مبانی مبدل های ابزاردقیق

در کلیه سيستم­ هاي كنترل صنعتي با هدف كنترل یک فرآيند، نياز به اندازه‌گيري صحيحي از كميت‌هاي آن فرآیند، نظير فشار، جا به جايي خطي يا زوايه‌اي، دما، شتاب، سرعت، دبي حجمي، رطوبت، سطح مايعات، فاصله و مانند آن وجود دارد.  انتخاب و تحليل مبدلي كه به عنوان بخش اول سيستم كنترل يا سیستم اندازه‌گيری هريك از پارامترهاي بالا، مورد استفاده قرار گيرد، بر عهده تیم مهندسي كنترل است تا كنترل كننده مناسب را براي فرایند مورد نظر، طراحي يا پياده سازي نماید.

پس از تبديل كميت فيزيكي به سيگنال الكتريكي، اين سيگنال بايد به يك سيستم پردازش كننده مثل كامپيوتر، سيستم PLC، كنترل كننده ديجيتال يا آنالوگ و يا ثبات و نمايشگر انتقال يابد. برخی عمليات پيش پردازش جهت قابل استفاده نمودن سيگنال الكتريكي ضعيف براي سيستم ­هاي پردازش كننده ضروري مي‌باشد.

 

 

دو نکته جهت طراحی و انتخاب سیستم کنترل از اهمیت زیادی برخوردار است که همواره باید مورد توجه قرار گیرد:

• يك كميت فيزيكي در يك سيستم كنترلي را هرگز نمي­ توان دقيق تر از آن چه كه اندازه گيري مي­ شود كنترل نمود.
• از طرف ديگر، در جايي كه نمي­ توان توسط سيستم كنترلي و عمل كننده هاي به كار رفته در آن، پارامتر فيزيكي را با دقت بالا كنترل نمود؛ استفاده از يك مبدل با دقت بسيار بالا توجيه پذير نيست.

 

تعاریف

اندازه‌گيري:

نسبت دادن يك مقدار عددي به يك كميت فيزيكي كه آن كميت توسط همان مقدار عددي توصيف مي‌گردد. اندازه‌گيري ممكن است با هدف نمايش دادن يا كنترل و يا انجام دسته ای از آزمايشات فني و تحقيقاتي انجام شود.

 

 

ترانسديوسر (Transducer) :

يا مبدل، وسيله‌اي است كه ورودي آن يك كميت فيزيكي و خروجي آن بیش تر، سیگنال الكتريكي نظیر آن مي‌باشد. متداول ترين كميت­ هايي كه توسط مبدل­ ها اندازه‌گيري مي‌شوند عبارت اند از: وضعيت، نيرو، سرعت، شتاب، فشار، سطح، دبي و دما كه توسط ترانسديوسر به سيگنال الكتريكي با فرم ­های ولتاژ، جريان، مقاومت، خازن، و يا فركانس تبديل مي‌شوند.

 

مزایای سیگنال الکتریکی

1. برای هم کمیت های غیرالکتریکی می توان روش و مواد مناسب را به عنوان حسگر انتخاب نمود تا بتوان آن را به کمیت الکتریکی تبدیل کرد.
2. سيگنال الكتريكي را مي‌توان با بهره‌هاي بسيار بالا تا ميزان 10 به توان 10،تقويت نمود.
3. با استفاده از انواع مدارات مجتمع مي‌توان پيش پردازش­ هاي لازم را بر روي سيگنال الكتريكي انجام داد.
4. قابليت ذخيره و نمايش سيگنال الكتريكي به صورت‌ عددي، متني، گراف و يا دياگرام امکان پذیر است.
5. قابليت بالای انتقال سيگنال الكتريكي به صورت های مختلف وجود دارد.

 

 

در بخش دوم به دسته بندی مبدل ­ها و ویژگی طبقه بندی مبدل ها می ­پردازیم.

 

➡️بخش بعدی: طبقه بندی مبدل ها