تفاوت ترانسمیتر و ترانسدیوسر چیست؟ 

اگر به مباحث الکترونیکی علاقه دارید، احتمالا اسم سنسور فشار، ترانسمیتر و ترانسدیوسر را شنیده اید و برایتان سوال پیش آمده است که تفاوت آنها با یکدیگر چیست؟ هر کدام در چه مواردی کاربرد دارند و در کدام پروژه های الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرند؟ در این مطلب قصد داریم ضمن آشنایی با ویژگی ها و عملکرد سنسور فشار، ترانسمیتر و ترنسدیوسر، ببینیم تفاوت ترانسمیتر و ترانسدیوسر چیست؟

پیش از آنکه بخواهیم تفاوت ترانسمیتر و ترانسدیوسر را بررسی کنیم، نیاز است به طور کامل با سنسور فشار، ترانسمیتر و ترانسدیوسر آشنا شویم.

سنسور فشار چیست؟

سنسور فشار ابزاری است که قادر است فشار گازها یا مایعات را اندازه گیری کند. یک سنسور فشار از یک عنصر حساس به فشار تشکیل شده است که می تواند فشار اعمال شده و اجزایی را برای تبدیل اطلاعات به سیگنال خروجی تعیین کند. یک سنسور فشار بر اساس اندازه گیری فشار اعمال شده، سیگنال تولید می کند. سنسورهای فشار انواع مختلفی دارند؛ مانند ترنسمیتر فشار و ترانسدیوسر فشار که در ادامه به معرفی آنها خواهیم پرداخت. شما می توانید انواع سنسور فشار را از فروشگاه اینترنتی دیجی قطعه خریداری کنید؛ هنگام خرید سنسور فشار به مواردی مانند محدوده فشار کاری، حداکثر فشار قابل تحمل، دقت سنسور فشار و جنس بدنه حتما توجه کنید.

کاربردهای سنسور فشار چیست؟

این سنسورها در بسیاری از صنایع برای کاربردهایی مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند. برخی از این کاربردها عبارت اند از:

• سیستم های هشدار دهنده
• دستگاه های قهوه ساز
• دستگاه تنفس پزشکی
• رباتیک
• اتوماسیون
• کاربردهای کشاورزی
• نظارت بر سطح اکسیژن
• هیدرولیک صنعتی
• و..

اکنون وقت آن است که به معرفی و سپس بررسی تفاوت ترانسمیتر و ترانسدیوسر بپردازیم.

ترانسمیتر (Transmitter) چیست؟

در حوزه مخابرات و الکترونیک، ترانسمیتر وسیله ای الکترونیکی است که با کمک آنتن، امواج رادیویی تولید می کند. این دستگاه‌ها علاوه بر کاربرد در پخش، ترنسمیترها اجزای ضروری بسیاری از دستگاه‌های الکترونیکی مانند شبکه‌های کامپیوتری بی‌سیم، تلفن‌های همراه، دستگاه‌های دارای بلوتوث، رادیوهای دو طرفه در هواپیما، درب بازکن‌های گاراژ، فضاپیماها، کشتی‌ها، مجموعه‌های رادار و غیره هستند.

عملکرد اصلی ترانسمیتر این است که اندازه‌گیری‌ها را به سیگنالی از یک سنسور تبدیل می‌کند و آن را برای کنترل یک دستگاه یا نمایشگر که در فاصله دور قرار دارد، ارسال می‌کند. چهار متغیر اصلی که توسط یک ترنسمیتر، اندازه گیری و نشان داده می شوند عبارتند از:

• فشار
• سطح
• دما
• جریان

همچنین در صنعت، از ترانسمیترها برای اندازه گیری سایر متغیرها مانند موقعیت و سرعت و خواص شیمیایی مانند pH و رسانایی استفاده می شود.

انواع ترانسمیتر

ترانسمیتر به چهار دسته اصلی تقسیم می شود که در ابزار دقیق استفاده می شوند. همه آنها دارای چندین نوع رایج هستند که برای کاربردهای صنعتی مختلف استفاده می شوند. این چهار نوع عبارتند از:

ترانسمیتر جریان

همانطور که از نام آن پیداست، از این ترانسمیترها برای اندازه گیری جریان مایع یا سیال استفاده می‌کنند. این نوع ترانسمیتر از یک فرستنده و یک سنسور جریان تشکیل شده است که به ترانسمیتر اجازه می‌دهد تا 20 میلی آمپر خروجی تولید کند.

ترانسمیترهای جریان با استفاده از فناوری‌های مختلفی طراحی می‌شوند که از جمله مهم ترین آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• سنسورهای جریان اولتراسونیک
• سنسورهای جریان فشار تفاضلی
• سنسورهای جریان سرعت

ترانسمیتر دما

طراحی ترانسمیترهای دما شامل یک فرستنده و یک سنسور دما هستند. سنسور، سیگنالی را به ترانسمیترها ارسال می کند که دما را محاسبه کرده و آن را به سیگنال خروجی تبدیل می کند. دو نوع متداول از این ترانسمیترها عبارتند از : نوع ترموکوپل و نوع RTD.

لازم به ذکر است که برای اندازه گیری کمیت دما شما می توانید از سنسور دما نیز استفاده کنید. جهت خرید سنسور دما ntc و سنسور ptc می توانید به فروشگاه اینترنتی دیجی قطعه مراجعه کنید و انواع سنسورهای دما را با قیمتی مناسب بیابید.

ترانسمیتر فشار

از این ترانسمیترها برای اندازه گیری فشار در فرآیندهای مختلف استفاده می شود. ترانسمیترهای فشار هم دارای انواع مختلفی چون ترانسمیتر مطلق، گیج و دیفرانسیل هستند.

ترانسمیتر سطح

این ترانسمیترها برای اندازه گیری سطح مایع خالص در یک فضای بسته یا ظرف طراحی شده اند. هفت نوع فرستنده سطح وجود دارد که به شرح زیر می‌باشند:

• سطح نقطه ای
• سطح پیوسته
• سطح اولتراسونیک
• سطح رسانا
• سطح پنوماتیک
• سطح خازنی
• مبتنی بر هیدرواستاتیک

ترانسمیتر فشار (Pressure Transmitter) چیست؟

ترانسمیتر فشار دستگاهی است که برای اندازه گیری فشار در مایعات، سیالات یا گازها طراحی شده است. از ترانسمیتر فشار معمولاً برای اندازه گیری فشار داخل ماشین آلات صنعتی استفاده می شود تا قبل از وقوع حادثه به کاربران هشدار دهند. آنها طیف گسترده ای از مصارف مختلف دارند که عمدتاً ماهیت صنعتی یا خودرویی دارند. ترنسمیتر فشار با گرفتن فشار و تبدیل آن به سیگنال الکتریکی آنالوگ کار می کند.

نحوه عملکرد ترانسمیتر فشار به چه صورت است؟

البته که انواع مختلفی از ترانسمیترهای فشار وجود دارد؛ ولی همگی تقریباً به صورت یکسان عمل می کنند. این ترنسمیترها با اندازه گیری فشار و تبدیل آن به سیگنال الکتریکی آنالوگ کار می کنند. به طور کلی یک ترنسمیتر فشار از سه جزء اصلی تشکیل شده است:

• سنسور فشار
• مدار اندازه گیری
• اتصال فرآیند

نصب یک سیستم اندازه گیری ترانسمیتر فشار شامل سه بخش است:

• لوله هدایت فشار
• دیافراگم اندازه گیری مرکزی
• دیافراگم ایزوله (حاوی روغن سیلیکون)

در حین کار این ترنسمیتر، فشار محیط به دیافراگم اندازه گیری مرکزی؛ جایی که غشاء اندازه گیری می شود، منتقل می شود. اختلاف فشار باعث تغییر شکل ورق بین این قطعات می شود. هنگامی که این تغییر شکل اندازه گیری می شود، میزان اختلاف فشار قابل اندازه گیری است. این اختلاف فشار اندازه گیری شده به یک علامت الکتریکی آنالوگ تبدیل می شود و اکنون قابل درک است.

مزایای استفاده از ترانسمیتر فشار چیست؟

استفاده از این ترانسمیترها، چندین مزیت کلیدی دارد. ترنسمیترهای فشار نه تنها سطوح فشار، بلکه اختلاف فشار را نیز اندازه گیری می کنند. ترانسمیترهای فشار نیز بسیار بادوام هستند و تقریباً در هر محیطی مقاومت می‌کنند و در صورت نیاز می‌توانند به طور کامل زیر آب قرار بگیرند. ترانسمیترهای فشار را می توان به سیستم های دیگر مانند مدارهای الکتریکی نیز متصل کرد.

ترانسدیوسر (Transducer) چیست؟

ترانسدیوسر، ابزاری است که سیگنال را از یک شکل انرژی به شکل دیگری مانند انرژی الکتریکی، شیمیایی، مکانیکی، حرارتی و الکترومغناطیسی از جمله نور تبدیل می کند. به طور کلی دو نوع ترانسدیوسر وجود دارد: ترانسدیوسر ورودی که سنسور است و ترانسدیوسر خروجی که عملگر یا اکچويتور است.

ترانسدیوسر ورودی چیست؟

یک ترانسدیوسر ورودی یا سنسور، شکلی از انرژی فیزیکی را می گیرد و آن را به سیگنال قابل خواندن تبدیل می کند. به عنوان مثال، یک میکروفون امواج صوتی فیزیکی را می گیرد و آنها را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند که می تواند از طریق سیم به تقویت کننده منتقل شود. ترانسدیوسر فشار نیز نوعی ترنسدیوسر ورودی است که نیروی فیزیکی را به عدد یا نوشته ای تبدیل می کنند که قابل اندازه گیری و درک باشد.

ترانسدیوسر خروجی چیست؟

ترانسدیوسر خروجی یا اکچويتور برعکس ترانسدیوسر ورودی عمل می کند. سیگنال های الکتریکی را می گیرد و آنها را به شکل دیگری از انرژی تبدیل می کند. برای مثال یک لامپ، الکتریسیته را به نور و یک موتور، الکتریسیته را به حرکت تبدیل می کند.

کاربرد ترانسدیوسر در پزشکی چیست؟

رایج ترین استفاده از ترانسدیوسرهای اولتراسونیک در زمینه پزشکی برای تصویربرداری اولتراسونیک است. این تصویربرداری با استفاده از هر دوی زمان اکو اولتراسوند و تغییر داپلر صدای منعکس شده برای تعیین فاصله تا اندام داخلی مورد هدف و حرکت آن، ایجاد می‌شود. تصویربرداری اولتراسونیک شامل ایجاد امواج صوتی اولتراسونیک با استفاده از ترنسدیوسر پیزوالکتریک و همچنین تبدیل امواج اولتراسوند منعکس شده به سیگنال الکتریکی با استفاده از ترانسدیوسر پیزوالکتریک است.

یکی دیگر از کاربردهای رو به رشد اولتراسوند در جراحی اولتراسونیک است. جراحی اولتراسونیک به اندازه کافی دقیق است که به جراح اجازه می دهد بافت های بیمار یا فرد آسیب دیده را بدون تأثیر بر نواحی اطراف آن بردارد که منجر به زمان بهبودی سریع‌تر و بهبود زودتر بیمار می‌شود.

ترانسدیوسر فشار (Pressure Transducer) چیست؟

ترانسدیوسر فشار، فشار را به سیگنال خروجی الکتریکی تبدیل می کند. سیگنال الکتریکی می تواند دیجیتال یا آنالوگ باشد و توسط دستگاه های دیگر مانند کنترل کننده ها، آلارم ها و سایر سیستم های حلقه-بسته استفاده می شود. این ترانسدیوسرها به طور گسترده در طیف وسیعی از کاربردهای مسکونی و تجاری مانند HVAC، پمپ ها، وسایل نقلیه، هواپیما، و … که اندازه گیری فشار مورد نیاز است، استفاده می شوند.

نحوه عملکرد ترانسدیوسر فشار به چه صورت است؟

ترانسدیوسر فشار از یک عنصر حساس به فشار، مانند دیافراگم، با یک منطقه ثابت تشکیل شده است. فشار سیال باعث انحراف دیافراگم می شود. ترانسدیوسر فشار نیز از یک عنصر انتقال تشکیل شده است. این عنصر انتقال، انحراف حس شده توسط دیافراگم را به سیگنال خروجی الکتریکی تبدیل می کند. این سیگنال متناسب با تغییر فشار افزایش یا کاهش خواهد یافت. بنابراین، کالیبراسیون دستگاه برای اطمینان از اینکه فشار در محدوده مشخصات است، حیاتی است.

این ترانسدیوسرها برای تولید سیگنال های الکتریکی به منبع تغذیه نیاز دارند. این سیگنال معمولاً 20-4 میلی آمپر یا 10-0 ولت DC است. برخی از سیستم ها نیز ممکن است از ترکیبی از توان AC و DC استفاده کنند. سیگنال 4-20 میلی آمپر یک استاندارد پر کاربرد در صنعت است. توجه کنید ترانسدیوسر فشار نباید با سوئیچ فشار اشتباه گرفته شود. سوئیچ فشار وسیله ای است که با رسیدن به فشار سیال از پیش تعیین شده، یک تماس الکتریکی را به کار می اندازد.

کاربردهای ترانسدیوسر فشار

این ترانسدیوسرها در طیف گسترده ای از کاربردهای مسکونی و تجاری که نیاز به اندازه گیری فشار دارند، مورد استفاده قرار می گیرند. برخی از این کاربردها عبارتند از:

• نظارت بر ترمز و فشار سوخت در وسایل نقلیه با استفاده از ترانسدیوسرهای فشار ترمز.
• نظارت بر سطح مایع در سیستم HVAC با استفاده از ترانسدیوسرهای فشار تفاضلی.
• سنجش سطح مایع برای ایستگاه های پمپ و چاه با استفاده از ترانسدیوسرهای فشار آب.
• سنجش ارتفاع برای هواپیما و ماهواره.
• نظارت بر سطوح مایع و گاز در دستگاه های مختلف پزشکی.

تفاوت ترانسمیتر و ترانسدیوسر

هر دوی ترانسدیوسر و ترانسمیتر، انرژی را از شکلی به شکل دیگر تبدیل می کنند و سیگنال خروجی می دهند. سیگنال به هر وسیله ای که آن را تفسیر می کند هدایت شده و از آن برای نمایش رکورد یا تغییر فشار در یک سیستم استفاده می کند.

تفاوت ترانسدیوسر و ترانسمیتردر نوع سیگنال الکتریکی است که هر کدام ارسال می‌کنند؛ ولی از نظر عملکرد تقریباً یکسان عمل می‌کنند. ترانسدیوسر سیگنال را بر حسب ولت (V) یا میلی ولت (mV) و یک ترنسمیتر، سیگنال را بر حسب میلی آمپر (mA) ارسال می کند. اگر اتصالات الکتریکی در فرآیند شما کوتاه باشد، مانند آزمایشگاه یا داخل یک محفظه الکترونیک، یک ترانسدیوسر فشار مطلوب تر است، زیرا کوچکتر هستند و قطعات الکترونیکی اکتیو بسیار کمی وجود دارند که می توانند توسط تداخل الکترومغناطیسی واژگون شوند.

امروزه در اتوماسیون صنعتی، ترانسمیتر و ترانسدیوسر اصطلاحات کاملاً متفاوتی هستند. اما تولیدکنندگان شروع به ساخت ابزارهای تک پکیجی کرده اند که یک ترنسدیوسر با ترانسمیتر تعبیه شده در داخل آن است. اندازه ابزارهای تک پکیجی به دلیل پیشرفت تولید الکترونیک در حال کوچکتر شدن است. امروزه برخی از ترانسدیوسرها، دارای آی سی هایی هستند که به اندازه سیم کارت های تلفن همراه می باشند.

در یک ترانسدیوسر فشار، یک سنسور فشار لایه نازک یا پیزو-مقاومتی بر روی اتصال فرآیند نصب شده است. ترانسدیوسر، فشار را به سیگنال خروجی الکترونیکی آنالوگ تبدیل می کند که معمولاً به صورت میلی ولت به ازای هر ولت خروجی است.

یک ترانسمیتر فشار دارای مدار اضافی است که سیگنال یک ترانسدیوسر را خطی می کند، جبران کرده و تقویت می کند. انواع مختلف سیگنال معمولا سیگنال های ولتاژی (به عنوان مثال 0 تا 5 یا 0 تا 10 ولت)، میلی آمپر (مثلاً 4 تا 20 میلی آمپر) یا دیجیتال هستند. سپس دستگاه می تواند سیگنال را به یک گیرنده از راه دور ارسال کند.

بسیاری از ترنسمیترهای فشار، گزینه‌های کالیبراسیون مختلفی را ارائه می‌دهند. ترنسمیترهای هوشمند را می توان از راه دور با استفاده از یک شبکه باس کالیبره، آزمایش و به طور مجدد تنظیم کرد.

ترانسدیوسر یا ترانسمیتر: کدام یک را انتخاب کنیم؟

اکنون که از تفاوت ترانسمیتر و ترانسدیوسر آگاه شدید، حتما متوجه شدید که واقعاً مهم نیست که مردم بیشتر از کدام یک استفاده می کنند! با وجود تفاوت های بین این دو نوع ابزار، مسئله مهم این است که آیا دستگاه برای کاربرد مورد نظر شما مناسب است و خروجی مورد نیاز را ارائه می دهد یا خیر. دقت، رنج، دمای کار و محیط، همه عوامل تعیین کننده در انتخاب ابزار فشار مناسب برای یک برنامه کاربردی هستند. در مورد سیگنال خروجی، در اینجا چند عامل وجود دارد که باید در نظر گرفته شود:

• خروجی های معمولی mV مشخصه دمایی ندارند.
• سیگنال جریان نسبت به سیگنال ولتاژ در برابر تداخل و نویز مصون تر است.
• کار سیگنال آنالوگ فقط اندازه گیری فشار است.
• سیگنال دیجیتال به کاربر این امکان را می دهد که علاوه بر فشار، اطلاعات بیشتری در مورد سایر متغیرها را جمع آوری کند.
• بسیاری از سیستم های کنترل فقط سیگنال های تقویت شده را به عنوان ورودی می پذیرند.

بنابراین در این مطلب با تفاوت ترانسمیتر و ترانسدیوسر آشنا شدید؛ صرف نظر از اینکه مردم ترانسمیتر فشار و ترانسدیوسر فشار را چه می نامند، جهت استفاده از این دو ابزار، باید اهداف پروژه خود را در نظر بگیرید و سپس مطابق آنها ابزار مورد نظر را خریداری نمایید. علاوه بر این ممکن است در پروژه خود به این نکته پی ببرید که علاوه بر ترانسمیتر و ترانسدیوسر که جزو ابزار دقیق های کاربردی هستند، به ابزار دقیق دیگری که توانایی اندازه گیری چندین کمیت را دارد مانند مولتی متر نیز نیاز دارید. شما می توانید انواع مولتی متر را به صورت اینترنتی یا حضوری از فروشگاه دیجی قطعه خریداری نمایید.

اگر برای خرید ترانسمیترها و ترانسدیوسرها نیاز به دریافت مشاوره دارید، می‌توانید از کارشناسان ما در دیجی قطعه مشاوره تخصصی دریافت کنید. اگر هم قطعه مورد نظر خود را در فروشگاه پیدا نکردید، می‌توانید مشخصات محصول را در سفارش خود ثبت نموده و در صفحه سفارش BOM بارگزاری کنید؛ قطعات مورد نظر در اسرع وقت تامین شده و ارسال می‌گردد.