ترانسدیوسر چیست ؟
در دستگاه های دیجیتال اللخصوص 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 کاربرد وسیع ترانسدیوسرها در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، برق، فولاد، سیمان، مهندسی پزشکی، داروسازی و رباتیک و ... اجتناب ناپذیر است.
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 ،
ترانسدیوسرها با یک ورودی اعم از جریانی یا ولتاژی این وظیفه را بر عهده دارند که از ثانویه ترانس ولتاژ یا جریان تغذیه شده و در خروجی خود یک مقدارDC در حد میلی آمپر در اختیار مصرف کننده قرار دهند. هدف از این خروجی قابل انتقال نمودن جریان یا ولتاژ تبدیل شده در حد میلی آمپر تا محلهای دوردست است. طبیعی است که 5 آمپر ثانویه یکCT و یا 100 ولت ثانویه یک VT نمی تواند به اتاق کنترلی که در پانصد متری قرار دارد انتقال یابد، اینجاست که ترانسدیوسر معنی پیدا می کند. تصور کنید که یک ثانویه 5 آمپر یک ترانس جریان یک ترانسدیوسر جریان را تغذیه می کند، حال این ترانسدیوسر یک جریان 20 میلی آمپر را در خروجی خود ظاهرخواهد کرد. ترانسدیوسرها معمولأ 20 میلی آمپر را به ازای ورودی نامی خود در خروجی ظاهر می کنند. اما اگر جریان ثانویه ترانس جریان صفر شود، می توانیم از ترانسدیوسر انتظار داشته باشیم صفر میلی آمپر یا 4 میلی آمپر را در خروجی خود ظاهر کند.
اگر از ترانسدیوسر بخواهیم 4 میلی آمپر به ازای وزودی صفر از خود ظاهر کند، حتمأ بایستی ترانسدیوسر تغذیه مجزا داشته باشد. ترانسدیوسرهایی که صفر میلی آمپر به ازای ورودی صفر در خروجی خود ظاهر می کنند، می توانند ( ممکن است) از ورودی خود تغذیه شوند و تغذیه مستقل دیگری نداشته باشند.
بعضی ها تصور می کنند که بایستی نسبت تبدیل ترانس جریان یا ولتاژ را برای سازنده ی ترانسدیوسر مشخص نمود در حالیکه اصلأ اینطور نیست، ترانسدیوسر خودش هیچ نشان دهنده ای ندارد که نشان دهد مثلأ 20 میلی آمپر مترادف با چه کمیت واقعی ای می باشد، ولی اگر بخواهیم از خروجی یک ترانسدیوسر در اتاق فرمان قرائتی داشته باشیم آنجا بایستی به سازنده ی مثلأ آمپرمتر بگوییم که آمپرمتری نیاز داریم که به ازای 20 میلی آمپر، 100 آمپر و به ارای 4 میلی آمپر، صفر نشان دهد. البته خروجی 20-4 میلی آمپر ترانسدیوسرها بیشتر برای کنترل پروسس کاربرد دارد تا قرائت در اتاق فرمان.