Definición estándar de transductores

Los instrumentos o dispositivos utilizados para realizar la conversión de diferentes formas de energía se pueden denominar colectivamente transductores. Por ejemplo: convertir señales eléctricas de audio en sonido audible, o convertir sonido audible en señales eléctricas de audio, logrando la conversión mutua de energía eléctrica y energía sonora, como en los transductores electroacústicos, tales como altavoces, auriculares, micrófonos, etc.

Los transductores electromagnéticos que realizan la conversión de energía eléctrica y energía magnética, como el electroimán que puede generar un campo magnético al pasar corriente, o la cabeza de grabación que puede convertir señales eléctricas de audio en señales magnéticas y grabarlas en una cinta magnética, o convertir las señales magnéticas de la cinta en señales eléctricas de audio, que luego se amplifican y se convierten en sonido audible por un transductor electroacústico.

Los transductores electromeánicos que realizan la conversión de energía eléctrica y energía mecánica, como el motor eléctrico que genera un campo magnético al recibir corriente y luego impulsa el rotor, mientras que el generador produce corriente debido al movimiento del rotor a través de la acción del campo magnético. También, como la cápsula de un tocadiscos, donde la aguja se mueve a lo largo de las ranuras del disco, generando vibraciones mecánicas de audio que se convierten en señales eléctricas de audio, que luego se amplifican y se convierten en sonido audible por un transductor electroacústico.

Los transductores fotoeléctricos que realizan la conversión de energía eléctrica y energía luminosa, como las bombillas incandescentes, las baterías solares (celdas fotovoltaicas), los diodos fotoeléctricos y otros dispositivos de excitación luminosa.

Además, hay dispositivos que realizan la conversión de energía eléctrica y energía química, como las baterías que convierten energía química en energía eléctrica durante la descarga, y durante la carga convierten energía eléctrica en energía química. Hay aún más dispositivos que realizan la conversión de energía eléctrica y energía térmica, como estufas eléctricas, hornos eléctricos, arroceras, sartenes eléctricas, tazas eléctricas, mantas eléctricas, peines eléctricos, soldadores eléctricos, planchas eléctricas, etc., que convierten energía eléctrica en energía térmica de manera unidireccional, mientras que los termopares convierten energía térmica en energía eléctrica. Un nuevo electrodoméstico, la cocina de inducción, utiliza un campo magnético excitado por energía eléctrica que actúa sobre utensilios metálicos para generar corrientes de Foucault que calientan los utensilios, y el microondas utiliza energía eléctrica para generar microondas (energía electromagnética) que calientan los alimentos...

En resumen, hay una gran variedad de dispositivos que pueden convertir formas de energía y continuamente aparecen nuevos tipos. En un sentido amplio, se pueden denominar colectivamente transductores. Sin embargo, en la tecnología de detección, el término transductor tiene una definición específica, que es lo que este material didáctico pretende explicar.

En la tecnología de detección de ingeniería, el transductor se refiere específicamente a un dispositivo que puede recibir señales de un sistema y emitir señales a otro sistema, donde las señales de entrada y salida pertenecen a diferentes formas de energía, pero la señal de salida puede reflejar ciertas características de la señal de entrada. Por lo tanto, como un sistema de transductor, generalmente necesita incluir un elemento de almacenamiento de energía, que durante su funcionamiento almacena una forma de energía y la convierte en otra forma de energía para su salida.

En aplicaciones prácticas, se requiere que el transductor convierta una forma de energía que es difícil o inconveniente de probar y manejar en otra forma de energía que sea más fácil de procesar o probar, lo que puede permitir la evaluación o el análisis de la energía de entrada original. Por ejemplo, un sonómetro utilizado para medir el ruido ambiental puede convertir un cierto nivel de ruido ambiental en una señal eléctrica de cierto tamaño, lo que permite mostrar cuantitativamente la intensidad del ruido ambiental. Asimismo, en la tecnología de detección no destructiva que utiliza características de fuga magnética, el transductor (sonda) puede convertir el flujo magnético de fuga en un objeto magnetizado con defectos en una señal eléctrica, que después de ser procesada puede mostrar la existencia de defectos y evaluar su tamaño.