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  泛指任何能够把一种形式的能量(即所谓的“输入信号”)通过致动器转换为另一种形式(输出)，但同时在二者之间维持可辨识和稳定的关系的器件。 致动器是换能器中用于接收输入能量并将其转换为任何动能形式的部件。例如电动马达的致动器会接收电气输入，然后将之转换为机械运动；扩音器的致动器的工作原理也差不多，不过它所转化的运动形式跟马达有明显的差异。

  1)输入换能器把物理能量(如压力、温度或声波)转换为可读信号，例如话筒能够让声波震动薄膜再转为电气信号然后通过导线)致动换能器则刚好相反，把电气输入信号转为物理能量，例如扩音器会把来自录音源的电气输入转换为物理声波。

  3)混合换能器能够产生在接收运动，例子有超声波器件。超声波传感器在致动功能(产生超声波并传送到本体)和传感功能(接收从本体内部结构回弹的经传送超声波)之间振荡，每秒钟会发生许多次。信号的传送和接收接着会经处理和集成到一个可见图象，在电子监视器屏幕上显示出来。

  最早出现的换能器是由英国物理学家胡克(Robert Hooke)发明，它把声能(说话)转换成动能振动通过一条导线传送。这就是著名的换能实验：两个杯子以一条线相连，甲在“输入”端对着杯子说话，声音便会转为振动通过导线传送，再在线的“输出”端的杯子中复制出来。从效果来看，胡克其实是原始话筒的发明者。

  在19世纪，不少发现显示多种材质都可以作出换能效果。德国物理学家塞贝克(ThomasJohann Seebeck)在1821年把两种不同的金属置于同一电路上，当二者的结点处温度有差异时，产生的电压会使磁石的磁场逆转。这就是热电偶的原理。与塞贝克同期的英国物理学家焦耳(John P. Joule)在1842年发现在一块铁棒上施加磁场时，铁棒会发生伸长或收缩，这现象后来被称为

  “焦耳磁致伸缩”；在1880年，居里夫妇发现了压电效应，就是在石英晶体上施加压力会产生电荷。

  到了20世纪，有更多精细的换能材质被发现或制造出来。基于镍和压力陶瓷的声纳装置在20世纪末已被基于镧系元素的新型合金制造、能够进行相对大型的磁致伸缩效应的产品取代。现时大部份压电换能器都是以锆钛酸铅制成的。今天，数以百计各种各样的换能器在无数商业、工业和家用应用发挥功用。

  当换能器把一种能量转换成另一种能量时，无可避免会构成一些能量损失。不过有些换能器会比其它产品更高效。例如在最佳状态下，无线电天线把经接收的无线电能量转换为电磁场后，有80%的能量能够得以保存。另一方面，通常被视为较低效的电动马达，其转换过程会损失多于一半的输入能量。白炽灯可说是最低效的换能器：90%的能量会在电能转换为光能和热能的过程中散失。

  现时有数以百计、各种各样的换能器。以电声换能器为例，它能够把电气信号转换为声能，或是把声能转换为电气信号(例如水听器能够把水下声压信号转换为电气信号，是用于潜艇声纳探测的重要设备)。压电换能器则是通过一体化压电元素，把电压转换为运动，或是把物理拉力转为电气信号，一般用于应变仪、压电振动传感器和速度计。而是普遍应用的换能器类型是电磁换能器，例如是霍尔效应磁性换能器(把磁场转换为电气信号)、电感换能器，以及饱和反应器等。

  如热电偶一类的电气换能器的工作原理是利用两种具有不同热电特性的导电金属把热能转换为电压(热电效应)。这是“有源”换能器的典型例子，因为它在接收输入信号后会产生能量(如电能)。其它“无源”换能器则在收到输入信号后以一定比例把能量转换为诸如电感、电阻或电容等无源电气特性。例如线性位移换能器便是通过电位器组件将机械位移转换成与之成线性或任意函数关系的电阻或电压输出。一般来说，电位的移动可以利用印刷薄膜或绕线电路放大，使得相对小的电位移动可以产生可测量的电阻变更。换句话说就是把实体的位置转移转变转为电气信号。

  气压换能器是基于空气压缩工作，将之转换为可读信号。它将来自喷嘴的压缩气流引导到一块可动挡板前，使得挡板因气流向后移动。这样，挡板后面便会形成气压并转换为信号。液压换能器的工作原理也是差不多，只是产生信号的压力气从气压变成液压而已。

  行业的应用电机换能器在制造行业拥有庞大的应用范围，包括运动敏感的手机使用的速度计，到旋转和线性马达和应变仪等等。而LED等光电二极管因其低功耗和高效等优点，已取代传统的荧光管，广泛用于商业和工业建筑的照明系统。热电偶(电热换能器)在住宅和商业楼宇中应用于为供暖系统监测环境温度，而在高温应用中，它们也有助于工业烤炉和化学工厂的密集温度监控工作。

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