Pretvorniki so električne ali elektronske naprave, ki pretvarjajo energijo iz ene oblike v drugo. Na primer, stereo zvočnik pretvori električne signale posnete glasbe v zvok. Mnogi ljudje mislijo, da je pretvornik zapletena tehnična naprava, zasnovana za zbiranje ali prenos informacij. V resnici pa lahko vse, kar pretvarja energijo, šteje za pretvornik.
Senzorji in aktuatorji
Obstaja veliko različnih tipov pretvornikov, vendar jih je v najosnovnejši obliki mogoče razdeliti v dve skupini: vhod (senzor) in izhod (aktivator). Vhodni pretvorniki vzamejo nekakšno fizično energijo – kot so zvočni valovi, temperatura ali tlak – in jo pretvorijo v signal, ki ga je mogoče prebrati. Mikrofon, na primer, pretvarja zvočne valove, ki udarijo v njegovo diafragmo, v električni signal, ki se lahko prenaša po žicah. Senzor tlaka spremeni fizično silo, s katero deluje nanj, v število ali odčitavanje, ki ga je mogoče zlahka razumeti.
Aktuatorji sprejmejo elektronski signal in ga pretvorijo v fizično energijo. Stereo zvočnik deluje tako, da pretvori elektronski signal posnetka v fizične zvočne valove. Elektromotorji so še ena pogosta oblika elektromehanskega pretvornika, ki pretvarja električno energijo v mehansko energijo za opravljanje naloge.
Kombinacija pretvornikov
Številne naprave delujejo tako, da združujejo senzorje in aktuatorje za pretvorbo energije iz ene oblike v drugo in nato nazaj. Avdio kasete so na primer ustvarjene z uporabo pretvornika za pretvorbo električnega signala iz mikrofona, ki je pretvoril zvočne valove v električni signal, v magnetna nihanja na glavi traku. Ta magnetna nihanja nato prebere in pretvori drug pretvornik – v tem primeru stereo sistem -, da se spremeni nazaj v električni signal. Ta signal se nato po žici dovaja do zvočnikov, ki pretvorijo električni signal nazaj v zvočne valove.
Ultrazvočno slikanje deluje tudi tako, da večkrat pretvori energijo. Piezoelektrični pretvornik se uporablja za pretvorbo električne energije v visokofrekvenčne zvočne valove (ultrazvok), ki jih stroj fokusira in usmerja v telesna tkiva. Ti valovi se odbijajo nazaj v stroj, kjer jih pretvornik znova pretvori v električne signale. Signali se obdelajo in pošljejo na monitor, da ustvari sliko telesnih tkiv.
Druga vsakdanja opravila so možna z uporabo energije, ki se večkrat preoblikuje. Vklop električne luči zahteva, da se električna energija pretvori v vidno svetlobo. Vendar je bilo treba najprej proizvesti električno energijo; električni generator je vrsta pretvornika, ki pretvori mehansko (ali kinetično) energijo v električno, ki jo lahko nato uporabljajo druge naprave.
Učinkovitost
Kot pri vseh pretvorbah energije se pri delovanju pretvornikov nekaj energije izgubi, vendar so nekatere učinkovitejše od drugih. Radijska antena, ki pretvarja radiofrekvenčno moč v elektromagnetno polje, je en primer učinkovitega pretvornika. Če antena dobro deluje, je ta postopek lahko več kot 80 % učinkovit. Večina električnih motorjev je nasprotno manj učinkovita od 50 %, medtem ko so običajne žarnice z žarilno nitko zaradi količine energije, ki se izgubi kot toplota, manj kot 10 % učinkovite.