Bagaimanakah penderia daya berfungsi?

Penderia daya berfungsi berdasarkan pelbagai kesan fizikal yang menukar daya atau tekanan yang dikenakan pada penderia kepada isyarat elektrik yang boleh diukur dan diproses. Berikut adalah beberapa prinsip kerja penderia daya biasa:

Prinsip tolok terikan (prinsip tolok terikan rintangan):

Ini adalah salah satu prinsip yang biasa digunakan dalam penderia daya. Tolok terikan terdiri daripada grid penderia, dsb. yang digunakan untuk mengukur terikan dan biasanya dilekatkan pada elastomer. Apabila elastomer berubah bentuk di bawah tindakan daya luaran, tolok terikan juga berubah bentuk, mengakibatkan perubahan nilai rintangannya. Perubahan dalam nilai rintangan ini adalah berkadar dengan daya yang diterima, dan dengan mengukur perubahan dalam nilai rintangan, daya yang dikenakan pada sensor boleh dikira.

Kesan piezoelektrik:

Sesetengah bahan kristal (seperti kuarza, seramik piezoelektrik, dll.) menjana cas elektrik pada permukaannya apabila tertakluk kepada tekanan, fenomena yang dipanggil kesan piezoelektrik. Penderia daya piezoelektrik adalah berdasarkan prinsip ini. Apabila sensor tertakluk kepada daya luaran, bahan piezoelektrik di dalamnya berubah bentuk, menghasilkan cas elektrik, yang seterusnya menghasilkan isyarat voltan. Isyarat voltan ini adalah berkadar dengan daya yang dikenakan, dan dengan mengukur magnitud isyarat voltan, daya yang dikenakan pada sensor boleh ditentukan.

Prinsip kapasitif:

Penderia daya kapasitif menggunakan perubahan dalam kapasiti kapasitor untuk mengukur daya. Di dalam sensor terdapat dua plat yang membentuk kapasitor di antara mereka. Apabila sensor dikenakan daya luaran, jarak antara plat atau medium antara plat berubah, mengakibatkan perubahan dalam kapasiti kapasitor. Perubahan dalam kapasiti ini adalah berkadar dengan daya yang dikenakan, dan dengan mengukur perubahan dalam kapasiti, daya yang dikenakan pada sensor boleh disimpulkan.

Prinsip aruhan elektromagnet:

Walaupun prinsip aruhan elektromagnet kurang biasa dalam penderia daya daripada di atas, ia juga digunakan dalam beberapa aplikasi tertentu. Sebagai contoh, daya yang dikenakan pada konduktor boleh disimpulkan dengan mengukur daya gerak elektrik yang dihasilkan oleh konduktor yang bergerak dalam medan magnet.

Prinsip penderiaan gentian optik:

Dengan perkembangan teknologi gentian optik, prinsip penderiaan gentian optik juga telah digunakan untuk penderia daya. Penderia gentian optik menggunakan gentian optik sebagai elemen sensitif, dan mengira daya yang dikenakan pada sensor dengan mengukur perubahan isyarat optik dalam gentian optik. Sensor gentian optik mempunyai kelebihan gangguan anti-elektromagnet, rintangan kakisan dan sebagainya, dan mempunyai kelebihan unik dalam beberapa persekitaran khas.

Secara ringkasnya, prinsip kerja penderia daya adalah berbeza-beza, dan setiap prinsip mempunyai senario aplikasi yang unik serta kelebihan dan kekurangannya. Dalam aplikasi praktikal, adalah perlu untuk memilih penderia daya yang sesuai mengikut keperluan pengukuran khusus dan keadaan persekitaran.