انواع ترانسدیوسر

ترانسدیوسرهای موقعیت
تعیین موقعیت یک جسم در غالب سیستم های کنترل از اهمیت زیادی برخودار است. بعنوان مثال دستگاههای اتوماتیک نصب قطعات با استفاده از روبات ها، نیاز به تعیین دقیق موقعیت دارند. دستگاههای تراش، فرم دادن و سوراخ کردن قطعات ماشین همانند حرکت هد یک دیسک درایو کامیپوتر و یا حرکت قلم در یک دستگاه رسم احتیاج به کنترل و بنابراین اندازه گیری موقعیت دارند. کنترل ضخامت یک فیلم و یا مقدار افزایش ابعاد یک قطعه در اثر حرارت، احتیاح به اندازه گیری موقعیت با قدرت تشخیص خیلی کمتر از یک میلی متر دارد. بررسی فوندانسیون یک ساختمان چند طبقه نیز احتیاج به اندازه گیری جابجائی با دقت های مشابه اما در بازه چند صد متر خواهد داشت. در جهان تکنیک، دانستن موقعیت، یک پارامتر بسیار مهم بشمار می آید. تکنیکهای اندازه گیری موقعیت متفاوت هستند. در این درس با سه تکنیک آشنا خواهید شد. اول پتانسیومتر ها که ارزان قیمت بوده و استفاده از آ نها آسان است، دوم ترانسفور مرهای دیفرانسیلی خطی (LVDT) که برای آشکار سازی جابجائ یهای خیلی کوچک مورد استفاده هستند، و سوم اینکودرهای نوری که دارای عمر خیلی بالایی بوده و در عین حال بسادگی به کامپیوت ر متصل می شوند.

• ترانسدیوسر تغییر مکان بروش القائی(Variable Inductance Transducer)
اصول کار سنسورهاو یا ترانسدیوسرهای القائی در شکل های زیر بوضوح نشان داده شده است. این نوع وسیله در دو نوع ساخته میشود و دارای یک عدد سیم پیچ هستند.در حالت ویا مورد اول سیم پیچ به دور محور وسطی قاب E شکل پیچیده شده است و حرکت صفحه مقابل قاب فوق میزان فلوی مغناطیسی حاصله در آنرا تغییر میدهد و موجب تغییر جریان عبوری در سیم پیچ میگردد. در حالت و یا مورد دوم سیم پیچ به دو قسمت مساوی تقسیم شده است و هسته آهنی در بین این سیم پیچ حرکت میکند؛ که در حالت وسط خروجی صفر است. در حقیقت دو قسمت تقسیم شده سیم پیچ دو بازو و یا دو عضو از یک پل مغناطیسی را تشکیل میدهند.

ترانسدیوسر تغییر مکان بروش ظرفیت متغیر ( خازنی )
اصول کار سنسورهاو یا ترانسدیوسرهای خازنی در شکل های زیر بوضوح نشان داده شده است . (Variable Capacitive Transducer). همانگونه که در شکلها مشخص شده میزان تغییر مکان جسم مورد نظر به یک صفحه ( جوشن) خازن اعمال میشود و نتیجتاٌ میزان ظرفیت با تغییر مکان صفحه خازن تغییر میکند. در نمونه اول تغییر مکان جسم مورد نظر به سیلندر داخلی خازن اعمال میگردد. در نمونه دوم تغییر مکان به صفحه متحرک خازن اعمال شده.

• استرین گیج(Strain Guage)
استرین گیج ها در حقیقت مقاومتی هستند که بواسطه اعمال کشش تغییر مقاومت الکتریکی در آنها پدید میاید. فاکتوری تحت عنوان گیج رابطه بین ورودی و خروجی این وسایل را تعیین میکند که بصورت زیر تعریف شده؛ که در آن ΔR میزان تغییرات در مقاومت و ΔS تغییرات در کشش استرین گیج میباشد. استرین گیج ها بر روی یک صفحه قابل انعطاف چسبانیده میشوند و کاربرد وسیعی در صنعت دارند.

Gauge factor= delta(R)/deltaS

شکل اول نمایانگر استرین گیج میباشد. استرین گیج ها عمدتاٌ برای تعیین تغییر مکان های کوچک بکار میروند که نحوه نصب و استفاده از انها در شکل دوم نشان داده شده ؛ برای تعیین تغییر مکانهای زیاد مکانیسم ارائه شده در حالت سوم مورد استفاده قرار میگیرد. در این حالت تغییر مکان بیک گوه (Wedge) منتقل و با جدا شدن دو میله تعبیه شده از یکدیگر تغییر مقاومت استرین گیج های تعبیه شده بر روی میله ها میزان تغییر مکان اعمال شده به دستگاه را مشخص میکند.

ترانسدیوسرهای نیرو
در کنترل ن یرو و سرو سیستم ها اندازه گ یری نیرو خ یلی اهم ی ت دارد . رشته خاص ی از مهندس ی ( آنا لیز عملی تنش ) برای محاسبه ن یروهای اعمال شده به قسمتها ی مختلف ماشین و یا وسایل نقلی ه بوجود آمده است. اندازه گ یری دق یق نیرو، طر احی ماش ین ه ای ( شامل اتومب یل ها و وسا یل نق لیه فض ایی ) سبک تر ی را میسر می سازد . همچنین م ی توان به بهره بالاتر، قابل یت اطم ینان بیشتر و ق یمت کمتر و از سو ی د یگر، به کارایی بالاتری نیز برای این ماشین ها رسید.با اندازه گیری نیرو م ی توان مقدار پارامتر ها یی را ک ه امکان اندازه گ یری مستق یم آنها وجود ندارد، به دستآورد. در م یدان ثقل زم ین، نیرو اندازه ا ی از جرم ماده است . بنابراین م ی توان از ترانسدیوسر های نیرو بر ای تعیین وزن ، مقدار ماده موجود در یک تانک و سطح آن استفاده کرد.فشار یکی از پارامتر های کلیدی در سیستم های هیدرو لیک و پنو ماتیک است . فشار مساویست با نیرو در واحد سطح است، بنابراین تکنیکهای اندازه گیری نیرو غالباً برای اندازه گیری فشار نیز استفاده میشوند.
فشار در سطح یک روزنه ، نشان دهنده سرعت مایعی است که از داخل آن روزنه عبور می کند . بنابراین ترانسدیوسر های نیرو برای اندازه گیری جریان ( Flow ) نیز استفاده میشوند.