فنی مگ
0

ترانسدیوسر چیست؟ بررسی کامل، راهنمای خرید و استفاده

ترانسدیوسر صنعتی
بازدید 213

در صنایع مختلف باید برای انجام بسیاری از بررسی‌ها و اعمال تغییرات در فرآیندها؛ از مبدل‌هایی مانند ترانسدیوسر استفاده شود. در واقع بسیاری از فرآیندها زمانی درست انجام می‌شوند که سیگنال‌های ارسال شده توسط دستگاه‌ها تغییر کرده و سیگنال جدید توسط مبدل‌ها تولید شوند. البته بهتر است بدانید سیگنال تولید شده نهایی باید از نوع دیجیتالی یا به اصلاح الکتریکی باشد. بر همین اساس در ادامه مطلب به بررسی جزئیات بیشتری از ترانسدیوسر می‌پردازیم.

ترانسدیوسر چیست؟

ترانسدیوسر (به انگلیسی Transducer) نوعی مبدل است که سیگنال‌های الکتریکی یا مکانیکی یک دستگاه را به سیگنال‌های الکتریکی دیگری تبدیل می‌کند. به عنوان مثال، میکروفون مبدلیست که امواج صوتی را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کند. مبدل‌ها در طیف وسیعی از کاربردها، از جمله مخابرات، تجهیزات پزشکی و ماشین‌آلات صنعتی استفاده می‌شوند.

ترانسدیوسر چگونه عمل می‌کند؟

در حوزه‌هایی مانند صنعت برق؛ تبدیل سیگنال‌ها و پارامترهای مختلف به یک سری سیگنال الکتریکی دیگر، یک عمل بسیار مهم و ضروری است. بنابراین باید از مبدل‌هایی مناسب برای تبدیل سیگنال‌های الکتریکی، مکانیکی، شیمیایی و… به سیگنال الکتریکی استفاده شود. بنابراین فارغ از سیگنال‌های الکتریکی، پارامترهایی مانند وزن، دما و فشار نیز به سیگنال‌های الکتریکی مانند ولتاژ و جریان تبدیل می‌شوند. در این میان ترانسدیوسر یکی از کاربردی‌ترین مبدل‌هایی است که چنین تبدیل‌هایی را انجام می‌دهد. به طور کلی یک ترانسدیوسر تبدیل سیگنال‌های مختلف به سیگنال‌های الکتریکی را به صورت زیر انجام می‌دهد:

  • ترانسدیوسر ابتدا از طریق سنسورهای تعبیه شده؛ سیگنال‌های الکتریکی یا مکانیکی را دریافت و اندازه‌گیری می‌کند.
  • پس از تشخیص و اندازه‌گیری سیگنال‌های دریافتی؛ یک تبدیل کننده آن‌ها را به سیگنال‌های الکتریکی جدید تبدیل خواهد کرد.

توجه داشته باشید سیگنال‌های تولید شده توسط ترانسدیوسر، استاندار نبوده و اندازه آن‌ها کوچک است. به همین علت باید از یک مبدل دیگر هم برای استاندارد کردن سیگنال‌های تولید شده استفاده کرد.

تفاوت ترانسدیوسر و ترانسمیتر چیست؟

در دنیای دیجیتال امروزی تجهیزات مختلف و پیشرفته‌ای تولید می‌شوند که هر کدام از آن‌ها نیز کاربردهای مختص به خود را دارند. در این میان احتمال مشابه دانستن کاربرد برخی از تجهیزات هم وجود دارد. برای مثال برخی افراد تصور می‌کنند ترانسدیوسر و ترانسمیتر تفاوتی با یکدیگر نداشته و هر دوی آن‌ها یک نوع مبدل هستند. در حالی که این تصور اشتباه بوده و ترانسدیوسر و ترانسمیتر از تفاوت‌های زیر برخوردارند:

  • بهتر است بدانید ترانسمیتر و ترانسدیوسر؛ هر دو مبدل هستند، ولی به جای یکدیگر مورد استفاده قرار نمی‌گیرند.
  • ترانسدیوسر سیگنال‌های الکتریکی و مکانیکی را دریافت، اندازه‌گیری و تبدیل می‌کند.
  • از طرفی سیگنال‌های الکتریکی حاصل از عملکرد ترانسدیوسر، استاندارد نبوده و مقدار مناسبی هم ندارند.
  • بنابراین از یک ترانسمیتر برای اندازه‌گیری، تقویت و ارسال سیگنال استفاده می‌شود.
  • در واقع ترانسمیتر سیگنال حاصل از عملکرد ترانسدیوسر را دریافت کرده، پس از اندازه‌گیری و تقویت؛ آن را به قسمت دیگری منتقل می‌کند.

به طور کلی می‌توانیم بگوییم؛ عملکرد ترانسمیتر تکمیل کننده کارهای ترانسدیوسر است. بنابراین ترانسمیتر در امتداد مسیر ترانسدیوسر قرار می‌گیرد.

کاربرد ترانسدیوسر در صنایع مختلف

بدون شک در هر صنعتی؛ تجهیزاتی وجود دارند که عملکرد آن‌ها به ارسال و دریافت سیگنال‌های الکتریکی و مکانیکی وابسته است. به همین علت استفاده از انواع ترانسدیوسر در صنایع مختلف رایج بوده و ترانسدیوسر کاربردهای گسترده‌ای دارد. از جمله مهم‌ترین کاربردهای ترانسدیوسر می‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:

1_ پزشکی

دستگاه‌های تصویربرداری پزشکی، سنجش فشار خون و..؛ همگی به وجود ترانسدیوسر نیاز دارند. به این ترتیب ترانسدیوسر؛ سیگنال‌های الکتریکی دستگاه‌های تصویربرداری و سیگنال‌های مکانیکی دستگاه‌های فشار خون و… را دریافت و به سیگنال الکتریکی جدید تبدیل می‌کند.

اولتراسونیک ترانسدیوسر

2_ صنعت

عملکرد تجهیزات و دستگاه‌هایی که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند به پارامترهای فیزیکی مانند دما، فشار و ارتفاع سطح مایعات وابسته است. بنابراین چنین پارامترهایی باید به صورت منظم، بررسی و کنترل شوند. به همین علت از ترانسدیوسر در صنایع استفاده می‌شود.

3_ الکترونیک

کاربرد و تاثیر استفاده از ترانسدیوسر در حوزه‌های برق و الکترونیک موضوعی غیر قابل توصیف است. در واقع برای انجام بسیاری از کارهای تخصصی در صنعت برق و الکترونیک مانند فعال کردن آنتن‌های مخابراتی، دوربین‌های مدار بسته و… به وجود ترانسدیوسر و تبدیل سیگنال‌های الکتریکی و مکانیکی نیاز است.

4_ خودروسازی

صنعت خودروسازی نیز یکی دیگر از حوزه‌های استفاده از ترانسدیوسر است. با استفاده از ترانسدیوسرها می‌توان فشار باد تایرها، دمای قطعاتی مانند موتور را اندازه‌گیری و کنترل کرد.

5_ آزمایشگاهی

حین انجام کارهای تحقیقاتی و آزمایشگاهی باید پارامترهای مکانیکی مختلف مورد بررسی قرار بگیرند. بنابراین از ترانسدیوسر برای تبدیل سیگنال‌های مکانیکی آزمایشگاهی به سیگنال الکتریکی و در نهایت سنجش آن‌ها استفاده می‌شود.

انواع ترانسدیوسر

با توجه به اینکه از ترانسدیوسر در حوزه‌های مختلف و برای سنجش پارامترهای گوناگون استفاده می‌شود؛ در حال حاضر انواع مختلفی از این نوع ابزار دقیق نیز در دسترس هستند. در واقع از انواع ترانسدیوسر برای دریافت و تبدیل سیگنال‌ها و پارامترهای مختلف استفاده می‌شود. بر همین اساس در ادامه مطلب به بررسی جزئیات بیشتری از انواع ترانسدیوسر می‌پردازیم:

1_ ترانسدیوسر ولتاژ

این نوع از ترانسدیوسر به صورت دائمی ولتاژ یک تجهیز و دستگاه را بررسی و کنترل می‌کند. چنانچه ولتاژ دستگاه از یک حد مشخص، بیشتر یا کمتر شود؛ ترانسدیوسر سیگنال جدید را برای کنترل ولتاژ صادر می‌کند. از این نوع ترانسدیوسر در تجهیزاتی مانند ترسنفورماتور، کامپیوتر و انواع تجهیزات مخابراتی استفاده می‌شود.

2_ ترانسدیوسر جریان

در نیروگاه‌ها، شبکه‌های توزیع برق و هر حوزه دیگری که به ارائه خروجی متناوب نیاز است؛ از ترانسدیوسر جریان استفاده می‌شود. بدون استفاده از این نوع ترانسدیوسر؛ امنیت شبکه‌های توزیع برق و سایر حوزه‌ها کاهش یافته و احتمال ایجاد آسیب‌های خطرناک افزایش می‌یابد.

ترانسدیوسر جریان

3_ ترانسدیوسر فرکانس

از این نوع ترانسدیوسر برای دریافت فرکانس‌های مختلف و سیگنال‌های مکانیکی و در نهایت ارائه خروجی از نوع فرکانس یا خروجی‌های آنالوگ استفاده می‌شود.

4_ ترانسدیوسر توان اکتیو و راکتیو

بهتر است بدانید این نوع مبدل را ترانسدیوسر قدرت نیز می‌نامند. به طور کلی از ترانسدیوسر قدرت برای اندازه‌گیری و ارسال پارامترهایی که به توان مربوط هستند استفاده می‌شود. برای مثال ولتاژ، جریان متناوب، مقاومت ظاهری و حقیقی، ضریب توان و… از جمله مهم‌ترین پارامترهایی هستند که با استفاده از ترانسدیوسر توان اکتیو و راکتیو اندازه‌گیری و منتقل می‌شوند.

5_ ترانسدیوسر ضریب توان

از جمله دیگر ترانسدیوسرهای پرکاربرد می‌توانیم به ترانسدیوسر ضریب توان اشاره کنیم. به طور کلی از این نوع ترانسدیوسر برای اندازه‌گیری و تبدیل پارامترهای زیر استفاده می‌شود:

  • زاویه بین ولتاژ و جریان
  • ضریب توان موج سینوسی در سیستم‌های تک فاز و سه فاز
  • تبدیل اختلاف زاویه فاز

البته کاربردهای ترانسدیوسر ضریب توان به این موارد محدود نیستند.

6_ ترانسدیوسر قابل برنامه ریزی

این نوع از ترانسدیوسرها قابلیت تنظیم و برنامه‌ریزی دارند. به همین علت میزان تقاضا برای خرید آن‌ها نسبت به ترانسدیوسرهای ثابت بیشتر است. به طور کلی ترانسدیوسر قابل برنامه‌ریزی؛ امکان تنظیم ورودی و خروجی تجهیزات مختلف را بنا به نیاز پروژه مورد نظر فراهم می‌کند.

7_ ترانسدیوسر مقاومت

بهتر است بدانید این نوع ترانسدیوسر یک مبدل مناسب برای تبدیل جابه‌جایی خطی یا زاویه‌ای یک سیگنال الکتریکی است. توجه داشته باشید خروجی ترانسدیوسر مقاومت به صورت جریان مستقیم بوده و تابع میزان مقاومت بین ترمینال‌های ورودی است.

8_ ترانسدیوسر دما

همانطور که گفتیم از ترانسدیوسر برای تبدیل پارامترهای مکانیکی مانند دما به سیگنال‌های الکتریکی هم استفاده می‌شود. ترانسدیوسر دما یکی از همین مبدل‌ها بوده و امکان دریافت سیگنال از تجهیزاتی مانند ترموکوپل را دارد.

9_ ترانسدیوسر ایزوله

علت نامگذاری این نوع ترانسدیوسر به نحوه تامین انرژی آن مرتبط است. ترانسدیوسر ایزوله انرژی مورد نیاز را از طریق سیگنال‌های مستقیم دریافت می‌کند و به منبع تغذیه نیاز ندارد. به همین علت از نظر ایجاد حریق و برهمکنش بار، ایمن و ایزوله است.

10_ ترانسدیوسر فشار

سنسور این نوع ترانسدیوسر؛ فشار یک تجهیز را به صورت سیگنال مکانیکی دریافت کرده و آن را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند. به این ترتیب چنانچه تغییر میزان فشار برای دستگاه ضروری باشد؛ سیگنال خروجی دستور تغییر را صادر خواهد کرد. معمولا از ترانسدیوسر فشار در مخازن تحت فشار استفاده می‌شود.

11_ ترانسدیوسر خازنی

از جمله مهم‌ترین پارامترهای فیزیکی که باید در تجهیزات مختلف مانند مخازن نگهداری مایعات بررسی و کنترل شوند؛ می‌توانیم به ارتفاع مایعات اشاره کنیم. برای انجام این کار هم از ترانسدیوسر خازنی استفاده می‌شود. به این ترتیب با تغییر ارتفاعات مایعات؛ ثابت دی الکتریک بین الکترودهای خازن تغییر کرده و سیگنال اولیه صادر می‌شود.

ترانسدیوسر فشار

هنگام انتخاب و خرید ترانسدیوسر این نکات را در نظر بگیرید

با توجه به اینکه انواع مختلفی از ترانسدیوسر تولید می‌شوند و هر کدام نیز مشخصات و ویژگی‌های مختص به خود را دارند؛ باید هنگام خرید ترانسدیوسر به چند نکته مهم توجه کنید. از جمله مهم‌ترین نکات در خرید ترانسدیوسر می‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:

  • کیفیت سنسور و مواد اولیه
  • شرایط محیطی نصب
  • دقت و محدوده اندازه‌گیری
  • پارامتر قابل اندازه‌گیری
  • برند تولید کننده
  • قیمت مناسب

به این ترتیب امکان خرید ترانسدیوسرهایی که بیشترین تناسب را با کار مورد نظر شما دارند فراهم می‌شود.

بهترین مارک های ترانسدیوسر در بازار

یکی از مهم‌ترین نکاتی که هنگام خرید ترانسدیوسر باید در نظر بگیرید؛ برند تولید کننده است. در واقع با اتکا به مارک‌های اصل و معتبر می‌توانید ترانسدیوسرهای با کیفیت‌تری را خریداری نمایید. از جمله بهترین مارک‌های ترانسدیوسر نیز می‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:

  • Metrix
  • B&K
  • Bently Nevada
  • Meggitt
  • Zimmer
  • IME

توجه داشته باشید با خرید از فروشگاه‌های معتبر می‌توانید از اصل بودن مارک ترانسدیوسر اطمینان حاصل کنید.

نظرات کاربران

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *