Aktivní vs pasivní převodník: Rozdíl a srovnání

Key Takeaways

1. Aktivní snímače vyžadují externí zdroj napájení, zatímco pasivní snímače generují svůj výstup bez něj.
2. Aktivní převodníky poskytují výstup ve formě napětí nebo proudu, zatímco pasivní převodníky vytvářejí změnu odporu, kapacity nebo indukčnosti.
3. Aktivní snímače mají lepší poměr signálu k šumu než pasivní snímače.

Co je aktivní převodník?

Aktivní převodníky vyžadují externí zdroj energie k přeměně jednoho typu energie na jiný a lze je využít v různých aplikacích, včetně zvukových systémů a lékařského zobrazování. Elektrické signály se převádějí na mechanický pohyb, teplo, světlo nebo zvuk.

Aktivní převodníky používají elektrický signál k vyvolání fyzické změny, jako je změna tlaku, teploty nebo frekvence. Signál je buď zesílen, nebo redukován předtím, než je přiveden do převodníku.

Standardní aktivní měniče zahrnují elektromechanické měniče, termistory a piezoelektrické měniče.

Termistory jsou teplotně citlivé převodníky, které převádějí elektrické signály na změny teploty. Používají se v systémech regulace teploty, jako jsou termostaty. Piezoelektrické měniče transformují přenos elektrických jako např ultrazvuk do mechanických vibrací. Tyto snímače se často používají v lékařském zobrazování, protože mohou generovat zvukové vlny k vytvoření obrazu vnitřního orgánu.

Elektrické signály se převádějí na mechanické pohyby prostřednictvím elektromechanických převodníků, jako je otáčení motoru nebo otevírání ventilu. Tyto převodníky se používají ve zvukových systémech pro přeměnu elektrických signálů na zvukové vlny.

Aktivní převodníky jsou neuvěřitelně přizpůsobivé a používané v různých aplikacích. Vyznačují se také poměrně snadnou obsluhou a údržbou, díky čemuž jsou vynikající volbou pro mnoho aplikací.

Co je pasivní převodník?

Pasivní převodník je zařízení, které převádí energii z jedné formy na druhou bez použití externího zdroje energie. Je to trik, který dokáže měřit fyzikální veličiny, jako je teplota, tlak, síla a výchylka, aniž by vyžadoval externí zdroj energie. 

Pasivní převodníky měří fyzikální vlastnosti systému nebo prostředí. Tenzometry jsou nejrozšířenějším typem pasivních převodníků. Tenzometr je zařízení, které měří deformaci (deformaci) předmětu nebo materiálu. Zahrnuje krátký proužek kovu nebo jiného materiálu připevněný k předmětu nebo materiálu, který má být měřen.

Když je věc nebo materiál vystaven působení síly, pásek se deformuje a mění odpor, který lze následně změřit. Mezi další typy pasivních převodníků patří:

• Termistory měří teplotu systému nebo prostředí.
• Piezoelektrické měniče měří sílu nebo tlak.
• Optické senzory měří intenzitu světla.  

Pasivní převodníky fungují v průmyslových aplikacích, jako je odhad tlaku plynu nebo kapaliny nebo teploty systému, a používají se v lékařských aplikacích, jako je počítání elektrické aktivity srdce. Mohou měřit sílu dodávanou do konstrukce, jako je most, nebo posunutí objektu.

Pasivní převodníky jsou nekomplikovaná a stabilní zařízení, která ke zpracování nevyžadují externí napájení. Nicméně rozmanitost fyzikálních vlastností, které mohou měřit, je omezená a jejich přesnost je nižší než u aktivních převodníků.

Rozdíl mezi aktivním a pasivním převodníkem

1. Aktivní převodníky vyžadují externí zdroj napájení, zatímco pasivní převodníky ne.
2. Aktivní převodníky přeměňují energii na elektrickou formu, zatímco pasivní převodníky přeměňují energii na mechanickou formu.
3. Aktivní převodníky nepotřebují zesilovač ke zvýšení úrovně signálu, zatímco pasivní převodníky vyžadují zesilovač ke zvýšení úrovně signálu.
4. Aktivní převodníky generují svůj zdroj energie, ale pasivní převodníky se spoléhají na externí zdroje energie.
5. Aktivní převodníky jsou složitější a dražší než pasivní převodníky.

Srovnání mezi aktivním a pasivním převodníkem

Parametry srovnání	Aktivní převodník	Pasivní převodník
Také známý jako	Samogenerující se měniče.	Externě napájené měniče.
Konverze	prostý	Komplex
Generovaný výstup	Elektrický proud nebo napětí.	Variace v množství spojená s pasivními prvky
Provozní energie	Odvozuje se od měřené veličiny.	Převzato z externího zdroje energie.
Vnější energie	Nevyžaduje se	Požadovaný

Reference

1. Měření tlaku v mikrocirkulaci s aktivními a pasivními převodníky – ScienceDirect
2. Převodníky | SpringerLink

Poslední aktualizace: 29. července 2023