ترانسمیتر، ترانسدیوسر و توان اکتیو

 آشنایی با ترانسمیتر، ترانسدیوسر و توان اکتیو

 

ترانسمیتر فشار


 

در واحد هاي صنعتي بزرگ كه عمليات توليد در محوطه ي گسترده اي انجام مي گيرد ادوات و دستگاه هاي كنترل و اندازه گيري بطور متمركز در محلي به نام اتاق فرمان يا مركز كنترل قرار دارند. بطوري كه امكان اندازه گيري و كنترل كلي متغيير ها در سراسر كارخانه و محوطه آن توسط اپراتور در هر لحظه فراهم آيد.در چنين مواردي لازم است كه سيگنال ها و فرمان ها از محوطه به اطاق كنترل و بر عكس منتقل شوند براي اين منظور از دستگاه هايي بنام ترانسميتر ها استفاده مي شود.

ترانسميترها روي لوله ها و مخازن در سراسر محوطه در نقاط اندازه گيري نصب مي شوند. بطور كلي ترانسميتر ها از سه قسمت اصلي حس كننده، مبدل (ترانسديوسر) و تقويت كننده تشكيل مي شود.ترانسميتر ها در انواع الكتريكي و نيوماتيكي ساخته مي شوند.خروجي ترانسميتر هاي الكتريكي بين ۴ تا ۲۰ ميلي آمپر و ترانسميتر هاي نيوماتيكي بين ۳ تا ۱۵ psi بر حسب تغييرات كميت ورودي مي تواند تغيير كند. 

(PSI=POUND-SQUARE INCH )

 لازم به ذكر است قسمت هاي مبدل و تقويت كننده براي انواع ترانسميتر ها يكسان بوده و فقط قسمت حس كننده براي كميت هاي مختلف متفاوت مي باشد.مثلاً در مورد ترانسميتر درجه حرارت قسمت حس كننده به درجه حرارت و درمورد ترانسميتر هاي فشار قسمت حس كننده به درجه فشار حساس خواهند بود. براي مدرج كردن و يا كاليبره كردن ترانسميتر ها طبق دستور سازنده با دادن ورودي هاي معين و معلوم خروجي را تنظيم مي كنيم. مثلاً اگر ورودي صفر باشد خروجي ترانسميتر نيوماتيكي بايد ۳ پی اس ای باشد و اگر ورودي حداكثر باشد خروجي بايد ۱۵ را نشان دهد .

سنسورها  و ترانسمیترها اجزای یک پروسه صنعتی هستند که کاربردهای فراوانی در پروسه های متنوع دارند.
یک ترانسدیوسر بنا به تعریف ، قطعه ای است که وظیفه تبدیل حالات انرژی به یکدیگر را برعهده دارد ، بدین معنی که اگر یک سنسور فشار همراه یک ترانسدیوسر باشد ، سنسور فشار پارامتر را اندازه می گیرد و مقدار تعیین شده را به ترانسدیوسر تحویل می دهد ، سپس ترانسدیوسر آن را به یک سیگنال الکتریکی قابل درک برای کنترلر و صد البته قابل ارسال توسط سیم های فلزی ، تبدیل می کند .بنابراین همواره خروجی یک ترانسدیوسر،سیگنال الکتریکی است که در سمت دیگر خط می تواند مشخصه ها و پارامترهای الکتریکی نظیر ولتاژ ، جریان و فرکانس را تغییر دهد ، البته به این نکته باید توجه داشت که سنسور انتخاب شده باید از نوع سنسورهای مبدل پارامترهای فیزیکی به الکتریکی باشد و بتواند مثلأ دمای اندازه گیری شده را به یک سیگنال بسیار ضعیف تبدیل کند که در مرحله بعدی وارد ترانسدیوسر شده و سپس به مدارهای الکترونیکی تحویل داده خواهد شد .برای درک این مطلب به تفاوتهای میان دو سنسور انداره گیر دما می پردازیم : ترموکوپل و درجه حرارت جیوه ای ، دو نوع سنسور دما هستند که هر دو یک عمل را انجام می دهند ، اما ترموکوپل در شمت خروجی سیگنال الکتریکی ارائه می دهد ، در حالی که درجه حرارت جیوه ای خروجی خود را به شکل تغییرات ارتفاع در جیوه داخلش نشان می دهد . ترانسمیتر وسیله ای است که یک سیگنال الکتریکی ضعیف را دریافت کرده و به سطوح قابل قبول برای کنترلرها و مدارهای الکترونیکی تبدیل می کند ، مثلأ یک حلقه فیدبک سیگنالی در سطح ماکرو ولت یا میلی ولت یا میلی آمپرتولید می کند و این سیگنال ضعیف می تواند با عبور از ترانسمیتر به سیگنالی در سطوح صفر تا ده ولت و یا 4 تا 20 میلی آمپر تبدیل شود. ترانسمیترها عمومأ از قطعاتی مثلop-amp برای تقویت و خطی کردن این سطوح ضعیف سیگنال استفاده می کند . سنسورها و ملحقات آنها مثل ترانسدیوسرها را در گروه های بزرگی تحت عنوان ابزار دقیق قرار داده و آنها را بر اساس نوع انرژی قابل استفاده و روشهای تبدیل ، دسته بندی می کنند .

 ترانسدیوسر چیست؟


یک مبدل است که در بخش ثانویه به کار می‌رود و وظیفه تبدیل یک کمیت به کمیت دیگر را بر عهده دارد. برای ما کار کردن با کمیت الکتریکی راحت‌تر است. یک ترانسد یوسر یک کمیت فیزیکی را به یک کمیت الکتریکی تبدیل می‌کند . معمول‌ترین این کمیت‌ها نیرو، شتاب و غیره می‌باشد.خروجی ترانسدیوسرها ممکن است ولتاژ، جریان و غیره باشد.

 
تفاوت سنسور و ترانسدیوسر:
 
سنسور یک کمیت فیزیکی را به یک کمیت دیگر مثل الکتریکی تبدیل می‌کند مثلاً حرارت را به تغییرات مقاومتی، ولی ترانسدیوسر تغییرات مقاومت را به تغییرات ولتاژ مورد نیاز سیستم انجام می‌دهد.سنسور‌ها قطعاتی هستند متشکل از ابزارهای لامسه‌ای الکتریکی یا نوری که در کنار سایر عناصر الکترونیکی ایفای نقش می‌کنند. وظیفه این المان‌ها کسب اطلاعاتی از موقعیت مفاصل ربات و شرایط محیطی مانند نور و گرما و هدف‌های موجود در محیط می‌باشد. سنسورها اغلب برای درک اطلاعات تماسی،تنشی، مجاورتی، بینایی و صوتی به‌کار می‌روند. عملکرد سنسورها بدین‌گونه است که با توجه به تغییرات فاکتوری که نسبت به آن حساس هستند، سطوح ولتاژی ناچیزی را در پاسخ ایجاد می‌کنند، که با پردازش این سیگنال‌های الکتریکی می‌توان اطلاعات دریافتی را تفسیر کرده و برای تصمیم‌گیری‌های بعدی از آن‌ها استفاده نمود. به عبارت دیگر حسگر یک وسیله الکتریکی است که تغییرات فیزیکی یا شیمیایی را اندازه‌‌گیری می‌کند و آن را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌نماید.حسگرها در واقع ابزار ارتباط ربات با دنیای خارج و کسب اطلاعات محیطی و نیز داخلی می باشند. انتخاب درست حسگرها تأثیر بسیار زیادی در میزان کارایی ربات دارد .
 
توان اکتیو و راکتیو
توان اکتیو و راکتیو به چه معنا است ؟
توان اكتيو = توان واته  = توان مفيد = تواني كه باعث روشنايي در لامپ ميشه = P
توانی که از شبکه کشیده می شود توان اکتیو نام دارد . این توان در مقاومت بیشترین مقدار خود را دارد .
توان راكتيو = توان دواته  = توان  غير مفيد = تواني كه باعث روشنايي در لامپ نميشه = تواني كه اجبارا با توان اكتيو در خطوط انتقال عبور مي كند = Q
توانی که در یک مدار سلفی خالص بین سلف و شبکه تبادل می شود توان راکتیو است . این توان برای انجام کار سلف ضروری است اما بازگشت آن به شبکه بار آن را زیاد می کند .
 
منظور از توان راکتیو چیست ؟
در مصرف کننده هایی که بین ولتاپ و جریان آنها اختلاف فاز وجود دارد توان دارای دو مقدار مثبت و منفی است . به این معنی که مصرف کننده گاهی از شبکه توان می کشد و گاهی به آن توان می دهد . این موضوع سبب ایجاد توان راکتیو می شود . ار آنجایی که در این مصرف کننده ها امکان صفر کردن اختلاف فاز ممکن نیست نتیجه این می شود که توان راکتیو را نیم توان از بین برد .
 
آیا توان راکتیو لازم است ؟
آری زیرا ماهیت کار این وسایل داشتن توان راکتیو است . مثلا در یک الکتروموتور نمی توان بدون توان راکتیو نیروی الکتروموتوری ایجاد نمود .
 
توان راکتیو برای شبکه مفید است یا مضر؟
ترانسمیتر توان اکتیو TR-WAT
این توان سبب اضافه شدن جریان شبکه و در نتیجه افزایش تلفات توان درمسیر سیم کشی بصورت حرارت می شود.                                                                                                                       
انواع توان راکتیو کدامند ؟
در الکتریسته دو عنصر خازن و سلف توان راکتیو ایجاد می کنند پس در نتیجه توان راکتیو دارای دو نوع سلف و خازنی است .
آیا می توان مقدار توان راکتیو یک شبکه را کاهش داد بدون اینکه مصرف کننده دچار اخلال شود ؟
آری برای این منظور کافی است توان راکتیو مورد نیاز مصرف کننده را از راهی غیر از شبکه تامین نمود.به این منظور با توجه به ماهیت سلف و خازن که عکس هم عمل میکنند کافی است برای کاهش توان راکتیو خازنی از توان راکتیو سلفی استفاده کرد و برعکس . از آنجائی که بیشتر مصرف کننده های یک شبکه از نوع سلفی می باشند می توان با استفاده از بانک خازنی به این مهم دست پیدا کرد .
 
منظور از توان راکتیو چیست ؟
در مصرف کننده هایی که بین ولتاپ و جریان آنها اختلاف فاز وجود دارد توان دارای دو مقدار مثبت و منفی است.به این معنی که مصرف کننده گاهی از شبکه توان می کشد و گاهی به آن توان می دهد . این موضوع سبب ایجاد توان راکتیو می شود . ار آنجاییکه در این مصرف کننده ها امکان صفر کردن اختلاف فاز ممکن نیست نتیجه این می شود که توان راکتیو را نیم توان از بین برد .
آیا توان راکتیو لازم است ؟
آری زیرا ماهیت کار این وسایل داشتن توان راکتیو است . مثلا در یک الکتروموتور نمی توان بدون توان راکتیو نیروی الکتروموتوری ایجاد نمود .
توان راکتیو برای شبکه مفید است یا مضر ؟                                                                                          
ترانسمیتر توان اکتیو TR-WAT
این توان سبب اضافه شدن جریان شبکه و در نتیجه افزایش تلفات توان در مسیر سیم کشی بصورت حرارت می 
شود .                                                                                                                      
انواع توان راکتیو کدامند ؟
در الکتریسته دو عنصر خازن و سلف توان راکتیو ایجاد می کنند پس در نتیجه توان راکتیو دارای دو نوع سلف و خازنی است .
آیا می توان مقدار توان راکتیو یک شبکه را کاهش داد بدون اینکه مصرف کننده دچار اخلال شود ؟
آری برای این منظور کافی است توان راکتیو مورد نیاز مصرف کننده را از راهی غیر از شبکه تامین نمود . به این منظور با توجه به ماهیت سلف و خازن که عکس هم عمل میکنند کافی است برای کاهش توان راکتیو خازنی از توان راکتیو سلفی استفاده کرد و برعکس . از انجائیکه بیشتر مصرف کننده های یک شبکه از نوع سلفی می باشند می توان با استفاده از بانک خازنی به این مهم دست پیدا کرد .