Transduser adalah perangkat listrik atau elektronik yang mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk lain. Misalnya, speaker stereo mengubah sinyal listrik dari musik yang direkam menjadi suara. Banyak orang menganggap transduser sebagai perangkat teknis yang rumit yang dirancang untuk mengumpulkan atau mentransfer informasi. Namun, pada kenyataannya, apa pun yang mengubah energi dapat dianggap sebagai transduser.
Sensor dan Aktuator
Ada banyak jenis transduser, tetapi pada dasarnya, transduser dapat dibagi menjadi dua kelompok: input (sensor) dan output (aktuator). Transduser input mengambil semacam energi fisik — seperti gelombang suara, suhu, atau tekanan — dan mengubahnya menjadi sinyal yang dapat dibaca. Mikrofon, misalnya, mengubah gelombang suara yang mengenai diafragma menjadi sinyal listrik yang dapat ditransmisikan melalui kabel. Sensor tekanan mengubah gaya fisik yang diberikan padanya menjadi angka atau bacaan yang dapat dengan mudah dipahami.
Aktuator mengambil sinyal elektronik dan mengubahnya menjadi energi fisik. Speaker stereo bekerja dengan mengubah sinyal elektronik rekaman menjadi gelombang suara fisik. Motor listrik adalah bentuk umum lain dari transduser elektromekanis, yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik untuk melakukan suatu tugas.
Menggabungkan Transduser
Banyak perangkat bekerja dengan menggabungkan sensor dan aktuator untuk mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk lain dan kemudian kembali lagi. Kaset audio, misalnya, dibuat dengan menggunakan transduser untuk mengubah sinyal listrik dari mikrofon pick-up — yang mengubah gelombang suara menjadi sinyal listrik — menjadi fluktuasi magnetik pada kepala pita. Fluktuasi magnetik ini kemudian dibaca dan diubah oleh transduser lain — dalam hal ini, sistem stereo — untuk diubah kembali menjadi sinyal listrik. Sinyal ini kemudian diumpankan melalui kabel ke speaker, yang mengubah sinyal listrik kembali menjadi gelombang audio.
Pencitraan ultrasound juga bekerja dengan mengubah energi beberapa kali. Transduser piezoelektrik digunakan untuk mengubah listrik menjadi gelombang suara frekuensi tinggi (ultrasound), yang difokuskan oleh mesin dan ditujukan ke jaringan tubuh. Gelombang ini memantul kembali ke mesin, di mana transduser mengubahnya menjadi sinyal listrik lagi. Sinyal diproses dan dikirim ke monitor untuk menghasilkan gambar jaringan tubuh.
Tugas sehari-hari lainnya dimungkinkan melalui penggunaan energi yang diubah beberapa kali. Menyalakan lampu listrik membutuhkan energi listrik untuk diubah menjadi cahaya tampak. Namun, energi listrik itu pertama-tama harus dihasilkan; generator listrik adalah jenis transduser yang mengubah energi mekanik (atau kinetik) menjadi listrik yang kemudian dapat digunakan oleh perangkat lain.
Efisiensi
Seperti dalam semua konversi energi, beberapa energi hilang saat transduser beroperasi, tetapi beberapa lebih efisien daripada yang lain. Antena radio, yang mengubah daya frekuensi radio menjadi medan elektromagnetik, adalah salah satu contoh transduser yang efisien. Ketika antena beroperasi dengan baik, proses ini bisa lebih dari 80% efisien. Kebanyakan motor listrik, sebaliknya, kurang dari 50% efisien, sedangkan bola lampu pijar biasa, karena jumlah energi yang hilang sebagai panas, kurang dari 10% efisien.