ترانسدیوسر و ترانسمیتر
در این مقاله به سوالاتی از قبیل “ترانسمیتر چیست؟” و “ترانسدیوسر چیست؟” و انواع “ترانسدیوسر و ترانسمیتر” و تفاوت ترانسمیتر و ترانسدیوسر پاسخ خواهیم داد پس تا انتهای مطالب با ما همراه باشید.
حتما بخوانید: ترانسمیتر چیست؟ کاربرد آن
ترانسمیتر چیست؟
اگر بخواهیم به زبان ساده ترانسمیتر را تعریف کنیم باید بگوییم وسیله ای است که یک کمیت فیزیکی را اندازه گیری می کند و آن مقدار اندازه گیری شده را به مکانی دور تر مثلا اتاق دیگر یا بخش دیگر یک سیستم اتوماسیون صنعتی انتقال می دهد.
ترانسمیتر ها هم جزو ابزار دقیق محسوب می شوند (به علت به دلیل اندازه‌گیری کمیت‌های فیزیکی) و هم نوعی از تجهیزات صنعتی محسوب می شود (زیرا قابلیت ارسال اطلاعات اندازه‌گیری شده را دارد).
اگر بخواهیم کاربرد آن را در حوزه ابزارآلات دقیق بررسی نماییم می توان گفت که تبدیل یکی از پارامتر های فیزیکی به عنوان مثال سرعت، دما، فشار، رطوبت، فلو یا جریان سیال، سطح و یا ارتفاع مواد درون مخزن، وزن و… به سیگنال استاندارد مثلا ۴ تا ۲۰ میلی آمپر یا 0 تا 10 ولت و امکان ارسال سیگنال به نشان دهنده توسط ترانسمیتر TRANSMITTER انجام می گیرد.
مطلب مرتبط : عملکرد لول ترانسمیتر های خازنی
ساختار ترانسمیتر
در این بخش می خواهیم شما را کمی با ساختار ترانسمیتر ها آشنا کنیم. در ابتدا باید گفت که 4 بخش اصلی ترانسمیتر ها عبارت است از: محاسبه‌گر، تقویت‌کننده، مدار اندازه‌گیر و مبدل یا ترنسدیوسر.
همانطور که گفته شد قابلیت ارزشمند این وسیله دریافت کمیت ها و تبدیل آنها به سیگنال های الکتریکی و انتقال سیگنال ها به دیگر بخش های لوپ و مکانی دورتر است که این سیگنال های خروجی را می توان برای نشان دادن در نمایشگرها و استفاده در سیستم های زیمنس plc و تمام تجهیزات کنترلی مربوطه استفاده نمود.
کاربرد های ترانسمیتر
امروزه می توان استفاده ترانسمیتر ها را در تمام خطوط صنعتی مشاهده کرد مصارف زیاد آن را در صنایع پتروشیمی، نفت، گاز، ریخته گری، فولاد، سیمان، مهندسی پزشکی و داروسازی می توان دید. بطور کلی می توان گفت هر سیستمی که نیاز به اتوماسیون صنعتی دارد به ترانسمیتر ها هم نیاز دارد. کاربرد عمده و مهم ترانسمیتر ها در ارزیابی عملکرد سیستم ها و ارائه یک فیدبک مناسب از لحاظ مقدار و وضعیت است که به این ترتیب کنترل کننده سیستم می تواند وضعیت کارکرد آن و چگونگی سیگنال خروجی را وارسی کند.
حتما بخوانید: اتوماسیون صنعتی چیست؟
انواع ترانسمیتر ها
ترانسمیتر ها انواعی مختلفی دارد که بسته به موارد مصرف و شرایط مکان کاری آن می توان آن ها را انتخاب و استفاده کرد.
- ترانسمیتر فشار
- ترانسمیتر رطوب
- ترانسمیتر سطح یا ارتفاع مخازن
- ترانسمیتر دما
- ترانسمیتر فلو یا جریان
- ترانسمیتر وزن
- ترانسمیتر سرعت و… از انواع ترانسمیتر ها هستند.
حتما بخوانید:
تجهیزات اندازه‌گیری پرتابل چیست؟
ترانسمیتر فشار:
یکی از پرکاربرد ترین انواع ترانسمیتر ها در صنعت، ترانسمیتر فشار می باشد. از کاربرد آن می توان به کنترل و مانیتورینگ پروسه های صنعتی فشار اشاره کرد. علاوه بر کنترل و مانیتورینگ تغییرات فشار و مقدار آن میتوان از این ترانسمیتر ها در مانیتورینگ و کنترل فلو و اندازه گیری سطح مایعات در مخازن استفاده کرد.
ترانسمیتر رطوبت:
از این نوع ترانسمیتر برای دریافت اطلاعات مربوط به رطوبت و نقطه شبنم به منظور رکورد گیری و کنترل در اتاق کنترل و یا PLC استفاده می کنند. محدوده خروجی این ترانسمیترها بین 0_ 100 می‌باشد که بسته به نیاز و موارد اندازه‌گیری متفاوت است.
ترانسمیتر سطح:
برای اندازه گیری سطوح از ترانسمیتر سطح استفاده می شود و مقادیر اندازه‌گیری شده را به PLC منتقل می کند. یکی از معایب ترانسمیتر های سطح، قیمت بسیار بالای آن است که آن را جز تجهیزات گران قیمت به شمار می آورند.
ترانسمیتر دما:
یکی دیگر از پرکاربرد ترین ترانسمیتر های موجود در صنعت ترانسمیتر دما است زیرا برای اندازه گیری رطوبت نیز به آن نیاز است و طیف کاربردی بسیار گسترده ای نیز دارد. از عوامل مهم و تاثیرگذار در انتخاب ترانسمیتر های دمایی می توان به درجه تاثیر پروژه و بازه دمای مورد نیاز اشاره کرد. از مزایای آن ارائه آنها بصورت کالیبراسیون شده است.
ترانسمیتر جریان:
از ترانسمیتر جریان برای اندازه‌گیری جریان مایعات و گازها، استفاده می شود. این ترانسمیترها با توجه به جریان ورودی به آن ها خروجی الکتریکی تولید می کنند.
این ترانسمیتر ها، سه نوع اصلی اندازه گیری دارند که عبارت اند از:
- سرعت
- حجم
- جرم
ترانسدیوسر چیست؟
به زبان ساده می توان گفت: وسیله ایست که با آن می شود یک کمیت فیزیکی یا یک انرژی مانند انرژی شیمیایی و فیزیکی، دمایی، الکتریکی،گرمایی و… را به کمیت استاندارد الکتریکی که عمدتا ولتاژ هستند تبدیل کرد. البته لازم به ذکر است که خروجی ترانسدیوسر که یک سیگنال ولتاژی است برای استفاده در مسافت های کوتاه کاربرد دارد درست عکس ترانسمیتر!
مطلب مرتبط : ترانسدیوسر چیست؟
مثلا فرض کنید می خواهیم دمای یک محیط را بر روی یک نمایشگر نمایش دهیم. در این صورت به یک سنسور جهت اندازه گیری دما نیاز داریم. سپس این انرژی گرمایی باید توسط ترانسدیوسر به سیگنال الکتریکی مانند ولتاژ تبدیل شود و این سیگنال به نمایشگر داده شود. پس می توان نتیجه گرفت که سیگنال خروجی ترانسدیوسر ولتاژی است که قابل استفاده در تجهیزات مهم صنعت برق و سیستم ها و اتوماسیون صنعتی و دیگر تجهیزات مانند نمایشگر ها و کنترلر ها و سیستم های PLC و اسکادا (SCADA) است.
مطالب مرتبط:
اسکادا (SCADA) چیست؟ چه کاربردی دارد؟
انواع ترانسدیوسر
ترانسدیوسر نیز مانند ترانسمیتر ها انواعی دارد که هریک برای مصارف و اندازه گیری کمیتی خاص مورد استفاده قرار می گیرد که عبارت اند از:
- ترانسدیوسر خازنی
- ترانسدیوسر مقاومت
- ترانسدیوسر ولتاژ
- ترانسدیوسر جریان
- ترانسدیوسر فرکانس
- ترانسدیوسر فشار
- ترانسدیوسر دما
- ترانسدیوسر توان اکتیو و راکتیو
- ترانسدیوسر قابل برنامه ریزی
- ترانسدیوسر ضریب توان (کسینوس فی)
- ترانسدیوسر ایزوله
که در ادامه برخی از مهم ترین آن ها را مختصرا شرح خواهیم داد.
ترانسدیوسر خازنی:
این نوع ترانسدیوسر بیشتر برای اندازه گیری سطح مایعات در مخازن مورد استفاده قرار می‌گیرد. مبنای کار آن تغییرات ظرفیت خازن است بدین صورت که با تغییر ارتفاع سطح مایعات درون خازن، دی الکتریک بین الکترود‌های خازن تغییر می کند در نتیجه تغییر دی الکتریک بین الکترود‌های خازن موجود ارتفاع مایع در مخزن ها محاسبه می شود.
ترانسدیوسر مقاومت:
ترانسدیوسر مقاومت اصولا برای تبدیل جا به جایی خطی یا زاویه ای یک سیگنال الکتریکی بکار برده می شود. البته امکان تبدیل نیرو و فشار به جا به جایی در روش های مکانیکی این ترانسدیوسر وجود دارد. پس این وسیله برای اندازه گیری های نیرو و فشار نیز مفید خواهد بود. لازم به ذکر است که ولتاژ خروجی ترانسدیوسر مقاومت همیشه ولتاژ DC می باشد.
ترانسدیوسر جریان:
این نوع از ترانسدیوسر یکی از پر کاربردترین ترانسدیوسر در صنعت است. از مهم ترین موارد مصرف می توان به تابلوهای کنترل اشاره کرد بطوری که در صورت نبود این ترانس در تابلوهای کنترل امنیت کم و آسیب پذیری بالایی در آن بوجود می آید. ترانسدیوسر جریان معمولا در دو مدل وجود دارند که به ترنس جریان دو سیمه و ترنس جریان چهار سیمه معروف اند. منبع تغذیه آن قابل تغییر است و میتوان آن را با تغذیه مورد نظر خود و در رنج میلی ولت و میلی آمپر یا ولت تهیه کرد. برای خرید انواع ترنسدیوسر و ترانسمیتر و کسب اطلاعات بیشتر و فنی می توانید به سایت فروشگاهی ما مراجعه نمایید.
ترانسدیوسر فرکانس:
ترانسدیوسر فرکانسی برای گرفتن ورودی پالس شامل کنتاکت مکانیکی کاربرد دارد. از مزایای این نوع ترنس انتخاب نوع خروجی آن است که کاربر می تواند بنا به موارد مصرف خود از خروجی‌های گسسته تا خروجی RS۲۳۲ و یا خروجی آنالوگ را انتخاب نماید. می توان در کنار فلومتر هایی که دارای خروجی پالس هستند از ترانسدیوسر فرکانس استفاده کرد و مقدار واقعی فلو را بر اساس تعداد پالس به عنوان خروجی آنالوگ برای کنترلر های PLC و یا نشان دهنده های موجود ارسال کرد.
حتما بخوانید: فلومتر (flow meter) چیست؟ انواع آن
ترانسدیوسر فشار:
وظیفه این نوع ترانسدیوسر دریافت مقدار یک سنسور فشار و تبدیل آن به یک جریان الکتریکی در حدود ۴ – ۲۰ میلی آمپر است تا بتوان این سیگنال را از طریق سیم برای موارد مورد نیاز به فواصل دور انتقال داد. در نتیجه خروجی این ترانسدیوسر به میکروکنترلر ها و یا سیستم های پردازشگر دیگر داده خواهد شد تا بتوان پارامتر‌های مختلف از جمله فشار مخزن های تحت فشار را به دقت کنترل کرد.
ترانسدیوسر دما:
کاربرد این ترانسدیوسر در جا‌های است که یک نوع از سنسور‌های دما مانند ترموکوپل وجود داشته باشد که در این صورت ترانس دما خروجی سنسور را به سیگنال‌های استاندارد مورد نظر، مانند ۴ _۲۰ میلی آمپر یا ۰ _۱۰ ولت تبدیل خواهد کرد.
بطور کلی می توان گفت به وسیله این ترانسدیوسر دما می توان سیگنال ورودی دما را به سیگنال خروجی از جنس جریان تبدیل کرد و سپس آن را به مناطق دورتر ارسال کرد. از مزایای این ترانس می توان به قابلیت تنظیم و کالیبره کردن دقیق بوسیله پتانسیومتر های مختلف اشاره کرد.
ترانسدیوسر های توان اکتیو و راکتیو:
به منظور مدیریت انرژی و بهینه کردن سیستم توزیع برق به مبدل‌هایی نیاز است که بتوانند فاکتور هایی مانند جریان و ولتاژ متناوب و مقاومت ظاهری و حقیقی، توان اکتیو و رآکتیور، انرژی اکتیو یا راکتیو، توان ظاهری، فاکتور توان، تغییرات فرکانس جریان متناوب، زاویه فاز و ضریب توان در سیستم های تک فاز ویا سه فاز با بار متعادل و یا نا متعادل را بتوان اندازه گیری کرد و سپس آن را انتقال داد.
ترانسدیوسر قابل برنامه ریزی:
همانطوری که از نامش پیداست این ترانسدیوسر به کاربر اجازه می دهد تا بسته به نیاز پروژه مورد نظر و خروجی و ورودی دستگاه ها و تجهیزات خود ورودی و خروجی ترانسدیوسر را تنظیم و برنامه ریزی کند. در حال حاضر این نمونه از مبدل ها در بازار و صنعت نسبت به مدل‌های ثابت از طرفداران بیشتری برخوردار می باشند.
ترانسدیوسر ایزوله:
این ترانسدیوسر به منبع تغذیه نیازی ندارد و انرژی مورد نیاز خود را از طریق سیگنال های DC دریافت می کند و که به همین دلیل به آن ها ترانسدیوسر ایزوله می گویند، زیرا به علت بی نیازی از منبع تغذیه از نظر خطر آتش سوزی و برهم کنشی بارها ایزوله هستند.
حتما بخوانید: آشنایی با انواع خط‌کش های صنعتی
تفاوت ترانسمیتر با ترانسدیوسر:
با توجه به مطالبی که تا اینجا گفته شد می توان نتیجه گرفت هم ترانسدیوسر و هم ترانسمیتر، انرژی را از شکلی به شکل دیگر تبدیل می کنند و یک سیگنال الکتریکی خروجی به ما می دهند. این سیگنال خروجی به هر وسیله ای که قرار است آن را تفسیر کند هدایت می شود و کاربر از آن برای نمایش و رکورد یا تغییر فشار در یک سیستم استفاده می کند.
تفاوت اصلی ترانسدیوسر و ترانسمیتر را می توان در نوع سیگنال الکتریکی هر یک ارسال می‌کنند یافت؛ اما از نظر عملکرد تقریباً یکسان عمل می‌کنند. ترانسدیوسر ها سیگنال را بر حسب ولتاژ (ولت (V) یا میلی ولت(Mv)) ارسال می کند. درحالی که یک ترانسمیتر، سیگنال را بر حسب جریان (آمپر (A) یا میلی آمپر (Ma)) ارسال می کند.
از دیگر تفاوت های آنها می توان به تقویت کنندگی سیگنال نهایی توسط ترانسمیتر اشاره کرد. بطوری که پس از تبدیل کمیت فیزیکی به سیگنال خروجی آن سیگنال خروجی را تقویت کرده و سپس آن را برای تجهیزات موجود در مسافت دورتر ارسال می نماید. در حالیکه ترانسدیوسر سیگنال خروجی را با همان شدتی که کمیت را اندازه گرفته اند سیگنال خروجی را ارسال می کنند.
در گذشته تفاوت این دو وسیله امکان انتقال خروجی به مسافت های دور بود که ترانسدیوسر ها از آن بی بهره بودند. اما امروزه با تولید ترانسدیوسر های جریانی امکان انتقال اطلاعات خروجی به مسافت های دور برای ترانسدیوسر ها هم فراهم شده است. البته هم چنان امروزه در اتوماسیون صنعتی، ترانسمیتر و ترانسدیوسر دو اصطلاح کاملاً متفاوتی هستند. اما تولیدکنندگان موفق به ساخت ابزار های تک پکیجی شده اند که یک ترانسدیوسر با ترانسمیتر تعبیه شده در داخل آن قرار دارد.
