ترانسدیوسر چیست؟

تعریف ترانسدیوسر

قطعه ای است که وظیفه تبدیل حالت های انرژی به یکدیگر را بر عهده دارد، به این معنی که وقتی سنسور فشار با ترانسدیوسر است، سنسور فشار را اندازه گیری می کند و مقدار تعیین شده را به ترانسدیوسر می دهد. سپس ترانسدیو سر آن را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند که برای کنترلر قابل درک است و البته می تواند از طریق سیم های فلزی ارسال شود. بنابراین خروجی مبدل همیشه یک سیگنال الکتریکی است که در طرف دیگر خط می تواند خواص الکتریکی را نشان دهد. و پارامترهایی مانند ولتاژ، تغییر جریان و فرکانس، البته باید در نظر گرفت که سنسور انتخاب شده باید از نوع سنسورهایی باشد که پارامترهای فیزیکی را به پارامترهای الکتریکی تبدیل می کند و می تواند مثلاً دمای اندازه گیری شده را به دمای بسیار ضعیف تبدیل کند. سیگنال، در مرحله بعد وارد ترانسدیوسر شده و سپس به مدارهای الکترونیکی ارسال می شود.

ترانسدیوسر چگونه کار می کند؟

ترانسدیوسر جریان یا ولتاژ ورودی طوری طراحی شده اند که از سمت ثانویه ترانس ولتاژ یا جریان تغذیه شوند و مقدار DC را بر حسب میلی آمپر در خروجی خود ارائه دهند. هدف از این خروجی انتقال جریان یا ولتاژ تغییر یافته در آرایه خط به مکان های دور است. معمول است که ثانویه CT 5 آمپر یا ثانویه 100 ولت VT را نمی توان به اتاق کنترل که پانصد متر دورتر است منتقل کرد، اینجاست که ترانسدیوسر اهمیت خود را پیدا می کند.

تصور کنید که یک ثانویه 5 آمپر ثانویه یک ترانس جریان را تغذیه کند، اکنون این ترانسدیوسر جریان 20 میلی آمپر را در خروجی خود نشان می دهد. ترانسدیوسر ها معمولاً 20 میلی آمپر در هر اسمی ورودی را در خروجی نشان می دهند. و اگر جریان ثانویه ترانسفورماتور صفر شود، می توان انتظار داشت که مبدل یا ترانسدیوسر صفر میلی آمپر یا 4 میلی آمپر در خروجی خود را نشان دهد. ترانسدیوسر هایی که برای هر ورودی صفر در خروجی خود صفر میلی آمپر را نشان می دهند، می توانند (شاید) از ورودی خود تغذیه کنند و هیچ تغذیه مستقل دیگری ندارند.

انواع ترانسدیوسر ها کدامند؟

• ترانسدیوسر ولتاژ
• ترانسدیوسر جریان
• ترانسدیوسر فرکانس
• ترانسدیوسر مقاومت
• ترانسدیوسر دما
• ترانسدیوسر توان اکتیو و راکتیو
• ترانسدیوسر قابل برنامه ریزی
• ترانسدیوسر ایزوله
• ترانسدیوسر فشار
• ترانسدیوسر خازنی

ترانسدیوسر ولتاژ

وظیفه این ترانسدیوسر تشخیص ولتاژ بالاتر یا کمتر از حد معمول و جلوگیری از گرم شدن بیش از حد موتور است. عمدتاً در مخابرات و همچنین در منابع برق DC استفاده می شود. ترانسدیوسر ها در اندازه های مختلف هستند و بسته به اندازه آنها در سیستم ها و کامپیوترها استفاده می شود.  ترانسدیوسر ولتاژ به گونه ای عمل می کند که محدوده ولتاژ را اندازه گیری کرده و آن را در یک سطح مشخص نگه می دارد و در نتیجه از آسیب دیدن دستگاه ها و سیستم ها جلوگیری می کند.

ترانسدیوسر جریان

این ترانسدیوسر در صنعت کاربرد فراوانی دارد. تابلوهای کنترل بدون این ترانسدیوسر امنیت کمتری دارند و آسیب پذیرتر هستند. این ترانسدیوسر معمولاً در مدل های دو سیمه یا چهار سیمه تولید می شوند و در محدوده میلی ولت و میلی آمپر یا ولت موجود می باشند.

ترانسدیوسر فرکانس

این ترانسدیوسر برای دریافت ورودی پالس از جمله تماس مکانیکی استفاده می شود. خروجی این ترانسدیوسر ها می تواند از خروجی های مجزا به خروجی RS232 یا خروجی آنالوگ بنا به خواست مشتری باشد. مقدار واقعی جریان بر اساس تعداد پالس ها به عنوان خروجی آنالوگ برای کنترلرها یا آشکارسازهای PLC است.

ترانسدیوسر های توان اکتیو و راکتیو

در اغلب موارد مدیریت انرژی و بهینه سازی سیستم توزیع برق، این ترانسدیوسر به چنین مبدل هایی نیاز خواهد داشت که بتواند عواملی مانند مقاومت ظاهری و واقعی ولتاژ و جریان متناوب، توان اکتیو و راکتیو، ضریب توان، تغییرات فرکانس متناوب، ظاهری را اندازه گیری کند. توان، انرژی اکتیو یا راکتیو، توان ظاهری، زاویه فاز و ضریب توان در سیستم های تک فاز یا سه فاز با بار متعادل یا نامتعادل می تواند مستقل از سیگنال جریان یا ولتاژ خروجی DC اندازه گیری و به بار متناسب منتقل شود. ترانسدیوسر های برق راه حل این مشکلات هستند.

ترانسدیوسر مقاومت

این ترانسدیوسر در اصل وسیله ای برای تبدیل سیگنال الکتریکی به جریان خطی یا جریان دیگر است. در واقع با روش های مکانیکی امکان تغییر نیرو و فشار از مکانی به مکان دیگر وجود دارد. در نتیجه این دستگاه برای اندازه گیری نیرو و فشار مفید است و همانطور که می دانیم ولتاژ مبدل همیشه DC است.

ترانسدیوسر دما

این ترانسدیوسر در جایی استفاده می شود که از سنسورهای دما مانند ترموکوپل ها برای تبدیل به سیگنال های استاندارد مورد نظر مانند 4 تا 20 میلی آمپر یا 0 تا 10 ولت استفاده می شود. این ترانسدیوسر به طور دقیق قابل تنظیم و کالیبره است. پتانسیومترهای مختلفی دارند. با این ترانسدیوسر، سیگنال دمای ورودی را می توان به سیگنال جریان تبدیل کرد و به مناطق دوردست نیز فرستاد.

نتیجه گیری

ترانسدیوسر (Transducer) وسیله ای است که یک نوع انرژی را به نوع دیگری تبدیل می کند، به طور کلی ترانسدیوسر ها سیگنال انرژی را از یک نوع به نوع دیگر تبدیل می کنند. ترانسدیوسر ها عمدتاً در سیستم‌های اتوماسیون، اندازه‌گیری و کنترل استفاده می‌شوند که در آن سیگنال‌های الکتریکی به سایر عوامل فیزیکی مانند انرژی، نیرو، گشتاور، نور، حرکت، موقعیت و غیره تبدیل می‌شوند. فرآیند تبدیل یک نوع انرژی به نوع دیگر را عملیات و دستگاهی که این عمل را انجام می دهد ترانسدیوسر نامیده می شود.

سوالات متداول