اولین دستگاه اندازه‌گیری و بررسی کمیت‌های فیزیکی، سنسورها بودند و سنسور دما اولین سنسور ساخته شد است. با استفاده از این سنسورها در گذشته به راحتی دمای محیط را اندازه می‌گرفتند اما به مرور زمان با پیشرفت علم و تکنولوژی در این زمینه، کمیت‌های فیزیکی باید به دستگاه‌های کامپیوتری ارسال می‌شدند تا قابل خواندن باشند اما این کار با وجود سنسورهای ساده غیرممکن بود. بدین ترتیب دانشمندان یک استاندارد مشخص را تعیین کردند و بر اساس آن کمیت‌های فیزیکی به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل شدند، این کار موجب روی کار آمدن و پیدایش ترانسدیوسر (Transducer) شد. با پیدایش ترانسدیوسر مشکل دستگاه‌های دیجیتالی که نمی‌توانستند سیگنال‌های دریافتی خود را به صورت آنالوگ نمایش دهند برطرف شد. ترانسدیوسر به راحتی می‌تواند داده‌های الکتریکی، شیمیایی، مکانیکی، گرمایی، نوری و غیره را به سیگنال الکتریکی قابل فهم و خوانا تبدیل کند.
اگر می‌خواهید با ترانسدیوسر (Transducer)، نحوه کارکرد، ویژگی‌های ترانسدیوسر (Transducer) و کاربردهای آن آشنا شوید بهتر است در ادامه این مقاله از سایت ترمودیجیت با ما باشید تا علاوه بر این موارد با مزایا و معایب استفاده از ترانسدیوسر (Transducer) و نکات خرید و نگهداری از آن هم آشنا شوید.
ترانسدیوسر (Transducer) چیست؟
ترانسدیوسر (Transducer) یک مبدل است که انرژی را از یک شکل به شکل دیگر تبدیل می‌کند، برای شناخت این قطعه بهتر است از یک مثال ساده استفاده کرد. ترانسدیوسر (Transducer) قادر است انرژی الکتریکی تقویت کننده در بلندگو را به امواج صوتی و مکانیکی تبدیل کند. این قطعه تمام اشکال انرژی ازجمله صوتی، مکانیکی، الکتریکی، شیمیایی، حرارتی و غیره را به شکل دیگری تبدیل خواهد کرد. دماسنج، بلندگو، آنتن و غیره از رایج‌ترین اشکال ترانسدیوسر (Transducer) هستند.
انواع ترانسدیوسر را بشناسید
ترانسدیوسر (Transducer) با توجه به ویژگی‌هایی که دارد، دارای انواع و اقسام مختلفی هستند:
‣ ترانسدیوسر ورودی یا حسگر
این نوع ترانسدیوسر (Transducer) انرژی فیزیکی مانند فشار، حرارت، امواج صوتی، دما و غیره را مصرف می‌کند و آن را به یک سیگنال قابل خواندن تبدیل می‌کند.
‣ ترانسدیوسر خروجی یا محرک
این ترانسدیوسر قادر است تا سیگنال الکتریکی را به انرژی فیزیکی تبدیل کند.
‣ ترانسدیوسر فعال
این نوع ترانسدیوسر برای عملکرد درست به هیچ منبع تغذیه‌ای نیاز ندارد و بر اساس اصل تبدیل انرژی کار می‌کند. ترموکوپل یکی از بارزترین ترانسدیوسر فعال است.
ترانسدیوسر (Transducer) – ترمودیجیت
‣ ترانسدیوسر غیرفعال
این مبدل برای عملکرد درست نیاز به یک منبع تغذیه خارجی دارد و فتوسل یکی از رایج‌ترین ترانسدیوسرهای غیرفعال است.
‣ ترانسدیوسر آنالوگ
این ترانسدیوسر وظیفه تغییر مقدار ورودی به یک تابع ثابت را به عهده دارند. ترموکوپل، فشارسنج، ترمیستور و غیره از رایج‌ترین ترانسدیوسر (Transducer) آنالوگ هستند که از آن برای تبدیل مقدار ورودی به سیگنال دیجیتالی استفاده می‌شود.
‣ ترانسدیوسر دیجیتال
از این ترانسدیوسر برای اندازه‌گیری کمیت فیزیکی و انتقال داده‌ها استفاده می‌کنند که حل کننده دیجیتال، سرعت سنج دیجیتال، رمزگذار و غیره از رایج‌ترین نوع این ترانسدیوسر است.
انواع ترانسدیوسر (Transducer) بر اساس مبدل
ترانسدیوسر به دو دسته مبدل اولیه و مبدل ثانویه تقسیم می‌شود. مبدل اولیه شامل دستگاه‌های مکانیکی و الکتریکی است و کمیت فیزیکی را به سیگنال مکانیکی تبدیل می‌کند. وظیفه مبدل ثانویه تبدیل سیگنال مکانیکی به سیگنال الکتریکی قابل خواندن است.
انواع ترانسدیوسر (Transducer) بر اساس اصل انتقال
این قطعات بر اساس اصل انتقال به انواع مختلفی تبدیل می‌شوند. محیط ممکن است خازنی، القایی، مقاومتی و غیره باشد و بدین ترتیب مبدل ورودی سیگنال را به مقاومت، ظرفیت و اندوکتانس تبدیل می‌کند.
انواع ترانسدیوسر (Transducer) بر اساس کمیت فیزیکی
ترانسدیوسر بر اساس کمیت فیزیکی که دارد به انواع مختلفی تقسیم می‌شود که مبدل جریان، مبدل شتاب، مبدل دما، مبدل سطح، مبدل فشار، مبدل جابه‌جایی از رایج‌ترین ترانسدیوسرها هستند.
انواع ترانسدیوسر (Transducer) بر اساس اثر فیزیکی
اولین طبقه بندی مبدل به اثر فیزیکی آن بستگی دارد و از آن برای تغییر کمیت فیزیکی به الکتریکی استفاده می‌شود.
در جدول زیر ترانسدیوسرها را بر اساس نوع پدیده‌‌ای که در آن قرار دارند تقسیم بندی کرده‌ایم:
| نوع پدیده | ترانسدیوسرها |
| جریان سیال | جریان سنج تفاضلی فشار، چرخشی و فراصوت |
| دما | دماسنج مقاومتی، ترموکوپل، مقاومت گرمایی و حسگر مداری |
| صدا | میکروفن |
| نور | سلول‌های نور رسانا، لامپ‌های ضرب‌کننده نوری |
| نیرو و فشار | نیروسنج، کرنش سنج و مبدل پیزو الکتریک |
ترانسدیوسر ها چطور کار می کنند؟
ترانسدیوسر طوری عمل می‌کند که از سمت ثانویه ترانس ولتاژ یا جریان، تغذیه می‌شوند و مقدار DC را بر حسب میلی‌آمپر نشان می‌دهد. هدف از این تغییر ولتاژ انتقال آن به مسافت‌های دورتر و طولانی‌تر است، اساس کار این قطعات تبدیل سیگنال از شکلی به شکل دیگر است و از دو نوع ورودی و خروجی ساخته شده‌اند. بخش ورودی آن وظیفه دریافت انرژی فیزیکی و تبدیل آن به سیگنال‌های خوانا را به عهده دارد، بخش خروجی این قطعه سیگنال‌های دریافتی را تغییر داده و به صورت یک سیگنال خوانا آن را نشان می‌دهد.
کاربردهای رایج ترانسدیوسر
ترانسدیوسر با توجه به انواع مختلفی که دارد در بخش‌های بسیاری ازجمله صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، فولاد، سیمان و ریخته‌گری، هسته‌ای، داروسازی، نیروگاهی، مهندسی پزشکی و غیره استفاده می‌شوند.
مزایا و معایب استفاده از ترانسدیوسر در صنعت
مزایا و معایب ترانسدیوسرها با توجه به ویژگی‌ها و ساختارشان به شرح زیر است:
↫ مزایا ترانسدیوسر
- این قطعات انعطاف‌پذیری بسیار بالایی دارند و در بخش‌های مختلفی از آن استفاده می‌کنند.
- ترانسدیوسر در بخش ابزارهای نوآوری مانند سنسورهای پیشرفته، دستگاه‌های فناوری پیشرفته و مدارهای مجتمع با کارایی بالا قرار دارند.
- ترانسدیوسر کم مصرف هستند و طول عمر باتری و کارایی آن‌ها بسیار بالاست.
- این قطعات سرعت بسیار بالایی دارند و در بخش‌هایی که مدارهای مجتمع با کارایی بالا و دستگاه‌های فناوری پیشرفته حضور دارند از ترانسدیوسر استفاده می‌شود.
↫ معایب ترانسدیوسر
- این قطعات در طولانی مدت دوام و پایداری بالایی نخواهند داشت.
- در کاربردهای با توان و قدرت بالا برخی از ترانسدیوسر با محدودیت‌هایی روبه‌رو هستند.
- به دلیل ساختاری که دارند با مواد نیمه رسانا تعامل خوب و کاملی نخواهند داشت.
تفاوت ترانسمیتر و ترانسدیوسر در چیست؟
در سال‌های گذشته که ترانسدیوسرها به تازگی ساخته شده بودند از این قطعات در مسافت‌های کوتاه استفاده می‌کردند زیرا ترانسدیوسرها به صورت ولتاژی تولید می‌شدند. اما امروزه ترانسدیوسرهای جریانی تولید می‌شوند و برای مسافت‌های طولانی گزینه بسیار مناسبی هستند. ترانسدیوسر و ترانسمیترها با وجود شباهت‌های بسیاری که به یکدیگر دارند دارای تفاوت‌هایی هستند که مهم‌ترین آن‌ها امکان تقویت‌سازی سیگنال نهایی است. بعد از تبدیل کمیت فیزیکی به الکتریکی استاندارد در ترنسمیتر، سیگنال را تقویت می‌کنند و از آن برای تجهیزاتی که در فاصله دورتر قرار دارند استفاده می‌کنند. اما ترانسدیوسر فقط یک کمیت فیزیکی را به یک سیگنال الکتریکی استاندارد تبدیل می‌کند.
راهنمای انتخاب و خرید بهترین ترانسدیوسر
قبل از خرید ترانسدیوسر باید چک لیستی از نکات و فاکتورهای مهم در زمان خرید ترانسدیوسر را تهیه کنید. بررسی این نکات می‌تواند در خرید ترانسدیوسر (Transducer)کمک بسیاری به شما کند:
‣ حساسیت
میزان حساسیت ترانسدیوسر (Transducer) باید برای محیط‌های کاری و کنترلی مناسب باشد.
‣ کارکرد
یک ترانسدیوسر (Transducer) می‌تواند کارکرد متفاوتی بر پایه مقاومتی، سلفی، خازنی و غیره داشته باشد.
‣ محدوده عملیاتی
ترانسدیوسر (Transducer) انتخابی باید دارای رنج عملیاتی وسیعی باشد تا اگر خرابی جزئی در عملکرد آن ایجاد شد موجب توقف عملیات نشود.
‣ دقت ترانسدیوسر
یک ترانسدیوسر (Transducer) خوب باید دقت بالایی داشته باشد تا بعد از کالیبره شدن بتواند تغییرات را به خوبی شناسایی کند.
‣ خطا
ترانسدیوسر (Transducer) کیفیت پایین و ارزان میزان خطای بیشتری دارند و نیاز به ریست و کالیبره شدن دارند.
‣ حجم و ابعاد
هر محیطی با توجه به ویژگی‌هایش نیاز به ترانسدیوسرهای مختلفی دارد.
‣ پایداری
این قطعات به صورت 24 ساعته فعال هستند پس باید طول عمر و پایداری بالایی داشته باشند.
‣ نویز
یک ترانسدیوسر (Transducer) خوب باید نسبت به نویزهای موجود در محیط مقاوم باشد.
خرید مطمئن ترانسدیوسر (Transducer) از ترمودیجیت
عدم عملکرد درست ترانسدیوسر موجب آسیب بسیاری به بخش مورد نظر می‌شود. بهتر است برای خرید ترانسدیوسر به یک فروشگاه معتبر مراجعه کنید تا علاوه بر خرید یک کالای با کیفیت بالا از ضمانت سلامت کالا هم برخوردار باشد. فروشگاه ترمودیجیت یکی عرضه‌کنندگان تجهیزات الکتریکی است که محصولات با کیفیت بالا و جدیدی را عرضه می‌کند. اگر به دنبال یک خرید مناسب و رضایت بخش هستید قطعا ترمودیجیت می‌تواند بهترین انتخاب باشد. برای ثبت سفارشات خود به صورت آنلاین به وب‌سایت این مجموعه مراجعه کرده و با توجه به ویژگی‌های محصولات برای استعلام قیمت و موجودی انبار با کارشناسان بخش فروش ترمودیجیت در ارتباط باشید.
نکات مهم در روند نصب و راه‌اندازی ترانسدیوسر (Transducer)
در زمان نصب و راه‌اندازی ترانسدیوسر باید به چند نکته مهم توجه کنید:
- از سیگنال‌های میلی آمپری با تجهیزات و با ورودی ولتاژ استفاده کنید.
- مشخص کنید که چه تعداد ترانسدیوسر برای نصب و راه‌اندازی نیاز دارید.
- سیم کشی و اتصالات کامل ترانسدیوسر را بررسی کنید.
- خروجی ترانسدیوسر و نحوه سیم کشی آن را بررسی کنید.
در نهایت توجه داشته باشید…
ترانسدیوسر (Transducer) نوعی ترانس است که سیگنال الکتریکی را به یک سیگنال الکتریکی استاندارد تبدیل می‌کند، این سیگنال استاندارد دارای ولتاژ 0 تا 5 و جریان 4 تا 20 میلی آمپر است. ترانسدیوسر (Transducer) قادر است تا کمیت‌های مختلف آنالوگ و دما را به سیگنال‌های استاندارد تبدیل کند. در این مقاله از ترمودیجیت سعی کردیم اطلاعات مفید و کاربردی را در رابطه با ترانسدیوسر (Transducer)، انواع ترانسدیوسر، مزایا و معایب آن و غیره در اختیارتان قرار دهیم.
⁐ سوالات متداول درباره ترانسدیوسرها ⁐
1- آیا ترانسدیوسر و ترنسمیتر شباهتی به یکدیگر دارند؟
هر دو این قطعات انرژی را دریافت کرده و آن را از شکلی به شکل دیگر تبدیل می‌کنند، این سیگنال‌ها از ورودی‌ها به دست آمده‌اند.
2- آیا کمیت اولیه در ترانسدیوسرها غیرالکتریکی هستند؟
کمیت اولیه(ورودی یا دریافتی) در ترانسدیوسرها غیرالکتریکی هستند و با ترانسدیوسرها به یک کمیت الکتریکی تبدیل می‌شوند.