ترانسمیتر (فرستنده)، وسیله‌ای است که وظیفه اصلی آن، تغییر یا تبدیل مقادیر اندازه‌گیری شده توسط سنسورها به سیگنال است که در نهایت به یک کنترل کننده منتقل می‌شود. از آنجایی که یک فرستنده برای انتقال سیگنال‌ها از فواصل دور به سیستم‌های کنترلی مورد استفاده قرار می‌گیرد، نقش مهمی در صنعت و حوزه ابزار دقیق دارد.
با توجه به کاربرد گسترده این ابزار در اتوماسیون صنعتی، در این مقاله قصد داریم همه چیز درباره ترانسمیتر، از انواع و کاربردهای آن گرفته تا نحوه عملکرد، مزایا و معایب آن را بررسی کنیم. در نهایت به شرح تفاوت‌های فرستنده با سنسورها می‌پردازیم.
ترانسمیتر چیست؟
ترانسمیتر (Transmitter)، از تجهیزات ابزار دقیق است که برای انتقال سیگنال یا اطلاعات از یک مکان به مکان دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد و بیشترین کاربرد آن در سیستم‌های ارتباطی برای ارسال داده در فواصل دور است.
این فرستنده‌ها قادرند سیگنال کمیت‌های فیزیکی یا سیگنال‌های الکتریکی معمولی را به سیگنال‌های الکتریکی استاندارد مانند (4~20mA, 0~20mA, 1~5V, 0~10V و …) تبدیل کنند.
انواع ترانسمیترها
فرستنده‌ها با توجه به کمیت مورد اندازه‌گیری شده در تبدیل و ارسال سیگنال‌ها به سیستم کنترل کننده، در انواع و کاربردهای مختلفی موجودند. ما در ادامه مطلب، برخی از مهم‌ترین انواع ترانسمیترها را به شما معرفی می‌کنیم:
1. ترانسمیتر فشار (Pressure transmitter)
فرستنده فشار، وسیله‌ای است که برای اندازه‌گیری فشار سیالات، گازها و مایعات و تبدیل مقادیر آن به سیگنال‌های الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فرستنده‌ها که معمولاً در صنایع مختلف از جمله صنعت نفت و گاز، صنایع تولیدی و شیمیایی استفاده می‌شوند، جزء ضروری بسیاری از سیستم‌ها هستند. فرستنده‌های فشار از نظارت بر فشار گاز خطوط لوله‌ها گرفته، تا اندازه‌گیری فشار مایع داخل مخازن، مقادیر دقیق و قابل اعتمادی را ارائه می‌دهند که برای کنترل و نظارت فرآیندها استفاده می‌شوند.
2. ترانسمیتر جریان (Flow transmitter)
فرستنده‌های فلو یا جریان، سیگنال‌هایی را که از یک سنسور خاص می‌آیند، تقویت می‌کنند و عمدتاً برای اندازه‌گیری سرعت جریان یک سیال (مایع یا گاز) مورد استفاده قرار می‌گیرند. این فرستنده‌ها قادر به دریافت سیگنال از بسیاری از سنسورها هستند. با توجه به نوع مدار، محیط یا مکانی که قرار است نصب شوند، می‌توانند سه عملکرد دریافت سیگنال از سنسوری که در حال تقویت آن هستند، تنظیم و تبدیل سیگنال را انجام دهند.
3. ترانسمیتر دما (Temperature transmitter)
فرستنده دما، یک وسیله حیاتی در بسیاری از فرآیندهای صنعتی است که استفاده از آن برای اطمینان از اندازه‌گیری دما و خوانش دقیق آن ضروری است. این فرستنده‌ها به عنوان پلی بین سیستم کنترل و سنسور دما عمل می‌کنند و مقادیر حرارتی آنالوگ را به سیگنال‌های خروجی آنالوگ خطی با نویز پس‌زمینه کمتر تبدیل می‌کنند.
4. ترانسمیتر سطح (Level transmitter)
لول ترانسمیتر یا فرستنده سطح، برای اندازه‌گیری سطوح مواد در مخازن ذخیره‌سازی، سیلوها، سطح رودخانه، سطح جزر و مد دریا و موارد مشابه استفاده می‌شود. استفاده از این فرستنده‌ها در کارخانه‌های تولید انبوه مانند صنایع مواد برای اندازه‌گیری مقادیر ذخیره شده در سیلوها و مخازن که محصولات و مواد خام را ذخیره می‌کنند، کاربرد دارد.
5. ترانسمیتر قدرت (Power transmitter)
فرستنده‌های قدرت به طور گسترده در صنایع انرژی و اتوماسیون صنعتی استفاده می‌شوند. در صنعت انرژی، فرستنده‌های قدرت اغلب برای نظارت و اندازه‌گیری توان سیستم‌های قدرتی بکار می‌روند. همچنین، برای نظارت و مدیریت بار شبکه برای تحقق بخشیدن به توزیع نیرو و بهینه‌سازی عملیات کارایی دارند. از طرف دیگر، در زمینه اتوماسیون صنعتی نیز از فرستنده‌های قدرت برای نظارت بر روی داده‌های قدرت موتورها، ترانسفورماتورها و ژنراتورها برای ارزیابی وضعیت عملکرد و کارایی تجهیزات استفاده می‌شود.
از طرف دیگر، فرستنده‌های صنعتی به انواع زیر تقسیم می‌شوند:
- ترانسمیتر آنالوگ (Analog transmitter):
فرستنده‌هایی که مقادیر اندازه‌گیری شده را با استفاده از سیگنال جریان آنالوگ با محدوده جریان 4-20 میلی‌آمپر و به صورت دو سیم منتقل می‌کنند. - ترانسمیتر هوشمند (Smart transmitter):
فرستنده هوشمند نیز مانند فرستنده آنالوگ، از اتصال دو سیم برای ارسال سیگنال جریان آنالوگ استفاده می‌کند؛ با این تفاوت که در فرستنده هوشمند، سیگنال از سنسور دیجیتالی می‌شود و سپس با کمک یک ریزپردازنده و مبدل دیجیتال به آنالوگ ارسال می‌گردد. - ترانسمیتر اینتلیجنت (Intelligent transmitter):
این نوع فرستنده، ارتباطات دو طرفه دیجیتالی و پردازش سیگنال دیجیتالی را انجام می‌دهد.
کاربردهای ترانسمیترها
کاربرد ترانسمیتر در صنعت بسیار گسترده است. فرستنده به عنوان یک وسیله اجتناب‌ناپذیر در اکثر کاربردهای صنعتی مانند صنایع پتروشیمی، نفت و گاز، داروسازی، خمیر و کاغذ، کودسازی، کارخانه مواد قندی و شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. برخی از مهم‌ترین کاربردهای فرستنده‌ها به شرح زیر است:
- اتوماسیون صنعتی: در اتوماسیون صنعتی، فرستنده‌ها اغلب برای اندازه‌گیری و انتقال سیگنال متغیرهای فرآیند مانند دما، فشار و سرعت جریان استفاده می‌شوند.
- کاربردهای پزشکی: در کاربردهای پزشکی، فرستنده‌ها اغلب برای انتقال کمیت‌های فیزیولوژیکی اندازه‌گیری شده مانند فشارخون، ضربان قلب و تعداد تنفس به صورت بی‌سیم به یک سیستم نظارت از راه دور استفاده می‌شوند.
- هوا فضا: در کاربردهای هوافضا، فرستنده‌ها اغلب برای انتقال پارامترهای اندازه‌گیری شده مانند دما، فشار و به یک ایستگاه زمینی یا سایر سیستم‌های نظارتی بکار می‌روند.
نحوه عملکرد ترانسمیترها در انتقال اطلاعات
نحوه کار ترانسمیتر به این صورت است که فرستنده، ابتدا مقادیر اندازه‌گیری شده توسط سنسورها را دریافت می‌کند. سپس، این مقادیر را برای این که راحت‌تر به کنترل کننده منتقل شوند به سیگنال‌های استاندارد تبدیل می‌کند. در واقع، فرستنده به عنوان یک مبدل ثانویه عمل می‌کند که می‌تواند سیگنال‌های الکتریکی و همچنین اطلاعات را در فواصل دور منتقل کند. برای این کار، فرستنده‌ها، سیگنال‌های الکتریکی را به امواج الکترومغناطیسی تبدیل می‌کنند که می‌توانند از طریق هوا یا سایر رسانه‌ها منتقل می‌شوند.
به طور کلی، در فرآیندهای صنعتی، بیشتر از سه نوع سیگنال پنوماتیک، آنالوگ و دیجیتال برای انتقال مقادیر اندازه‌گیری شده به سیستم کنترل استفاده می‌شود.
تفاوت ترانسمیتر و سنسور
سنسورها و فرستنده‌ها با اندازه‌گیری و تبدیل کمیت‌های فیزیکی به سیگنال‌های الکتریکی که می‌توانند برای نظارت و کنترل فرآیندهای صنعتی مورد استفاده قرار گیرند، نقشی حیاتی در اتوماسیون صنعتی ایفا می‌کنند.
گاهی اوقات، اصطلاحات سنسور و ترانسمیتر به جای یکدیگر استفاده می‌شوند؛ در حالی که این دو تعاریف متفاوتی دارند و درک تمایز میان آنها در سیستم‌های کنترل فرآیند، بسیار مهم است. درواقع، درک درست از این ابزارها به متخصصان این امکان را می‌دهد که به توصیف دقیق و انتخاب دستگاه‌های مناسب برای سیستم‌های کنترل فرآیند بپردازند و با عیب‌یابی مسائل، باعث بهبود کارایی و دقت کار شوند.
به طور کلی، سنسورها یک کمیت فیزیکی (مانند دما، نور یا میدان مغناطیسی) را اندازه‌گیری می‌کنند و آن را به یک خروجی قابل خواندن تبدیل می‌کنند. این سنسورها از طریق تماس فیزیکی برقرار کردن با متغیر مورد اندازه‌گیری، تغییرات را تشخیص می‌دهند.
از طرف دیگر، فرستنده به وسیله‌ای اطلاق می‌شود که سیگنال‌ها را به شکلی تبدیل می‌کند که می‌توانند از راه دور منتقل شوند.
مزایا و معایب ترانسمیترها
استفاده از ترانسمیتر در پروسه‌های صنعتی مزایای زیر را به همراه دارد:
- ابعاد کوچکی دارد.
- برد خوبی دارد.
- قابلیت اطمینان و دقت بالایی دارد.
- استفاده آسانی دارد و نصب آن کم هزینه است.
- در کاربردهای صنعتی بسیاری مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- دوام بالایی در شرایط سخت دارد.
- ضد آب و ضد زنگ است.
- مقاومت بالایی در برابر ضربه و لرزش دارد.
از معایب فرستنده‌ها نیز می‌توان به قیمت بالای آنها در برخی از مدل‌های باکیفیت اشاره کرد. از طرف دیگر، با وجود مزایای بی‌شماری که فرستنده‌ها دارند، در صورتی که از فرستنده‌ها به درستی استفاده نشود یا عمر مفید آنها به پایان رسیده باشد، می‌تواند بر روی عملکرد دستگاه تأثیر منفی بگذارد و باعث شود قطعات فرستنده در اثر عوامل محیطی، دچار فرسایش و خرابی شوند.
چه ابزارها و تجهیزاتی با ترانسمیترها استفاده می‌شوند؟
فرستنده‌ها برای اندازه‌گیری متغیرهای فیزیکی و تبدیل آن به سیگنال‌های الکتریکی استاندارد به سنسورها و ترانسدیوسرها متکی‌اند. همچنین، تجهیزات دیگری مانند نمایشگر برای پارامترهایی که اندازه‌گیری شده‌اند، کنترل کننده‌های plc و ادوات خروجی مورد نیاز است.
نتیجه‌گیری
ترانسمیتر از ابزارهای کاربردی در اتوماسیون صنعتی است. این فرستنده‌ها بسته به کمیت‌های فیزیکی مورد اندازه‌گیری مانند (فشار، دما، سطح، جریان و …) برای ارسال سیگنال‌های استاندارد به واحد کنترل کننده مورد استفاده قرار می‌گیرند. شرکت آریا سپند با سابقه طولانی در تولید انواع تجهیزات ابزار دقیق و اتوماسیون صنعتی، محصول کنترل و قرائت از راه دور دیتا لاگر را به بازار عرضه کرده است؛ این محصول که برای مصارف صنعتی استفاده می‌شود، قادر است سطح مایعات داخل مخازن، چاه‌ها و کانال‌های توزیع آب را اندازه‌گیری کند و مقادیر آن را به همراه محاسبه دبی لحظه‌ای و همچنین حجم کل آب عبوری از طریق بستر شبکه GSM و GPRS به واحد کنترل کننده ارسال کند. برای اطلاع از قیمت دیتالاگر صنعتی لطفا با شماره 09904901380 تماس بگیرید.
