Pretvornici su električni ili elektronički uređaji koji pretvaraju energiju iz jednog oblika u drugi. Na primjer, stereo zvučnik pretvara električne signale snimljene glazbe u zvuk. Mnogi ljudi misle o pretvaraču kao o kompliciranom tehničkom uređaju dizajniranom za prikupljanje ili prijenos informacija. U stvarnosti, međutim, sve što pretvara energiju može se smatrati pretvaračem.
Senzori i aktuatori
Postoji mnogo različitih tipova pretvarača, ali u najosnovnijem slučaju, mogu se podijeliti u dvije skupine: ulaz (senzor) i izlaz (pokretač). Ulazni pretvarači uzimaju neku vrstu fizičke energije – kao što su zvučni valovi, temperatura ili tlak – i pretvaraju je u signal koji se može očitati. Mikrofon, na primjer, pretvara zvučne valove koji udaraju u njegovu dijafragmu u električni signal koji se može prenijeti preko žica. Senzor tlaka pretvara fizičku silu koja se na njega primjenjuje u broj ili očitanje koje je lako razumjeti.
Aktuatori uzimaju elektronički signal i pretvaraju ga u fizičku energiju. Stereo zvučnik radi transformacijom elektroničkog signala snimke u fizičke zvučne valove. Električni motori su još jedan uobičajeni oblik elektromehaničkog pretvarača koji pretvara električnu energiju u mehaničku energiju za obavljanje zadatka.
Kombinirajući pretvarači
Mnogi uređaji rade kombinirajući senzore i aktuatore za pretvaranje energije iz jednog oblika u drugi, a zatim natrag. Audio kasete se, na primjer, stvaraju korištenjem sonde za pretvaranje električnog signala iz mikrofona – koji je pretvarao zvučne valove u električni signal – u magnetske fluktuacije na glavi vrpce. Te magnetske fluktuacije zatim čita i pretvara drugi pretvarač – u ovom slučaju, stereo sustav – da se ponovno pretvori u električni signal. Taj se signal zatim žicom dovodi do zvučnika, koji pretvaraju električni signal natrag u audio valove.
Ultrazvučno snimanje također radi tako što više puta pretvara energiju. Piezoelektrični pretvarač koristi se za pretvaranje električne energije u visokofrekventne zvučne valove (ultrazvuk), koje stroj fokusira i usmjerava na tjelesna tkiva. Ti se valovi odbijaju natrag do stroja, gdje ih pretvarač ponovno pretvara u električne signale. Signali se obrađuju i šalju na monitor kako bi se proizvela slika tjelesnih tkiva.
Korištenjem energije koja se višestruko transformira mogući su i drugi svakodnevni zadaci. Uključivanje električnog svjetla zahtijeva da se električna energija pretvori u vidljivo svjetlo. Međutim, tu je električnu energiju prvo trebalo proizvesti; električni generator je vrsta pretvarača koji pretvara mehaničku (ili kinetičku) energiju u električnu koju zatim mogu koristiti drugi uređaji.
Učinkovitost
Kao iu svim pretvorbama energije, dio energije se gubi kada pretvarači rade, ali neki su učinkovitiji od drugih. Radio antena, koja pretvara radiofrekvencijsku snagu u elektromagnetno polje, jedan je primjer učinkovitog pretvarača. Kada antena dobro radi, ovaj proces može biti učinkovit više od 80%. Većina električnih motora, naprotiv, ima manje od 50% učinkovitosti, dok su obične žarulje sa žarnom niti, zbog količine energije koja se gubi kao toplina, manje od 10% učinkovite.