ترانسمیتر (TRANSMITTER) چیست و انواع آن کدامند؟

ترانسمیتریکی از اجزای حیاتی در سیستم‌های ابزار دقیق و کنترل صنعتی محسوب می‌شود که وظیفه اندازه‌گیری، تبدیل و ارسال سیگنال‌های استاندارد مربوط به کمیت‌های فیزیکی نظیر فشار، دما، جریان و سطح را بر عهده دارد. انتخاب صحیح نوع ترانسمیتر با توجه به پارامترهای فرآیندی، دقت اندازه‌گیری و شرایط محیطی نقش بسزایی در بهینه‌سازی عملکرد سیستم‌های کنترلی و افزایش بهره‌وری صنعتی دارد.

ترانسمیتر چیست؟

ترانسمیتر (Transmitter) یک تجهیز ابزار دقیق است که وظیفه دارد یک کمیت فیزیکی مانند فشار، دما، جریان، سطح یا رطوبت را اندازه‌گیری کرده و آن را به یک سیگنال استاندارد الکتریکی (مانند 4-20 میلی‌آمپر یا 0-10 ولت) یا پنوماتیکی (مانند 3-15 psi) تبدیل کند تا امکان ارسال، پردازش و کنترل آن در سیستم‌های مانیتورینگ و اتوماسیون صنعتی فراهم شود. این تجهیز معمولاً شامل یک سنسور اولیه برای اندازه‌گیری کمیت موردنظر، یک مدار الکترونیکی برای تقویت، فیلتر و تبدیل سیگنال و یک بخش خروجی استاندارد برای ارتباط با سیستم‌های کنترلی نظیر PLC و DCS است.

کار ترانسمیتر چیست؟

در اینجا، هر یک از بخش‌های ترانسمیتر را به‌طور کامل توضیح می‌دهیم:

1. سنسور اولیه (Primary Sensor)

سنسور اولیه اولین بخش از ترانسمیتر است که وظیفه اندازه‌گیری کمیت فیزیکی (مانند فشار، دما، جریان، سطح یا رطوبت) را بر عهده دارد. این سنسور تغییرات فیزیکی را به سیگنال‌های قابل اندازه‌گیری تبدیل می‌کند. مانند انواع ترانسمیترها که در ادامه به آنها خواهیم پرداخت.این سنسورها ممکن است به‌طور مستقیم به کمیت فیزیکی پاسخ دهند یا از طریق فرایندهای پیچیده‌تر مانند تغییر مقاومت، ولتاژ یا جریان سیگنال تولید کنند.

2. مدار پردازش و تبدیل سیگنال (Signal Conditioning & Processing Circuitry)

سیگنال تولید شده توسط سنسور اولیه معمولاً خام و ممکن است به‌طور مستقیم برای پردازش در سیستم‌های کنترلی قابل استفاده نباشد. بنابراین، نیاز به یک مدار پردازش و تبدیل سیگنال برای تقویت، فیلتر و خطی‌سازی سیگنال داریم. این بخش شامل چندین عملکرد کلیدی است:

• تقویت سیگنال (Amplification): سیگنال‌های تولید شده توسط سنسور اغلب ضعیف و نیاز به تقویت دارند. به‌ویژه در سنسورهای مقاومتی یا پیزوالکتریک، سیگنال اولیه ممکن است در حد میکروولت یا میکروآمپر باشد که نیاز به تقویت دارد.
• فیلتر کردن (Filtering): سیگنال‌ها ممکن است نویزهایی از منابع مختلف دریافت کنند. این نویز می‌تواند در نتیجه اختلالات الکتریکی یا نوسانات سریع در فرایند ایجاد شود. فیلترها سیگنال را از نویزها جدا می‌کنند تا دقت اندازه‌گیری افزایش یابد.
• خطی‌سازی (Linearization): بسیاری از سنسورها دارای منحنی پاسخ غیرخطی هستند، به این معنی که تغییرات کمیت فیزیکی به‌طور یکنواخت در خروجی سنسور نمایش داده نمی‌شوند. مدار پردازش سیگنال معمولاً این غیرخطی بودن را اصلاح می‌کند تا سیگنال خروجی با کمیت فیزیکی متناسب باشد.
• جبران‌سازی دمایی (Temperature Compensation): سنسورها به‌طور معمول نسبت به تغییرات دما حساس هستند. برای افزایش دقت، برخی ترانسمیترها از مدارهای جبران‌سازی دما استفاده می‌کنند که تغییرات دمای محیط را در اندازه‌گیری‌ها لحاظ می‌کنند.

3. واحد خروجی (Output Unit)

پس از پردازش سیگنال، خروجی نهایی تولید می‌شود که به یک سیستم کنترل یا نظارت ارسال می‌شود. سیگنال خروجی باید در قالبی استاندارد برای ارسال به تجهیزات دیگر آماده شود. این سیگنال‌ها می‌توانند به انواع مختلفی باشند:

• سیگنال آنالوگ (Analog Output): یکی از رایج‌ترین انواع سیگنال خروجی، سیگنال آنالوگ است که معمولاً به شکل 4-20 میلی‌آمپر یا 0-10 ولت ارسال می‌شود. در این حالت، مقدار سیگنال خروجی به‌طور مستقیم با مقدار اندازه‌گیری‌شده در فرآیند مرتبط است. به‌عنوان مثال، در یک ترانسمیتر فشار، 4 میلی‌آمپر ممکن است معادل فشار صفر و 20 میلی‌آمپر معادل فشار حداکثر باشد.
• سیگنال دیجیتال (Digital Output): در برخی ترانسمیترها، سیگنال خروجی به‌صورت دیجیتال ارسال می‌شود که معمولاً از پروتکل‌های ارتباطی مانند HART، Modbus، Profibus یا Foundation Fieldbus استفاده می‌کند. این سیگنال‌های دیجیتال قادرند اطلاعات بیشتری مانند وضعیت دستگاه، دما، فشار و حتی خطاها را به سیستم کنترل ارسال کنند.
• سیگنال پنوماتیکی (Pneumatic Output): در برخی سیستم‌ها، به‌ویژه در صنایع قدیمی‌تر، ممکن است سیگنال خروجی به‌صورت پنوماتیکی (3-15 psi) باشد که در آن فشار هوا برای ارسال سیگنال استفاده می‌شود.

جهت آشنایی با انواع مولتی مترهای آنولوگ و دیجیتال کلیک کنید.

انواع ترانسمیتر

1. ترانسمیترهای فشار (Pressure Transmitters)

ترانسمیترهای فشار برای اندازه‌گیری فشار گازها، مایعات یا بخارها در سیستم‌های مختلف صنعتی طراحی شده‌اند. این ترانسمیترها می‌توانند فشار را در قالب‌های مختلف اندازه‌گیری کنند:

• ترانسمیتر فشار مطلق (Absolute Pressure Transmitter): این ترانسمیتر فشار را نسبت به فشار مطلق (که فشار در خلا کامل است) اندازه‌گیری می‌کند. این نوع برای اندازه‌گیری فشار در شرایطی که به فشار جو بستگی ندارد، مانند در خلا یا فضا، کاربرد دارد.
• ترانسمیتر فشار گیج (Gauge Pressure Transmitter): این نوع ترانسمیتر فشار را نسبت به فشار جو اندازه‌گیری می‌کند. برای مثال، فشار داخل یک مخزن یا لوله نسبت به فشار جو.
• ترانسمیتر فشار تفاضلی (Differential Pressure Transmitter): این نوع برای اندازه‌گیری اختلاف فشار بین دو نقطه از سیستم استفاده می‌شود. از آن برای اندازه‌گیری جریان در لوله‌ها، سطح مایعات یا فیلترها استفاده می‌شود.

ما در این مقاله به بررسی انواع ترانسمیتر فشار و ترانسمیترهای اختلاف فشار پرداخته ایم.

2. ترانسمیترهای دما (Temperature Transmitters)

ترانسمیترهای دما برای اندازه‌گیری دما در انواع فرآیندها و محیط‌ها طراحی شده‌اند. این ترانسمیترها معمولاً از سنسورهایی مانند ترموکوپل و RTD (سنسور دمای مقاومتی) استفاده می‌کنند:

• ترانسمیتر دما با سنسور RTD (RTD Temperature Transmitter): RTD از تغییرات مقاومت در اثر تغییر دما برای اندازه‌گیری استفاده می‌کند و دقت بالایی دارد. این نوع بیشتر برای اندازه‌گیری دما در محدوده‌های کم تا متوسط استفاده می‌شود.جهت آشنایی با سنسور دما مقاومتی یا RTD کلیک کنید.
• ترانسمیتر دما با ترموکوپل (Thermocouple Temperature Transmitter): ترموکوپل‌ها از دو فلز مختلف تشکیل شده‌اند که به‌هنگام تغییر دما ولتاژ تولید می‌کنند. این نوع برای اندازه‌گیری دماهای بسیار بالا و پایین مناسب است.ما در این مقاله در رابطه با انواع ترموکوپل در ابزاردقیق صحبت کرده ایم.

3. ترانسمیترهای جریان (Flow Transmitters)

ترانسمیترهای جریان برای اندازه‌گیری سرعت جریان سیالات (مایعات و گازها) در لوله‌ها و کانال‌ها کاربرد دارند. انواع مختلف این ترانسمیترها عبارتند از:

• ترانسمیتر جریان الکترومغناطیسی (Electromagnetic Flow Transmitter): برای اندازه‌گیری جریان مایعات رسانا مانند آب یا برخی مایعات شیمیایی به کار می‌رود. این ترانسمیتر بر اساس قوانین فارادی برای القای جریان الکتریکی از تغییرات سرعت سیال استفاده می‌کند.
• ترانسمیتر جریان توربینی (Turbine Flow Transmitter): در این ترانسمیتر، جریان سیال باعث چرخش یک توربین می‌شود که این چرخش برای اندازه‌گیری جریان مایعات در لوله‌های کوچک و متوسط استفاده می‌شود.
• ترانسمیتر جریان اولتراسونیک (Ultrasonic Flow Transmitter): این ترانسمیتر با استفاده از امواج صوتی برای اندازه‌گیری سرعت جریان سیالات کاربرد دارد. معمولاً در سیستم‌های بدون تماس برای جریان‌های مایع استفاده می‌شود.

4. ترانسمیترهای سطح (Level Transmitters)

ترانسمیترهای سطح برای اندازه‌گیری سطح مایعات یا جامدات در مخازن، برج‌ها و سایر سیستم‌های ذخیره‌سازی استفاده می‌شوند. انواع مختلف ترانسمیترهای سطح عبارتند از:

• ترانسمیتر سطح راداری (Radar Level Transmitter): از امواج راداری برای اندازه‌گیری سطح استفاده می‌کند و قادر است بدون تماس مستقیم با ماده سطح آن را اندازه‌گیری کند. این نوع برای مایعات و مواد جامد با دقت بالا مناسب است.
• ترانسمیتر سطح اولتراسونیک (Ultrasonic Level Transmitter): از امواج صوتی برای اندازه‌گیری سطح مایعات یا جامدات استفاده می‌کند. این نوع معمولاً برای مواد غیرخورنده یا در سطح‌های ساده کاربرد دارد.
• ترانسمیتر سطح خازنی (Capacitive Level Transmitter): از تغییرات ظرفیت خازنی بین سنسور و سطح ماده برای اندازه‌گیری سطح استفاده می‌کند.

جهت مطالعه انواع کنترل سطح کلیک کنید.

5. ترانسمیترهای رطوبت (Humidity Transmitters)

ترانسمیترهای رطوبت برای اندازه‌گیری میزان رطوبت نسبی در هوا یا دیگر گازها طراحی شده‌اند. این ترانسمیترها به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

• ترانسمیتر رطوبت مقاومتی (Resistive Humidity Transmitter): تغییرات رطوبت باعث تغییر مقاومت سنسور می‌شود و این تغییرات برای اندازه‌گیری رطوبت استفاده می‌شود.
• ترانسمیتر رطوبت خازنی (Capacitive Humidity Transmitter): تغییرات رطوبت باعث تغییر ظرفیت خازن می‌شود و این تغییرات برای اندازه‌گیری رطوبت استفاده می‌شود.

6. ترانسمیترهای pH و ORP (pH & ORP Transmitters)

این ترانسمیترها برای اندازه‌گیری pH و ORP (پتانسیل اکسیداسیون-کاهش) در مایعات و محلول‌ها استفاده می‌شوند:

• ترانسمیتر pH: برای اندازه‌گیری اسیدیته یا قلیاییت محلول‌ها استفاده می‌شود.
• ترانسمیتر ORP: برای اندازه‌گیری پتانسیل اکسیداسیون-کاهش (Redox) محلول‌ها کاربرد دارد.

7. ترانسمیترهای هوشمند (Smart Transmitters)

ترانسمیترهای هوشمند به‌طور معمول از پروتکل‌های دیجیتال برای انتقال داده‌ها استفاده می‌کنند و علاوه بر اندازه‌گیری، می‌توانند اطلاعات بیشتری مانند وضعیت دستگاه، کالیبراسیون و خطاها را به سیستم کنترلی ارسال کنند. این ترانسمیترها معمولاً از پروتکل‌هایی مانند HART، Modbus، Foundation Fieldbus و Profibus استفاده می‌کنند.

8. ترانسمیترهای دیجیتال (Digital Transmitters)

ترانسمیترهای دیجیتال به‌جای استفاده از سیگنال آنالوگ، سیگنال‌ها را به‌صورت دیجیتال ارسال می‌کنند. این سیگنال‌ها می‌توانند از طریق پروتکل‌های دیجیتال مانند HART، Modbus و Profibus ارسال شوند. این ترانسمیترها معمولاً قادر به ارسال اطلاعات اضافی مانند وضعیت دستگاه، کالیبراسیون و خطاها به سیستم کنترلی هستند.

9. ترانسمیترهای بی‌سیم (Wireless Transmitters)

ترانسمیترهای بی‌سیم قادر به ارسال داده‌ها از طریق شبکه‌های بی‌سیم مانند Wi-Fi، Zigbee و بلوتوث هستند. این نوع ترانسمیترها برای محیط‌هایی که نیاز به نصب تجهیزات ثابت یا سیم‌کشی پیچیده نیست، بسیار کاربردی هستند.

ترانسمیترهای دو سیمه و سه سیمه

ترانسمیتر دو سیمه (Two-wire Transmitter)

در ترانسمیترهای دو سیمه، هر دو سیگنال و تغذیه (معمولاً 24 ولت DC) از طریق یک جفت سیم مشترک ارسال می‌شود. این نوع ترانسمیترها ساده‌ترین نوع ترانسمیترهای صنعتی هستند و برای کاربردهایی که نیاز به نصب سریع و ساده دارند، بسیار مناسب‌اند. به‌طور معمول، سیگنال خروجی به‌صورت آنالوگ (مثلاً 4-20 میلی‌آمپر) است و تغییرات سیگنال نشان‌دهنده مقدار اندازه‌گیری شده است. این ترانسمیترها برای استفاده در فرآیندهای ساده با فاصله کوتاه بین ترانسمیتر و سیستم کنترل ایده‌آل هستند.

ترانسمیتر سه سیمه (Three-wire Transmitter)

ترانسمیترهای سه سیمه به‌طور معمول شامل سه سیم هستند: یکی برای تغذیه، یکی برای سیگنال خروجی و یکی برای مرجع. این نوع ترانسمیترها معمولاً برای کاربردهایی که به دقت بیشتری نیاز دارند و مسافت‌های بیشتر وجود دارد، استفاده می‌شوند. سیگنال خروجی در این ترانسمیترها به‌طور معمول به‌صورت ولتاژ یا جریان (مثلاً 0-10 ولت یا 4-20 میلی‌آمپر) است. این نوع ترانسمیترها می‌توانند در سیستم‌هایی که نیاز به استفاده از مرجع برای دقت بالا دارند، به‌کار روند.

ترانسمیتر چهار سیمه (Four-wire Transmitter)

در ترانسمیترهای چهار سیمه، تغذیه و سیگنال به‌طور جداگانه از طریق چهار سیم ارسال می‌شود. این ترانسمیترها برای فرآیندهایی که نیاز به اندازه‌گیری دقیق دارند و در محیط‌هایی با شرایط خاص یا فاصله‌های طولانی استفاده می‌شوند.

فلو ترانسمیتر چیست؟

فلو ترانسمیتر دستگاهی است که برای اندازه گیری جریان سیالات ( مایعات یا گازها ) دردستگاهی است که برای گرفتن جریان سیالات (مایعات یا گازها) در لوله ها یا کانال ها به کار می رود. این ترانسمیترها به سیستم‌های کنترل صنعتی متصل شده و اطلاعاتی از سرعت یا حجم جریان سیال را به سیستم کنترل ارسال می‌کنند. این اندازه گیری ها به منظور نظارت بر فرآیندها، بهینه سازی و تضمین عملکرد صحیح تجهیزات انجام می شود. فلو ترانسمیترها معمولاً از سنسورهای استفاده می‌کنند، از جمله:

• ترانسمیترهای الکترومغناطیسی
• ترانسمیترهای توربینی
• ترانسمیترهای اولتراسونیک
• ترانسمیترهای دیفرانسیلی

لول ترانسمیتر چیست؟

لول ترانسمیتر دستگاهی است که برای اندازه‌گیری سطوح مواد (عموماً مایعات یا جامدات) در مخازن، برج‌ها و سایر سیستم‌های ذخیره‌سازی به کار می‌رود. این ترانسمیترها می‌توانند سطوح مواد را در شرایط مختلف اندازه‌گیری کرده و این اطلاعات را به سیستم‌های کنترل کنند تا روندها را به طور دقیق و بهینه کنترل کنند. لول ترانسمیترها انواع مختلفی دارند که بر اساس روشهای اندازه گیری متفاوت عمل می کنند، از جمله:

• لول ترانسمیترهای راداری
• لول ترانسمیترهای اولتراسونیک
• لول ترانسمیترهای خازنی
• لول ترانسمیترهای فشار تفاضلی

خواندن این مقاله را از دست ندهید:لول ترانسمیتر چیست ؟ و انواع لول ترانسمیتر کدامند؟

ترانسمیتر دما pt100 چیست؟

ترانسمیتر دما PT100 نوعی از ترانسمیترهای دما است که از سنسور RTD (Resistance Temperature Detector) با نام PT100 برای اندازه‌گیری دما استفاده می‌کند. در این نوع سنسور، تغییرات دما باعث تغییر در مقاومت سیم‌های پلاتینیومی می‌شود. مقدار مقاومت در دماهای مختلف به‌طور خطی تغییر می‌کند، و از این تغییرات برای اندازه‌گیری دما استفاده می‌شود. در PT100، مقاومت در دمای 0 درجه سلسیوس به 100 اهم می‌رسد. ترانسمیترهای PT100 برای دماهای دقیق و پایدار بسیار مناسب هستند و در صنایع مختلف از جمله شیمیایی، دارویی، غذایی و نفت و گاز استفاده می‌شوند.
ویژگی‌های اصلی PT100:

• دقت بالا
• پایداری طولانی‌مدت
• کاربرد گسترده در فرآیندهای صنعتی

ترانسمیتر لودسل چیست؟

ترانسمیتر لودسل دستگاهی است که برای اندازه‌گیری نیروی وارد شده به یک جسم استفاده می‌شود. لودسل‌ها معمولاً در سیستم‌های اندازه‌گیری وزن و نیرو کاربرد دارند. در این ترانسمیترها، لودسل به‌عنوان حسگر عمل می‌کند و تغییرات نیروی وارد شده به آن را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند. این سیگنال الکتریکی توسط ترانسمیتر پردازش می‌شود و به یک سیگنال قابل خواندن (معمولاً 4-20 میلی‌آمپر یا 0-10 ولت) تبدیل می‌گردد. لودسل‌ها به‌طور گسترده در ترازوها، جرثقیل‌ها، و دیگر تجهیزات اندازه‌گیری وزن و نیرو در صنایع مختلف استفاده می‌شوند.

ترانسمیتر اکتیو و پسیوچیست؟

ترانسمیترها به دو دسته اکتیو و پسیو تقسیم می‌شوند، که تفاوت‌های عمده‌ای در نحوه عملکرد و نیاز به منبع تغذیه دارند:

1. ترانسمیتر اکتیو (Active Transmitter):
   • ترانسمیترهای اکتیو به یک منبع تغذیه خارجی نیاز دارند و خود قادر به تقویت سیگنال خروجی هستند. این ترانسمیترها معمولاً قادرند سیگنال‌های خروجی با ولتاژ یا جریان ثابت (مثل 4-20 میلی‌آمپر یا 0-10 ولت) را ارسال کنند.
   • این نوع ترانسمیترها اغلب در شرایطی که نیاز به سیگنال‌های قوی و مقاوم در برابر نویز دارند، استفاده می‌شوند.
   • به‌عنوان مثال، ترانسمیترهای فشار، دما و فلو معمولاً اکتیو هستند.
2. ترانسمیتر پسیو (Passive Transmitter):
   • ترانسمیترهای پسیو نیازی به منبع تغذیه خارجی ندارند و سیگنال خروجی را بدون تقویت ارسال می‌کنند. در این نوع ترانسمیترها، سیگنال به‌طور مستقیم از حسگر به دستگاه گیرنده منتقل می‌شود.
   • ترانسمیترهای پسیو معمولاً دارای سیگنال‌هایی ضعیف هستند که نیاز به تقویت دارند، و برای کاربردهایی که نیاز به دقت بالا ندارند یا در سیستم‌های خاص استفاده می‌شوند.
   • به‌عنوان مثال، برخی از سنسورهای دما یا فشار که بر اساس تغییرات مقاومت عمل می‌کنند، ممکن است به‌عنوان ترانسمیترهای پسیو استفاده شوند.

تفاوت ترانسمیتر و ترانسدیوسر چیست؟

برای درک بهتر تفاوت این دو حتما به این مقاله رجوع کنید:ترانسدیوسر چیست؟ بررسی عملکرد|انواع|کاربرد

لینک مفید:

• نحوه اتصال ترانسمیتر به plc:راهنمای گام به گام
• تعمیر ترانسمیتر|تعمیر ترانسمیتر فشار| اصول عیب‌یابی و نگهداری
• ترانسمیتر فشار آب چیست و چگونه کار می کند؟
• لول سوئیچ و لول ترانسمیتر؛ تفاوت‌ها در کاربرد و نحوه عملکرد
• کالیبراسیون ترانسمیتر: نکات مهمی که باید بدانید
• دماسنج ایده‌آل خود را بسازید: اتصال ترموکوپل به ترانسمیتر
  
  
  
  
  
  

مشاوره قبل از خرید

برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با خرید محصولات می‌توانید با شماره تلفن‌های زیر تماس بگیرید: