Transductores: Tipos y Funcionamiento Detallado

Transductores: Tipos y Funcionamiento

Los transductores son dispositivos que convierten una forma de energía en otra. Se clasifican en dos grandes grupos: pasivos y activos.

Transductores Pasivos (Requieren Fuente de Alimentación Externa)

Estos transductores necesitan una fuente de energía externa para funcionar.

1. Transductores Resistivos

• Potenciómetro: Su resistencia varía según la posición de un cursor, influenciado por una fuerza externa (presión, desplazamiento).
• Galga Extensiométrica Resistiva: La resistencia cambia con la elongación o compresión causada por esfuerzos externos (fuerza, par, desplazamiento).
• Medidor de Alambre Caliente: La resistencia varía al enfriarse con un flujo de gas (flujo de gas, presión de gas).
• Termómetro de Resistencia (RTD): La resistencia, con un coeficiente de temperatura positivo, varía con la temperatura (temperatura, calor radiante).
• Termistor: La resistencia, con un coeficiente de temperatura negativo, cambia con la temperatura (temperatura).
• Higrómetro: La resistencia se altera con la humedad (humedad relativa).
• Celda Fotoconductiva: La resistencia cambia con la luz incidente (relevador fotosensible).

2. Transductores Capacitivos

• Medidor de Presión: La distancia entre dos placas paralelas varía por una fuerza externa (desplazamiento, presión).
• Micrófono de Condensador: La presión sonora modifica la capacitancia entre una placa fija y un diafragma móvil (voz, música, ruido).
• Medidor Dieléctrico: La capacitancia varía por cambios en el dieléctrico (nivel de líquidos, espesor).

3. Transductores Inductivos

• Transductor de Circuito Magnético: La inductancia mutua de una bobina excitada por corriente alterna (CA) se modifica por cambios en el circuito magnético (presión, desplazamiento).
• Detector de Reluctancia: La reluctancia varía al cambiar la posición del núcleo magnético de hierro de una bobina (presión, desplazamiento, vibración, posición).
• Transformador Diferencial: El voltaje diferencial varía al mover un núcleo magnético mediante una fuerza externa (presión, fuerza, desplazamiento, posición).
• Medidor de Corriente Parásita: La inductancia se altera por la proximidad de una placa con corrientes parásitas inducidas (desplazamiento, espesor).
• Medidor de Magnetoestricción: Las propiedades magnéticas cambian por presión y esfuerzos (fuerza, presión, sonido).

4. Transductores de Voltaje y Corriente

• Detector por Efecto Hall: Se genera una diferencia de potencial en una placa semiconductora cuando un flujo magnético interactúa con una corriente (flujo magnético, corriente).
• Cámara de Ionización: Se induce un flujo de electrones mediante la ionización de un gas por radiación (conteo de partículas, radiación).
• Celda Fotoemisiva: Emisión de electrones debido a la radiación incidente en una superficie fotoemisiva (luz, radiación).
• Tubo Fotomultiplicador: Emisión de electrones secundarios debido a la radiación incidente sobre un cátodo fotosensible (luz, radiación, relevadores fotosensibles).

Transductores Activos (Autogeneradores)

Estos transductores generan su propia señal sin necesidad de una fuente de energía externa.

• Termopar y Termopila: Se genera una fuerza electromotriz (FEM) en la unión de dos metales diferentes o semiconductores al calentarse (temperatura, flujo de calor, radiación).
• Generador de Bobina Móvil: El movimiento de una bobina en un campo magnético genera un voltaje (velocidad, vibración).
• Detector Piezoeléctrico: Se genera una FEM al aplicar una fuerza a ciertos materiales cristalinos, como el cuarzo (sonido, vibración, aceleración, cambios de presión).
• Celda Fotovoltaica: Se genera un voltaje en un dispositivo de unión semiconductor al ser estimulado por energía radiante (medidor de luz, celda solar).