Trasduttore attivo vs passivo: differenza e confronto

Punti chiave

1. I trasduttori attivi richiedono una fonte di alimentazione esterna, mentre i trasduttori passivi generano la loro uscita senza.
2. I trasduttori attivi forniscono un'uscita sotto forma di tensione o corrente, mentre i trasduttori passivi producono un cambiamento di resistenza, capacità o induttanza.
3. I trasduttori attivi hanno un miglior rapporto segnale/rumore rispetto ai trasduttori passivi.

Cos'è il trasduttore attivo?

I trasduttori attivi richiedono una fonte di alimentazione esterna per convertire un tipo di energia in un altro e possono essere utilizzati in varie applicazioni, compresi i sistemi audio e l'imaging medicale. I segnali elettrici si convertono in movimento meccanico, calore, luce o suono.

I trasduttori attivi utilizzano un segnale elettrico per provocare un cambiamento fisico, come un cambiamento di pressione, temperatura o frequenza. Il segnale viene amplificato o ridotto prima di essere applicato al trasduttore.

I trasduttori attivi standard includono trasduttori elettromeccanici, termistori e trasduttori piezoelettrici.

I termistori sono trasduttori sensibili alla temperatura che convertono i segnali elettrici in variazioni di temperatura. Sono utilizzati nei sistemi di controllo della temperatura come i termostati. I trasduttori piezoelettrici trasformano la trasmissione di energia elettrica come ultrasuono in vibrazioni meccaniche. Questi trasduttori sono spesso utilizzati nell'imaging medico perché possono generare onde sonore per creare un'immagine di un organo interno.

I segnali elettrici si convertono in movimenti meccanici tramite trasduttori elettromeccanici, come la rotazione di un motore o l'apertura di una valvola. Questi trasduttori vengono utilizzati nei sistemi audio per convertire i segnali elettrici in onde sonore.

I trasduttori attivi sono incredibilmente adattabili e utilizzati in varie applicazioni. Sono anche abbastanza semplici da usare e mantenere, il che li rende una scelta eccellente per molte applicazioni.

Cos'è un trasduttore passivo?

A passive transducer is a device that converts energy from one form to another without the use of an external source of power. It is a gimmick that can measure physical quantities such as temperature, pressure, force, and displacement without requiring an external power source. 

I trasduttori passivi misurano le qualità fisiche di un sistema o di un ambiente. Gli estensimetri sono il tipo più frequente di trasduttore passivo. Un estensimetro è un dispositivo che misura la deformazione (deformazione) di un oggetto o materiale. Include una breve striscia di metallo o altro materiale apposta sull'oggetto o sul materiale da misurare.

Quando l'oggetto o il materiale è sottoposto a una forza, la striscia si deforma e cambia resistenza, che può quindi essere misurata. Altri tipi di trasduttori passivi includono:

• I termistori misurano la temperatura di un sistema o di un ambiente.
• I trasduttori piezoelettrici misurano la forza o la pressione.
• I sensori ottici misurano l'intensità della luce.  

I trasduttori passivi operano in applicazioni industriali, come la stima della pressione di un gas o di un liquido o la temperatura di un sistema, e sono utilizzati in applicazioni mediche, come il conteggio dell'attività elettrica del cuore. Possono misurare la forza esercitata su una struttura, come un ponte, o lo spostamento di un oggetto.

I trasduttori passivi sono dispositivi semplici e stabili che non richiedono un'alimentazione esterna per l'elaborazione. Tuttavia, la varietà delle qualità fisiche che possono misurare è limitata e la loro precisione è inferiore a quella dei trasduttori attivi.

Differenza tra trasduttore attivo e passivo

1. I trasduttori attivi richiedono una fonte di alimentazione esterna, mentre i trasduttori passivi no.
2. I trasduttori attivi convertono l'energia in forma elettrica, mentre i trasduttori passivi convertono l'energia in forma meccanica.
3. I trasduttori attivi non necessitano di un amplificatore per aumentare il livello del segnale, mentre i trasduttori passivi richiedono un amplificatore per aumentare il livello del segnale.
4. I trasduttori attivi generano la loro fonte di energia, ma i trasduttori passivi si affidano a fonti di energia esterne.
5. I trasduttori attivi sono più complessi e più costosi dei trasduttori passivi.

Confronto tra trasduttore attivo e passivo

Parametri di confronto	Trasduttore attivo	Trasduttore passivo
Conosciuto anche come	Trasduttori autogeneranti.	Trasduttori alimentati esternamente.
Conversione	Un'espansione	Complesso
Uscita generata	Corrente o tensione elettrica.	Variazione quantitativa associata agli elementi passivi
Energia operativa	Deriva dalla quantità misurata.	Preso da una fonte di alimentazione esterna.
Energia esterna	Non richiesto	Obbligatorio

Riferimenti

1. Misure di pressione nel microcircolo con trasduttori attivi e passivi – ScienceDirect
2. Trasduttori | SpringerLink

Ultimo aggiornamento: 29 luglio 2023