5 סוגים עיקריים של מתמרים שכדאי להכיר

מתמר מתפקד על ידי המרת אנרגיה מצורה אחת לאחרת פועל כמכשיר אלקטרוני שנמצא בשימוש נרחב במערכות אוטומציה, מדידה ובקרה.

בעיקרון, ישנם 5 סוגים עיקריים של מתמרים, שהם: מתמרים מבוססי מקור אנרגיה, מתמרים מבוססי תופעות פיזיקליות, מתמרים מבוססי פלט, מתמרים מבוססי תופעת התמרה ומתמרים מבוססי בנייה. 

מכיוון שכל אחד מהם חולק פונקציות ויישומים שונים, חשוב מאוד למהנדס מתמרים לדעת מה המשמעות של 5 סוגי המתמרים הללו עבור עבודתם.

בלוג זה יציג 5 סוגים עיקריים של מתמרים, כולל מה הם, איך הם עובדים ומידע קשור שכדאי לדעת עליו. בואו נתחיל בקריאה!

שיתוף הוא אכפתיות!

תוֹכֶן

● סוג 1: מתמרים מסוג מבוססי דרישת מקור אנרגיה

● סוג 2: מתמרים מסוג מבוססי תופעה פיזיקלית

● סוג 3: מתמרים מסוג מבוסס פלט

● סוג 4: מתמרים מסוג מבוססי תופעת התמרה

● סוג 5: מתמרים מסוג מבוסס בנייה

● שאלות נפוצות

● סיכום

---

מבוא קצר לסיווג מתמרים

סוג 1: מתמרים מסוג מבוססי דרישת מקור אנרגיה

● מתמר פעיל

מתמרים פעילים הם המתמרים שאינם משתמשים בכוח חיצוני כלשהו למדידת משתנה התהליך. מתמרים אלה הם התקנים מייצרים עצמיים הפועלים תחת עקרון המרת האנרגיה. 

במילים אחרות, מתמר פעיל מייצר פלט חשמלי שווה ערך משלו בתגובה לכמות הפיזית שיש למדוד. צמדים תרמיים, תרמופילים, גביש פיזו-חשמלי, תא פוטו וולטאי וכו' הם כמה דוגמאות למתמרים פעילים.

● מתמר פסיבי

מתמרים פסיביים הם אותם מתמרים שבהם נדרש מקור כוח חיצוני לצורך פעולתם, כלומר למדידת משתני תהליך, יש צורך לספק ספק כוח חיצוני כדי לפעול או להמרה של אנרגיה מצורה אחת לאחרת. 

מתמרים אלו ידועים גם בתור מתמרים מונעי חשמל חיצונית. מתמרים התנגדות כגון RTD, תרמיסטור, מד מתח, מתמרים אינדוקטיביים כגון LVDT, חיישני אולם וכו' הם כמה דוגמאות למתמרים פסיביים. 

עקרון העבודה של מתמר התנגדות הוא נושא משמעותי, שעבורו עוזר למהנדסי האלקטרוניקה לחשב כמויות פיזיות.

סוג 2: מתמרים מסוג מבוססי תופעה פיזיקלית

● מתמר ראשי

מתמרים ראשוניים המכונים גם רכיבי חישה ראשוניים, הם הדרישה הראשונה והמובילה למדידה ובקרה. 

המתמר הראשוני הוא האלמנט הראשון שנחשף ישירות למשתנה התהליך הנמדד שחש שינויים פיזיים או כל שינוי בסביבתו ומייצר פלט פונקציונלי שווה ערך המתגלה בשלב הבא או בשלב השני. 

צינור בורדון, דיאפרגמה, מפוח במדידת לחץ, מדחום דו-מתכתי, מדחום מלא נוזל, מנומטר וכו' הם כמה דוגמאות למתמרים ראשוניים. 

● מתמר משני

מתמר משני הוא בעצם שלב שני במערכת מדידה שמזהה את השינוי המכני או הפיזי שנוצר על ידי אלמנט החישה הראשי וממיר או מבצע מניפולציות לאות חשמלי בעיקר. 

גודל אות המוצא תלוי באות המכאני של הקלט. כמה דוגמאות למתמרים משניים הם LVDT, גביש חשמלי Piezo, סידור גלגלי השיניים וכו '.

סוג 3: מתמרים מסוג מבוסס פלט

● מתמר אנלוגי

מתמר אנלוגי הוא המתמר המספק אות פלט בצורה אנלוגית (של מתח או זרם) כלומר פונקציה רציפה של זמן בתגובה לכמות הקלט שיש למדוד. 

פוטנציומטר, LVDT, תרמיסטור, RTD, צמד תרמי וכו' הם כמה דוגמאות של מתמרים אנלוגיים.

● מתמר דיגיטלי

מתמר דיגיטלי הוא המתמר המספק אות חשמלי פלט בצורה דיגיטלית כלומר אות בדיד בתגובה לכמות הקלט שיש למדוד. 

כאן הפלט הוא בצורה של פולסים מרובעים ובעל שני מצבים (גבוה ונמוך); לפיכך הוא נקרא מתמר דיגיטלי. דוגמאות- מקודד פיר, מתג גבול, מתג לחץ, מד טכומטר דיגיטלי, פותר דיגיטלי וכו'.

סוג 4: מתמרים מסוג מבוססי תופעת התמרה

● מַתמֵר

כאשר בוחנים את תופעת ההמרה, מתמרים הם המכשירים הממירים משתנה תהליך פיזי לא חשמלי הנמדד לאות חשמלי. 

אלה נקראים גם מתמרים חשמליים. פוטנציומטר, LVDT, תרמיסטור, RTD, צמד תרמי וכו' הם כמה דוגמאות של מתמרים חשמליים. 

קח פוטנציומטר כדוגמה. הפוטנציומטר הוא מכשיר שלושת המסופים המשמש למדידת הבדלי הפוטנציאל על ידי שינוי ידני של נגדים.

● מתמר הפוך

מתמר הפוך מוגדר כמכשיר המשמש להמרת כמות חשמלית כגון מתח או זרם לכמות לא חשמלית כגון תזוזה, כוח, לחץ, טמפרטורה וכו'. 

במילים אחרות, מתמר הפוך נקרא מתמר פלט מכיוון שהם ממירים אות חשמלי לפלט לא חשמלי. 

לדוגמאות ממיר I ל-P, גביש חשמלי פיזו, מד זרם אנלוגי, האוסילוסקופ וכו' הם כמה מתמרים הפוכים.

סוג 5: מתמרים מסוג מבוסס בנייה

● מתמר מכני

מתמרים מכניים הם קבוצה של רכיבי חישה ראשוניים המגיבים לשינוי בכמות פיזית עם פלט מכני כגון תזוזה, כוח (או מומנט), לחץ ומתח. 

דיאפרגמה, מפוח, מנומטר, פס דו-מתכתי, פתח זרימה, צינורות טייס וכו' הם כמה מתמרים מכניים.  

● מתמר חשמלי

מתמר חשמלי מוגדר כמכשיר החישה המשמש לאיתור או חישה של גודל או גודל פיזיקלי לא חשמלי ולהמיר אותו לאות פלט חשמלי כגון מתח או זרם פרופורציונלי לקלט הנמדד. 

פוטנציומטר, LVDT, RTD, צמד תרמי, מד מתח, גביש פיזו-חשמלי וכו' הם כמה דוגמאות של מתמר חשמלי.

● מתמר אופטי

מתמרים אופטיים מבוססים על התמרה אופטית של אותות וקרני אור ומנצלים תכונות אופטיות למדידה וניתוח. בעיקר מתמרים אופטיים ממירים אור וקרניים לכמות חשמלית. 

אז אלה נקראים גם מתמרים אופטו-חשמליים או מתמרים פוטו-חשמליים. מתמר אופטי משתמש בתכונת האור כגון חום, ספיגה, ספיחה, השתקפות, פליטה, קרינה וכן הלאה.

שאלות נפוצות

1. ש: מהם שלושת סוגי המתמרים?

ת: מתמרים הם מכשירים הממירים אנרגיה לא חשמלית לאנרגיה חשמלית. הם מורכבים מאלמנטים של זיהוי/חישה ואלמנטים של התמרה. על בסיס אלמנטים של מתמרים, ישנם שלושה סוגים שונים של מתמרים: מתמרים קיבוליים, אינדוקטיביים ונגדיים.

2. ש: האם מגבר הוא מתמר?

ת: מגבר מתמר קומפקטי (CTA) הוא מגבר מתמר ומרכך אותות מבוסס גשר DC. זה יכול לשמש עם לחץ, כוח, תזוזה או חיישנים אחרים מבוססי גשר. הוא מותאם במפעל ומכויל עבור דגמי חיישנים ספציפיים.

3. ש: מהן דוגמאות למתמרים?

ת: מתמרים הם מכשירים אלקטרוניים הממירים אנרגיה מצורה אחת לאחרת. דוגמאות נפוצות כוללות מיקרופונים, רמקולים, מדי חום, חיישני מיקום ולחץ ואנטנות.

4. ש: היכן משתמשים במתמרים?

ת: מתמרים משמשים לעתים קרובות בגבולות של מערכות אוטומציה, מדידה ובקרה שבהן אותות חשמליים מומרים לכמויות פיזיות אחרות (אנרגיה, כוח, מומנט, אור, תנועה, מיקום וכו'). תהליך המרת צורת אנרגיה אחת לאחרת נקרא התמרה.

סיכום

בקיצור, אנו לומדים על פרטים של 5 סוגים עיקריים של סוגי מתמרים, כולל סוגי מתמרים המבוססים על דרישת מקורות האנרגיה, תופעה פיזיקלית, תפוקת מתמר, תופעת התמרה ובנייה. זה עוזר למהנדסי תעשייה להבין את הסיווג, המבנה והעבודה של סוגים שונים של מתמרים.

לאחר קריאת הבלוג הזה, מה אתה חושב על סוגי מתמרים? אנא השאר הודעה למטה כדי לשתף את הרעיון שלך! ואל תשכח לשתף את המאמר הזה אם הוא מועיל לך!  

קרא גם

● מה ההבדלים בין חיישן, משדר ומתמר?
● מתמר אינדוקטיבי: עבודה ויישומיו
● מבוא למתמרי קול

השאר הודעה 

רשימת הודעות