Đầu dò chủ động và thụ động: Sự khác biệt và so sánh

Chìa khóa chính

1. Đầu dò chủ động yêu cầu nguồn điện bên ngoài, trong khi Đầu dò thụ động tạo ra đầu ra mà không cần nguồn điện.
2. Đầu dò chủ động cung cấp đầu ra ở dạng điện áp hoặc dòng điện, trong khi Đầu dò thụ động tạo ra sự thay đổi về điện trở, điện dung hoặc độ tự cảm.
3. Bộ chuyển đổi chủ động có tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm tốt hơn Bộ chuyển đổi thụ động.

Đầu dò chủ động là gì?

Đầu dò chủ động yêu cầu nguồn năng lượng bên ngoài để chuyển đổi một loại năng lượng này thành loại năng lượng khác và có thể sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm hệ thống âm thanh và hình ảnh y tế. Tín hiệu điện chuyển đổi thành chuyển động cơ học, nhiệt, ánh sáng hoặc âm thanh.

Bộ chuyển đổi hoạt động sử dụng tín hiệu điện để gây ra thay đổi vật lý, chẳng hạn như thay đổi áp suất, nhiệt độ hoặc tần số. Tín hiệu được khuếch đại hoặc giảm đi trước khi đưa vào đầu dò.

Đầu dò hoạt động tiêu chuẩn bao gồm đầu dò cơ điện, nhiệt điện trở và đầu dò áp điện.

Nhiệt điện trở là bộ chuyển đổi nhạy cảm với nhiệt độ, chuyển đổi tín hiệu điện thành sự thay đổi nhiệt độ. Chúng được sử dụng trong các hệ thống kiểm soát nhiệt độ như máy điều nhiệt. Đầu dò áp điện biến đổi việc truyền tải điện như siêu âm thành dao động cơ học. Những bộ chuyển đổi này thường được sử dụng trong hình ảnh y tế vì chúng có thể tạo ra sóng âm thanh để tạo ra hình ảnh của cơ quan nội tạng.

Tín hiệu điện chuyển đổi thành chuyển động cơ học thông qua bộ chuyển đổi cơ điện, chẳng hạn như quay động cơ hoặc mở van. Những bộ chuyển đổi này được triển khai trong hệ thống âm thanh để chuyển đổi tín hiệu điện thành sóng âm thanh.

Đầu dò chủ động có khả năng thích ứng cao và được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau. Chúng cũng khá đơn giản để vận hành và bảo trì, khiến chúng trở thành lựa chọn tuyệt vời cho nhiều ứng dụng.

Đầu dò thụ động là gì?

Đầu dò thụ động là thiết bị chuyển đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác mà không cần sử dụng nguồn điện bên ngoài. Đó là một mánh lới quảng cáo có thể đo các đại lượng vật lý như nhiệt độ, áp suất, lực và độ dịch chuyển mà không cần nguồn điện bên ngoài. 

Đầu dò thụ động đo chất lượng vật lý của một hệ thống hoặc môi trường. Đồng hồ đo biến dạng là loại đầu dò thụ động phổ biến nhất. Máy đo biến dạng là một thiết bị đo độ biến dạng (biến dạng) của vật thể hoặc vật liệu. Nó bao gồm một dải kim loại ngắn hoặc vật liệu khác được dán vào đối tượng hoặc vật liệu cần đo.

Khi vật hoặc vật liệu chịu một lực, dải biến dạng và thay đổi điện trở, sau đó có thể đo được. Các loại đầu dò thụ động khác bao gồm:

• Nhiệt điện trở đo nhiệt độ của một hệ thống hoặc môi trường.
• Đầu dò áp điện đo lực hoặc áp suất.
• Cảm biến quang đo cường độ ánh sáng.  

Đầu dò thụ động hoạt động trong các ứng dụng công nghiệp, chẳng hạn như ước tính áp suất của chất khí hoặc chất lỏng hoặc nhiệt độ của hệ thống và được sử dụng trong các ứng dụng y tế, chẳng hạn như đếm hoạt động điện của tim. Chúng có thể đo lực tác dụng lên một cấu trúc, chẳng hạn như một cây cầu, hoặc sự dịch chuyển của một vật thể.

Đầu dò thụ động là thiết bị không phức tạp và ổn định, không cần nguồn điện bên ngoài để xử lý. Tuy nhiên, sự đa dạng của các đặc tính vật lý mà chúng có thể đo được còn hạn chế và độ chính xác của chúng thấp hơn so với các bộ chuyển đổi hoạt động.

Sự khác biệt giữa đầu dò chủ động và thụ động

1. Đầu dò chủ động yêu cầu nguồn điện bên ngoài, trong khi đầu dò thụ động thì không.
2. Đầu dò chủ động chuyển đổi năng lượng thành dạng điện, trong khi đầu dò thụ động chuyển đổi năng lượng thành dạng cơ học.
3. Đầu dò chủ động không cần bộ khuếch đại để tăng mức tín hiệu, trong khi đầu dò thụ động yêu cầu bộ khuếch đại để tăng mức tín hiệu.
4. Đầu dò chủ động tạo ra nguồn năng lượng của chúng, nhưng đầu dò thụ động dựa vào các nguồn năng lượng bên ngoài.
5. Đầu dò chủ động phức tạp hơn và đắt tiền hơn đầu dò thụ động.

So sánh giữa đầu dò chủ động và thụ động

Các thông số so sánh	Đầu dò hoạt động	Đầu dò thụ động
Còn được biết là	Đầu dò tự tạo.	Bộ chuyển đổi năng lượng bên ngoài.
Chuyển đổi	Đơn giản	Phức tạp
đầu ra được tạo	Dòng điện hoặc hiệu điện thế.	Sự thay đổi về lượng liên quan đến các yếu tố thụ động
năng lượng hoạt động	Nó có nguồn gốc từ số lượng được đo.	Lấy từ nguồn điện bên ngoài.
năng lượng bên ngoài	Không yêu cầu	Yêu cầu

dự án

1. Đo áp suất trong vi tuần hoàn bằng đầu dò chủ động và thụ động – ScienceDirect
2. Đầu dò | Liên kết mùa xuân

Cập nhật lần cuối: ngày 29 tháng 2023 năm XNUMX