العلومالفيزياء

محول الطاقة المقاوم – Resistive Transducer

اقرأ في هذا المقال
  • ما هو محول الطاقة المقاوم؟
  • عمل محول الطاقة المقاوم
  • تطبيقات محول الطاقة المقاوم
  • مزايا محول الطاقة المقاوم

ما هو محول الطاقة المقاوم؟

 

تُعرف محولات الطاقة المقاومة أيضًا باسم “مستشعرات المقاومة” أو “محولات المقاومة المتغيرة”. غالبًا ما تستخدم محولات الطاقة هذه لحساب الكميات الفيزيائية المختلفة مثل الضغط والاهتزاز ودرجة الحرارة والقوة والإزاحة، تعمل هذه المحولات في كل من المرحلة الابتدائية والثانوية ولكن بشكل عام، يتم استخدام هذه على أنّها ثانوية لأنّ إخراج محول الطاقة الأساسي يمكن أن يعمل كمدخل لمحول الطاقة المقاوم، يتم ضبط المخرجات التي يتم الحصول عليها منها مقابل كمية المدخلات وتوفر قيمة الإدخال مباشرة.

 

تعريف محول الطاقة المقاوم:

 

يمكن تعريف محول المقاومة على النحو التالي، يمكن تغيير مقاومة محول الطاقة بسبب تأثيرات البيئة، هنا يمكن حساب تغير المقاومة بمساعدة أجهزة القياس مثل التيار المتردد أو التيار المستمر. الغرض الرئيسي من محول الطاقة هذا هو قياس الكميات الفيزيائية مثل الاهتزاز “التردد”، الإزاحة، درجة الحرارة وما إلى ذلك. قياس الكمية المادية ليس بالأمر السهل. يمكن تغيير الكميات الفيزيائية باستخدام محول الطاقة هذا إلى مقاومة متغيرة. باستخدام العدادات، يمكن قياسها بسهولة.

 

يتم استخدام طريقة الاختلاف في المقاومة على نطاق واسع في التطبيقات الصناعية. يعمل محول الطاقة هذا على كل من الأساسي والثانوي. يحول محول الطاقة الأساسي الكميات الفيزيائية إلى إشارة ميكانيكية بينما يتحول محول الطاقة الثانوي إلى إشارة كهربائية مباشرة. تشمل الأنواع الرئيسية من محولات الطاقة المقاومة مقاييس فرق الجهد، ومحولات طاقة الموقف المقاوم، ومحولات طاقة الضغط المقاومة، والثرمستورات، ومقاييس الإجهاد، و المقاومة الضوئية (LDR).

 

عمل محول الطاقة المقاوم:

 

هذا هو محول الطاقة الأكثر استخدامًا لحساب الضغط، درجة الحرارة، القوة، الإزاحة، الاهتزازات “التردد” وما إلى ذلك. لفهم عمل محول الطاقة المقاوم، يعتبر قضيب الموصل مثالًا على هذا المحول، تعمل هذه المحولات على مبدأ طول الموصل الذي يتناسب طرديا مع مقاومة الموصل ويتناسب عكسيا مع منطقة الموصل. لذلك، فإنّ الطول المقاوم للموصل هو (L)، والمساحة (A) والمقاومة (R) والمقاومة (ρ). إنّه مستقر لكل مادة تستخدم في بناء الموصل.

 

R = ρL/A

من المعادلة أعلاه:

 

R – هي مقاومة الموصل.

A – هو جزء المقطع الجانبي للموصل.

L – هو طول الموصل.

ρ – مقاومة الموصل.

 

يمكن تغيير مقاومة محول الطاقة بسبب العوامل البيئية الخارجية وكذلك الخصائص الفيزيائية للموصل ويمكن قياس التغير في المقاومة باستخدام أجهزة التيار المتردد أو أجهزة التيار المستمر. يعمل محول الطاقة هذا مثل محول الطاقة الأساسي والثانوي. يتم استخدام محول الطاقة الأساسي لتغيير الكمية المادية إلى إشارة ميكانيكية بينما يتم استخدام محول ثانوي لتحويل إشارة ميكانيكية إلى إشارة كهربائية.

 

دائرة محول الطاقة المقاوم:

 

أفضل مثال على هذه الدائرة هو جهاز الاتصال المنزلق. يشتمل الاتصال المنزلق لمحول الطاقة هذا بشكل أساسي على موصل طويل يمكن تغيير طوله. يتم توصيل جانب واحد من الموصل بينما يمكن توصيل جانب آخر من الموصل بفرشاة، منزلق يتحرك عبر طول الموصل بالكامل.

 

يمكن حساب إزاحة الجسم عن طريق توصيله بالمنزلق. عندما يتم إعطاء طاقة للجسم لتحريكه من موضعه الأول، فإنّ شريط التمرير يتحرك بطول الموصل لذلك سيتغير طول الموصل لينعكس على التعديل داخل مقاومة الموصل. يعمل محول الطاقة مثل مقياس الجهد على مبدأ نوع الاتصال المنزلق الذي يستخدم لحساب الإزاحة الخطية والزاوية.

 

تطبيقات محول الطاقة المقاوم:

 

  • تُستخدم محولات الطاقة هذه بشكل أساسي لحساب درجة الحرارة في العديد من التطبيقات.

 

  • تشمل تطبيقات محول الطاقة المقاوم مقياس الجهد، مقياس حرارة المقاومة، مقاييس الإجهاد، الثرمستور، وغيرها.

 

  • تستخدم هذه المحولات لقياس الإزاحة.

 

  • أفضل الأمثلة على هذا المحول هي مقاييس الجهد مثل الدوار والترجمة. يمكن تغيير مقاومة هذه مع الانحراف في أطوالها لقياس الإزاحة.

 

  • يمكن تغيير مقاومة مادة أشباه الموصلات عندما يحدث الضغط عليها. يمكن استخدام هذه الخاصية لقياس القوة والإزاحة والضغط وما إلى ذلك.

 

  • يمكن تغيير مقاومة المعدن بسبب تغير درجة الحرارة. لذلك يمكن استخدام هذه الخاصية لحساب درجة الحرارة.

 

  • مبدأ العمل في هذا هو أنّ معامل درجة حرارة المواد الثرمستور يمكن تغييره بواسطة درجة الحرارة. معامل درجة حرارة الثرمستور سالب ممّا يعني أنّ هذا يتناسب عكسيا مع المقاومة.

 

مزايا محول الطاقة المقاوم:

 

  • تعطي هذه المحولات استجابات سريعة.

 

  • هذه المحولات متوفرة بأحجام مختلفة ولديها مقاومة عالية.

 

  • الجهد لكل من التيار المتردد والتيار المستمر مناسب لحساب المقاومة المتغيرة.

 

  • إنّها منخفضة التكلفة.

 

  • تشغيل هذه المحولات سهل للغاية ويتم استخدامه في تطبيقات مختلفة حيث لا تكون الضروريات شديدة في الغالب.

 

  • تستخدم هذه لقياس السعات الهائلة للإزاحة.

 

  • كفاءتها الكهربائية عالية للغاية وتعطي مخرجات كافية للسماح بعمليات التحكم.

المصدر
Resistive TransducerResistive Transducer Working and Its ApplicationsResistive Transducer Definition:Types of Resistive Sensors – Transducer, Potentiometer & Strain Gauge

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى