستی اندازه‌گیری کرد.

المان‌های خروجی یا عملگرها

• ساده‌ترین المان خروجی؛ LED، لامپ و نشانگرها می‌باشند.
• رله‌ها المان‌هایی هستند که برای پیوند مدارات فرمان الکترونیکی توان پایین به‌ مدارات فوق‌العاده توان بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• همچنین از رله‌ها می توان برای جداسازی مدارات AC و DC نیز استفاده نمود ( یک مدار DC را به سیگنال AC سوییچ کرد یا برعکس)
• رله‌های حالت جامد پاسخی سریع و طول عمر زیادی دارند آن‌ها دارای قسمت‌های متحرک نیستند و جرقه زدن کانتکت‌ها در آن‌ها وجود ندارد اما به هیت سینک نیاز دارند.
• سلونوئیدها المان‌های الکترومغناطیسی هستند که عموما برای باز یا بسته کردن سوپاپ‌های بادی، درهای ضدسرقت مخصوص یا رباتیک استفاده می‌شوند.
• سلونوئیدها بارهای القایی هستند و به همین دلیل باید یک دیود هرزگرد را با آن‌ها موازی کرد تا به قطعات نیمه‌رسانای مدار آسیب وارد نشود.
• از سوییچ‌های ترانزیستوری می‌توان به عنوان کنترلرهای تک قطبی خاموش / روشن یا سیستم کنترل سرعت با پهنای پالس استفاده کرد ترانزیستور می‌تواند دیوتی سایکل سیگنال کنترل را تغییر دهد.
• کنترل موتورهای دو جهته با اتصال آن به یک مدار ترانزیستوری پل H میسر خواهد بود.
• استپ موتور‌ها می‌توانند به صورت مستقیم و با استفاده از تکنیک‌های سوییچینگ ترانزیستورها کنترل شوند.
• سرعت و موقعیت یک استپ موتور می‌تواند با استفاده از سیگنال‌های پالسی کنترل شود در این حالت می‌توان از مدارات حلقه باز استفاده نمود.
• میکروفون‌ها از دسته‌ی المان‌های ورودی صوتی هستند که می‌توانند امواج صوتی را ( چه فروصوت ، چه فراصوت و چه در محدوده شنوایی انسان ) تشخیص دهند و آن را به صورت سیگنال‌های الکتریکی دربیاورند.
• اسپیکرها، بوق‌ها و دزدگیرها از المان‌های خروجی هستند و برای تبدیل سیگنال الکتریکی به امواج صوتی از آن‌ها استفاده می‌شود.