Los transductores son dispositivos eléctricos o electrónicos que transforman la energía de una forma a otra. Por ejemplo, un altavoz estéreo convierte las señales eléctricas de la música grabada en sonido. Mucha gente piensa que un transductor es un dispositivo técnico complicado diseñado para recopilar o transferir información. En realidad, sin embargo, cualquier cosa que convierta energía puede considerarse un transductor.
Sensores y actuadores
Hay muchos tipos diferentes de transductores, pero en su forma más básica, se pueden dividir en dos grupos: entrada (sensor) y salida (actuador). Los transductores de entrada toman algún tipo de energía física, como ondas sonoras, temperatura o presión, y la convierten en una señal que se puede leer. Un micrófono, por ejemplo, convierte las ondas sonoras que golpean su diafragma en una señal eléctrica que se puede transmitir a través de cables. Un sensor de presión convierte la fuerza física que se ejerce sobre él en un número o lectura que se puede entender fácilmente.
Los actuadores toman una señal electrónica y la convierten en energía física. Un altavoz estéreo funciona transformando la señal electrónica de una grabación en ondas sonoras físicas. Los motores eléctricos son otra forma común de transductor electromecánico, que convierte la energía eléctrica en energía mecánica para realizar una tarea.
Combinando transductores
Muchos dispositivos funcionan combinando sensores y actuadores para convertir la energía de una forma a otra y luego viceversa. Los casetes de audio, por ejemplo, se crean mediante el uso de un transductor para convertir la señal eléctrica del receptor del micrófono, que convierte las ondas sonoras en una señal eléctrica, en fluctuaciones magnéticas en el cabezal de la cinta. Estas fluctuaciones magnéticas luego son leídas y convertidas por otro transductor, en este caso, el sistema estéreo, para convertirlas nuevamente en una señal eléctrica. Esta señal luego se envía por cable a los altavoces, que convierten la señal eléctrica nuevamente en ondas de audio.
Las imágenes de ultrasonido también funcionan convirtiendo energía varias veces. Se utiliza un transductor piezoeléctrico para convertir la electricidad en ondas sonoras de alta frecuencia (ultrasonido), que son enfocadas por la máquina y dirigidas a los tejidos corporales. Estas ondas rebotan en la máquina, donde un transductor las convierte nuevamente en señales eléctricas. Las señales se procesan y se envían a un monitor para producir una imagen de los tejidos corporales.
Otras tareas cotidianas son posibles mediante el uso de energía que se transforma varias veces. Encender una luz eléctrica requiere que la energía eléctrica se convierta en luz visible. Sin embargo, primero había que generar energía eléctrica; un generador eléctrico es un tipo de transductor que convierte la energía mecánica (o cinética) en electricidad que luego puede ser utilizada por otros dispositivos.
Efficiency
Como en todas las conversiones de energía, se pierde algo de energía cuando los transductores funcionan, pero algunos son más eficientes que otros. Una antena de radio, que convierte la energía de radiofrecuencia en un campo electromagnético, es un ejemplo de un transductor eficiente. Cuando la antena funciona bien, este proceso puede tener una eficiencia superior al 80%. La mayoría de los motores eléctricos, por el contrario, tienen una eficiencia inferior al 50%, mientras que las bombillas incandescentes normales, debido a la cantidad de energía que se pierde en forma de calor, tienen una eficiencia inferior al 10%.