ترانسدیوسر فشار یا مبدل فشار (Pressure Transducer)، وسیله ای است که برای تغییر یک شکل از سیگنال انرژی به شکل دیگری از آن استفاده می شود. کاربرد ترانسدیوسر فشار معمولا در اندازه گیری، سیستم های کنترل و اتوماسیون است. یعنی هر جایی که سیگنال های الکتریکی از یک شکل به مقادیر فیزیکی دیگر مانند انرژی، نور، نیرو، گشتاور، موقعیت، حرکت و … تغییر می کند.
یک سنسور با استفاده از یک شکل انرژی و تغییر به شکل دیگری از انرژی به عنوان ترانسدیوسر عمل می کند. در ادامه مقاله به مروری از ترانسدیوسر فشار، انواع آن و کاربرد ترانسدیوسر فشار می پردازیم.
ترانسدیوسر فشار چیست؟
ترانسدیوسر فشار برای تغییر فشار اعمال شده به یک سیگنال الکتریکی که قابل اندازه گیری است استفاده می شود. گرچه انواع مختلفی از ترانسدیوسر فشار در بازار وجود دارد، اما آنچه بیشتر برای کاربرد ترانسدیوسر فشار مورد استفاده قرار می گیرد ترانسدیوسرهای فشارسنج است.
این فرایند تبدیل را می توان با تغییر شکل فیزیکی کرنش گیج که به دیافراگم ترانسدیوسر فشار متصل شده و در طراحی پل وتستون سیم کشی می شود انجام داد. زمانی که فشار به این ترانسدیوسر اعمال می شود، در دیافراگم انحراف ایجاد خواهد شد. کرنش باعث ایجاد تغییر در مقاومت الکتریکی می شود که متناسب با نیرو است.
این نوع ترانسدیوسر شامل دو بخش اساسی مانند یک دستگاه الکتریکی و یک ماده الاستیک است. در اینجا مواد الکتریکی پس از قرار گرفتن در معرض فشار تغییر شکل داده و دستگاه این تغییر شکل را شناسایی می کند.
تشکیل مواد الاستیک را می تواند در اشکال و اندازه های مختلف بر اساس اصل سنسور انجام داد. از مواد الاستیک می توان برای تشکیل یک غشای الاستیک نازک استفاده کرد که به عنوان دیافراگم شناخته می شود. دستگاه الکتریکی که توسط دیافراگم برای ساختن یک مبدل فشار جمع می شود به اصل عملکرد القایی، خازنی یا مقاومتی بستگی دارد.
- مقالات مفید و مرتبط با موضوع
- ترانسمیتر فشار چیست و چگونه کار می کند؟
- ترانسدیوسر فشار چیست و چگونه کار می کند؟
- سنسور فشار چیست؟ 8 مدل سنسور فشار
انواع ترانسدیوسر فشار
دسته بندی مبدل های فشار را می توان بر اساس طراحی آنها انجام داد. این مبدل ها در اندازه های مختلف و همچنین شکل های گوناگون وجود دارد. با این وجود، فناوری درون مبدل نیز می تواند متفاوت باشد. 4 نوع مبدل فشار وجود دارد که می توان به صورت زیر تقسیم کرد:
- سیم رزونانس
- پتانسیومتری
- ظرفیت
- استرین گیج
سه مدل خروجی الکتریکی برای این نوع ترانسدیوسر وجود دارد که شامل ولت، میلی آمپر (جریان) و میلی ولت می شود. برای انواع کاربرد ترانسدیوسر فشار می توان یکی از این خروجی ها را انتخاب کرد. همچنین برای هر نوع خروجی یک دستورالعمل سیم کشی نیز وجود دارد.
حفاظت از ترانسدیوسر
کاربرد ترانسدیوسر فشار
- کاربرد ترانسدیوسر فشار زمانی است که اندازه گیری نیرو با نمایشگر دیجیتال داخلی مورد نیاز است.
- کاربرد ترانسدیوسر فشار در حلقه های بسته مانند جبران فشار الکتریکی است که نیروی بالادست و پایین دست یک شیر اندازه گیری نسبی را برای محاسبه دقیق افت فشار محاسبه می کند.
- کاربرد ترانسدیوسر فشار در پمپ های حلقه بسته برای کنترل است.
- این مبدل ها مانند یک سوئیچ فشار با قابلیت تغییر الکتریکی استفاده می شود.