ถ้าอิเล็กทรอนิกส์ทำให้เกิดเฉพาะผลทางไฟฟ้าตัวมันเองคงจะมีคุณค่าจำกัดในชีวิตประจำวันเราจะใช้เครื่องมือที่แปลความ
ต่างศักย์และกระแสไปเป็นเสียง แสง และแรง เช่นเดียวกันสิ่งประดิษฐ์อิเล็กทรอนิกส์ก็ต้องแปลวัตถุให้เป็นสัญญาณไฟฟ้า
ได้สิ่งประดิษฐ์ที่กระทำการแปลสิ่งเหล่านี้ได้เราเรียกว่าเครื่องแปลงกำลัง(transducers)มันมีความสามารถในการเปลี่ยน
แปลงชนิดของพลังงานที่กำลังพาข้อมูลโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่ตัวข้อมูลเลย ที่เราคุ้นเคยกันดีก็คือลำโพงซึ่งปลี่ยนจาก
กำลังไฟฟ้าให้เป็นเสียงเครื่องแปลงกำลังนั้นตรวจหาได้แทบทุกสิ่งตั้งแต่กัมมันตภาพรังสีไปจนถึงควันและแสดงผลให้รู้
ได้หรือจะเป็นเสียงที่ดังจนหูแทบแตกจนถึงแสงกระพริบก็ตามในการทำเช่นนี้ได้ต้องอาศัยกระบวนการอันหลากหลาย
ไม่ว่าจะเป็นสภาวะแม่เหล็กไฟฟ้า ผลของแสงที่มีต่อสารกึ่งตัวนำและการเปลี่ยนแปลงของความต้านทานเนื่องจากความ
เข้มและอุณหภูมิ


 
ไมโครโฟนวิทยุ ตะปูสามตัวกับการตรวจหาเสียง
  โทรศัพท์สมัยแรกเริ่ม บริการระดับโลก
  ลำโพงทำงานได้อย่างไร    หลอดไฟไวแสง
ลำโพงไฮ-ไฟ ตอบสอนต่อความร้อน

ผู้เขียน : รศ. ยุทธ อัครมาส
เรียบเรียงจาก : หนังสืออิเลกทรอนิกส์ หน้าที่ 42




ไมโครโฟนวิทยุ
สถานีวิทยุบีบีซีใช้ไมโครโฟนตัวนี้มาตั้งแต่ปีค.ศ. 1934-1959 อาจนับได้ว่าไมโครโฟนตัวนี้เป็น
เครื่องแปลงกำลังที่มีชื่อเสียงมากที่สุดเห็นจะไม่เกินความจริง การเปลี่ยนแปลงแรงดันเพียง
นิดเดียวที่เกิดจากคลื่นเสียงทำให้อะลูมิเนียมเส้นยาวๆ ที่หนาน้อยกว่า 1/1000มิลลิเมตร สั่น
ไปมา ระหว่างขั้วของแม่เหล็กขนาดใหญ่ทำให้เกิดกระแสซึ่งลอกเลียนคลื่นเสียงได้อย่างแม่นยำ

 


ตะปูสามตัวกับการตรวจหาเสียง
ฮิวส์ค้นพบว่าสัมผัสไฟฟ้าที่ไม่กระชับนักจะไวต่อการสั่นมากกว่าปกติรวม
ทั้งเสียงด้วยการจัดเรียงตะปูธรรมดาสามตัวเมื่อปีค.ศ. 1878 นี้ต้องถือ
ว่าเป็นความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์อย่างง่ายที่สุดอันหนึ่งของโลก
ไมโครโฟนที่ใช้หลักการของฮิวส์เป็นเครื่องแปลงกำลังจัดว่า มีประสิทธิภาพ
เหนือกว่าแบบของเบลล์(ด้านล่าง)เครื่องที่เห็นนี้ตอบสนองได้ดีเยี่ยมถึงแม้ว่า
จะไม่ใช่อิเล็กทรอนิกส์ช่วยขยายเลยก็ยังตรวจจับเสียงแมลงวันเกาะได้เมื่อต่อ
เครื่องแปลงกำลังนี้เข้ากับเครื่องบันทึกเทปสมัยใหม่การบันทึกก็ได้ผลดี


 

 



โทรศัพท์สมัยแรกเริ่ม

เครื่องแปลงกำลังซึ่งทำงานกับสัญญาณที่เปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องและใช้งานได้
ตัวแรกคือโทรศัพท์ของอะเล็กซานเดอร์ เกรแฮม เบลล์ ในปี ค.ศ. 1876 โดยการ
เปลี่ยนเสียงให้เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแล้วเปลี่ยนกลัยมาเป็นเสียงอีกครั้งการสั่น
ของไดอะแฟรม ทำให้เกิดกระแสไหลภายในขดลวดรอบแม่เหล็กในทางกลับกัน
กระแสไหลภายในขดลวดก็ทำให้ไดอะแฟรมสั่นได้เมื่อติดตั้งอุปกรณ์นี้ไว้ที่ปลาย
แต่ละข้างของลวดยาว ๆ เส้นหนึ่งจึงได้โทรศัพท์ที่ใช้ได้ผลดี


 

 
 



บริการระดับโลก
การที่เสียงจากบีบีซีกระจายไปได้ทั่วโลกนั้น เริ่มต้นและถึงปลายทางด้วยเครื่องแปลงกำลัง
ซึ่งหมายถึงไมโครโฟนในห้องส่งและลำโพงภายในบ้านของผู้รับฟังที่อยู่ห่างไกล ไมโครโฟนที่เห็นนี้
(ด้านขวา) ได้รับการพัฒนาขึ้นโดยหน่วยเอเอ็กซ์บีที(AXBT)


 

 
 


ลำโพงทำงานได้อย่างไร
ลำโพงส่วนใหญ่ทำขึ้นโดยใช้กรวยกระดาษหรือพลาสติกยึดติดกับขดลวดเมื่อมีกระแสเคลื่อน
ผ่านขดลวดทำให้เกิดสภาวะแม่เหล็กซึ่งมีปฏิกิริยาต่อสนามแม่เหล็กอันเนื่องมาจากแม่เหล็กถา
วรที่หุ้มอยู่รอบส่วนปลายของขดลวดทำให้เกิดแรงทั้งผลักและดึงแผ่นกรวยขณะที่กระแสกระ
เพื่อมขึ้นลงและเป็นผลทำให้กรวยกระเพื่อมผลักและดึงอากาศ ปล่อยคลื่นออกไปกลายเป็นเสียง
ที่เราได้ยิน


 

 
 



หลอดไฟไวแสง
ถ้าไม่มีเครื่องแปลงกำลังชนิดนี้แล้วเราคงต้องใช้คนคอยเปิดและปิดไฟตามถนน
หรือใช้สวิตซ์ตั้งเวลาแทนปัจจุบันนี้เครื่องรับอิเล็กทรอนิกส์ (electronic sensor)
ร่วมกับทรานซิสเตอร์ไวแสงราคาถูกพอที่จะนำไปติดตั้งยังเสาไฟฟ้าทุกต้นได้
เครื่องแปลงกำลังชนิดนี้ไม่ต้องปรับตั้งให้ตรงกับช่วงกลางวันและกลางคืน เพราะ
โคมไฟจะติดสว่างเองถึงแม้ว่าจะเป็นตอนกลางวันถ้าอากาศไม่ดีจนระดับความสว่าง
ไม่เพียงพอ


 

 
 



ลำโพงไฮ-ไฟ

การออกแบบลำโพงเป็นเรื่องยากกว่าที่ควรจะเป็นเพราะว่าหูของคนมีความสามารถในการแยก
สัญญาณคลาดเคลื่อนได้แม้จะเล็กน้อยลำโพงรุ่นปี ค.ศ. 1974 ตัวนี้ใช้เครื่องแปลงกำลังสำหรับ
ความถี่ต่ำและสูงแยกกันตัวกรองแบบแยกความถี่หรือ "ครอสโอเวอร์ (crossover)" นี้ ช่วยเครื่อง
แปลงกำลังให้รับเฉพาะสัญญาณที่ต้องการเท่านั้น


 

 



ตอบสนองต่อความร้อน

ที่ปลายของเทอร์โมมิเตอร์อิเล็กทรอนิกส์นี้มีตัวต้านทานชิ้นเล็ก ๆ ที่ไวต่อความร้อนที่เพิ่มขึ้นเมื่ออม
ไว้ในปากชิปอิเล็กทรอนิกส์ภายในเครื่องจะเปลี่ยนความต้านทานให้เทียบอ่านเป็นอุณหภูมิได้ซึ่งทำงาน
ได้รวดเร็วกว่าเทอร์โมมิเตอร์ที่เราเคยใช้กันทั้งยังเป็นการหลีกเลี่ยงอันตรายจากปรอทที่ใช้ในเทอร์โม
มิเตอร์แบบเก่าอีกด้วย