ترانسدیوسر چیست ؟
در دستگاه های دیجیتال علی الخصوص دستگاه های اندازه گیری دیجیتال یکی از مهم ترین دغدغه ها این است که چگونه باید با یک کمیت آنالوگ در مقابل یک دستگاه دیجیتال رفتار کرد. اساسا چگونه می توان این کمیت آنالوگ را با یک دستگاه دیجیتال اندازه گرفت؟
پاسخ به این سوال بسیار ساده است. اولین ابتکار مهندسان استفاده از مبدل است. یعنی کمیت آنالوگ را تبدیل به دیجیتال کنیم. ترانسدیوسرها یکی از مهم ترین ابزارهای این کار هستند. کار ترانسدیوسرها این است که یک نوع انرژی را به انرژی دیگر تبدیل کنند. در اینجا محدودیتی برای نوع انرژی وجود ندارد. یعنی هرکدام از صور الکتریکی، شیمیایی، مکانیکی و گرمایی و ...، همچنین کمیت هایی مانند نور، معناطیسی و... را نیز تبدیل می کنند. در واقع محدودیتی برای نوع انرژی یا کمیت وجود ندارد.ترانسدیوسر یکی از تجهیزات اصلی در سیستم های اتوماسیون برق صنعتی می باشد که بوسیله آن می توان از پارامترهای شبکه برق نمونه برداری کرد (شبکه تک فاز و شبکه سه فاز) و آنها را تبدیل به سیگنال های استاندارد نمود و در ورودی دستگاه های اندازه گیری از آنها استفاده نمود.
معمول ترین کمیت های اندازه گیری شده توسط ترانسدیوسر ها، موقعیت، نیرو، سرعت، شتاب، فشار، سطح، جریان مایعات و درجه حرارت هستند
اینکه خروجی ترانسدیوسر در پاسخ به یک تغییر در پارامتر فیزیکی ورودی اش با چه نزدیکی و با چه سرعتی تغییر می کند. کلید اصلی مو فقیت در کنترل سیستم ها می باشد.
خروجی بعضی از مبدلها قابل انتخاب یا قابل برنامه‌ریزی می‌باشد. بدین ترتیب کاربر میتواند توسط نرم افزار مربوطه، کلیه پارامترهای مبدل را تنظیم و کالیبره نماید.
امروزه كاربرد وسيع ترانسديوسرها در صنايع نفت و گاز، پتروشيمي، برق، فولاد، سيمان، مهندسي پزشكي، داروسازي و رباتيك و ... اجتناب ناپذير است.
نحوه کار ترانسدیوسر
یک ترانسدیوسر (مبدل)بنا به تعریف ، وسیله ای است که برای تبدیل سیگنال الکتریکی حاصله از سنسور ( کمیتهای مختلف آنالوگ و دما ) به یک سیگنال الکتریکی استاندارد(سیگنالهای استاندارد ولتاژ 5 -0 ، سیگنالهای استاندارد جریان 20 - 4 میلی امپر ) و ایزولاسیون سیگنالها مورد استفاده قرار میگیرند ،
ترانسديوسرها با يک ورودی اعم از جريانی يا ولتاژی اين وظيفه را بر عهده دارند که از ثانويه ترانس ولتاژ يا جريان تغذيه شده و در خروجی خود يک مقدارDC در حد ميلی آمپر در اختيار مصرف کننده قرار دهند. هدف از اين خروجی قابل انتقال نمودن جريان يا ولتاژ تبديل شده در حد ميلی آمپر تا محلهای دوردست است. طبيعی است که 5 آمپر ثانويه يکCT و يا 100 ولت ثانويه يک VT نمی تواند به اتاق کنترلی که در پانصد متری قرار دارد انتقال يابد، اينجاست که ترانسديوسر معنی پيدا مي کند. تصور کنيد که يک ثانويه 5 آمپر يک ترانس جريان يک ترانسديوسر جريان را تغذيه می کند، حال اين ترانسديوسر يک جريان 20 ميلی آمپر را در خروجی خود ظاهرخواهد کرد. ترانسديوسرها معمولأ 20 ميلی آمپر را به ازای ورودی نامی خود در خروجی ظاهر می کنند. اما اگر جريان ثانويه ترانس جريان صفر شود، می توانيم از ترانسديوسر انتظار داشته باشيم صفر ميلی آمپر يا 4 ميلی آمپر را در خروجی خود ظاهر کند.اگر از ترانسديوسر بخواهيم 4 ميلی آمپر به ازای وزودی صفر از خود ظاهر کند، حتمأ بايستی ترانسديوسر تغذيه مجزا داشته باشد. ترانسديوسرهايي که صفر ميلی آمپر به ازای ورودی صفر در خروجی خود ظاهر می کنند، می توانند ( ممکن است) از ورودی خود تغذيه شوند و تغذيه مستقل ديگری نداشته باشند.
بعضی ها تصور می کنند که بايستی نسبت تبديل ترانس جريان يا ولتاژ را برای سازنده ی ترانسديوسر مشخص نمود در حاليکه اصلأ اينطور نيست، ترانسديوسر خودش هيچ نشان دهنده ای ندارد که نشان دهد مثلأ 20 ميلی آمپر مترادف با چه کميت واقعی ای می باشد، ولی اگر بخواهيم از خروجی يک ترانسديوسر در اتاق فرمان قرائتی داشته باشيم آنجا بايستی به سازنده ی مثلأ آمپرمتر بگوييم که آمپرمتری نياز داريم که به ازای 20 ميلی آمپر، 100 آمپر و به ارای 4 ميلی آمپر، صفر نشان دهد. البته خروجی 20-4 ميلی آمپر ترانسديوسرها بيشتر برای کنترل پروسس کاربرد دارد تا قرائت در اتاق فرمان.