ترانسمیتر دما یک تجهیز الکتریکی است که برای انتقال سیگنال دما از یک سنسور به دستگاه‌های کنترل استفاده می‌شود. این ترانسمیتر با اتصال به سنسور دما مانند ترموکوپل، RTD یا ترمیستور، سیگنال تولید شده توسط سنسور را تقویت و به دستگاه‌های کنترلی مانند PLC، DCS، PC، کنترلر حلقه، دیتا لاگر، نمایشگر یا رکوردر منتقل می‌کند.

ترانسمیتر دما چیست و چه انواعی دارد؟

استفاده از ترانسمیتر دما و سنسورهای دما در فرآیندها، می‌تواند به عنوان یک فاکتور مهم برای افزایش کارآیی و کیفیت فرآیندها محسوب شود، اما در عین حال، کار با این ابزارها ممکن است به عنوان یک فرایند پیچیده در نظر گرفته شود.

برای استفاده بهینه از ترانسمیتر دما و سنسورهای دما، نیاز به آموزش و شناخت تفاوت‌های بین آن‌ها و همچنین نحوه استفاده صحیح از آنه‌ا برای اندازه‌گیری تغییرات دما وجود دارد. بنابراین، قبل از انتخاب و استفاده از هر کدام از این ابزارها، لازم است که کاربران با اصول و روش‌های استفاده از آن‌ها آشنا شوند تا بتوانند به صورت موثری از آن‌ها استفاده کنند.

ترانسمیتر دما چیست؟

ترانسمیتر دما یک تجهیز الکتریکی است که برای انتقال سیگنال دما از یک سنسور به دستگاه‌های کنترل استفاده می‌شود. این ترانسمیتر با اتصال به سنسور دما مانند ترموکوپل صنعتی، RTD یا ترمیستور، سیگنال تولید شده توسط سنسور را تقویت و به دستگاه‌های کنترلی مانند PLC، DCS، PC، کنترلر حلقه، دیتا لاگر، نمایشگر یا رکوردر منتقل می‌کند.

این ارتباط بین ترانسمیتر و دستگاه کنترلی به منظور کنترل و نظارت دمای محیط یا سیستم، مانیتورینگ فرآیندها و ثبت دما در طول زمان استفاده می‌شود.

سنسور دما چیست؟

سنسور دما به عنوان یک وسیله اندازه گیری دما، با استفاده از سیگنال الکتریکی، امکان اندازه گیری دما را فراهم می‌کند. این سنسور از دو فلز تشکیل شده است که با تغییر دما، ولتاژ یا مقاومت الکتریکی را تولید می‌کنند.

سنسور دما نقش بسیار مهمی در حفظ دما در یک محدوده مشخص برای انواع فرآیندها از جمله تهیه داروها و فرآیندهای صنعتی ایفا می‌کند. در برخی از این فرآیندها، دقت و پاسخگویی صحیح دمایی و کنترل دما بسیار اساسی بوده و برای تضمین کیفیت مطلوب محصول نهایی لازم است.

در علم اندازه‌گیری دما، انواع مختلفی از سنسورهای دما وجود دارند که هر یک برای روش‌های مختلف مدیریت دما مورد استفاده قرار می‌گیرند. یکی از انواع اصلی این سنسورها، دتکتور (آشکارساز) دمای مقاومتی (RTD) است. دنیای حرارت فروش تخصصی انواع سنسور rtd را انجام میدهد.

RTD به عنوان یک دماسنج مقاومتی شناخته می‌شود و دما را با تغییر مقاومت عناصر RTD با تغییر دما اندازه‌گیری می‌کند. این فلز می‌تواند از مواد مختلفی از جمله پلاتین، نیکل یا مس ساخته شود. بین این مواد، پلاتین دقیق‌ترین نوع عناصر بوده و دارای هزینه بالاتری نسبت به مواد دیگر می‌باشد.

ترموکوپل یک نوع سنسور است که برای اندازه گیری دما استفاده می‌شود. این سنسور از دو سیم یا کابل مخصوص ترموکوپل تشکیل شده است که در دو نقطه به یکدیگر متصل شده اند و بین آن‌ها ولتاژی تولید می‌شود که با تغییر دما تغییر می‌کند. برای خرید انواع ترموکوپل صنعتی میتوانید به این لینک مراجعه کنید.

این ولتاژ سنسور را نشان می‌دهد و می‌توان از آن برای تخمین دمای محیط استفاده کرد. ترموکوپل‌ها معمولا دارای محدوده گسترده ای از دما هستند و می‌توانند دماهای بسیار بالا را نیز اندازه گیری کنند. در مقابل، دقت اندازه گیری آن‌ها کمتر از سنسورهای دیگری مانند RTD است.

با این حال، به دلیل قدرت اندازه گیری بالا در دماهای بالا، ترموکوپل‌ها همچنان یک انتخاب مناسب و مقرون به صرفه برای بسیاری از برنامه‌های صنعتی هستند.

درباره ترموکوپل و انواع آن بیشتر بخوانید

ترمیستور ضریب دمایی منفی

ترمیستورها نوعی مقاومت حساس به دما هستند که می‌توانند در اندازه‌ گیری دماهای مختلف مورد استفاده قرار بگیرند. این ترمیستورها از مواد نیمه‌رسانا ساخته شده‌اند و به همین دلیل در دماهای بالا، می‌توانند خراب شوند و عمر کوتاه‌تری داشته باشند.

بسته به نوع ترمیستور، مقاومت آن می‌تواند با افزایش دما افزایش یابد که به آن PTC گفته می‌شود یا با افزایش دما کاهش یابد که به آن NTC یا مقاومت دارای ضریب دمایی منفی می‌گویند.

ترمیستور NTC یا ترمیستور مقاومتی منفی دما، یک نوع ترمیستور است که در تغییرات دمایی مختلف دقت و قابل پیش بینی بالایی را نشان می‌دهد. این ترمیستور با تغییر مقدار مقاومت خود، تغییرات دما را با سرعت و دقت بالا منعکس می‌کند.

به دلیل این تغییرات بزرگ و سریع، استفاده از ترمیستور NTC نیازمند خطی سازی است تا بتوان از خروجی آن به صورت مستقیم استفاده کرد.

درباره سنسور دما NTC و نحوه کار آن بیشتر بخوانید

ترانسمیتر دما چه وظیفه‌ای دارد؟

ترانسمیتر دما یک وسیله مهم در صنعت می‌باشد که برای جداسازی سیگنال دما، فیلتر کردن هرگونه نویز الکترومغناطیسی و تقویت و تبدیل سیگنال سنسور دما به محدوده قابل قبول مورد استفاده قرار می‌گیرد.

یکی از رایج‌ترین نوع ترانسمیتر دما، ترانسمیتر دمای 4-20 میلی آمپر است. این محصولات به عنوان یک استاندارد در صنعت شناخته شده‌اند و به دلیل پروتکل متداول 4-20 میلی آمپر که بسیاری از تجهیزات صنعتی از آن استفاده می‌کنند، بسیار محبوب هستند.

در واقع، ترانسمیتر دما 4-20 میلی آمپر به صورت واسطه‌ای بین سنسور دما و تجهیزات دیگر مانند کنترلرها و نمایشگرها عمل می‌کند و امکان انتقال دقیق و قابل اعتماد سیگنال دما را فراهم می‌کند. ترانسمیتر دما به طور گسترده در صنایع مختلف استفاده می‌شود و می‌توان آن را بر اساس نیازهای فرآیندی برنامه ‌ریزی کرد.

برای مثال، برای اندازه ‌گیری دمای یک فرآیند که در محدوده 0 تا 70 درجه سانتی‌گراد قرار دارد، می‌توان جریان 4 میلی‌آمپر را برای دمای 0 درجه سانتی‌گراد و جریان 20 میلی‌آمپر را برای دمای 70 درجه سانتی‌گراد تنظیم کرد. این روش امکان اندازه‌ گیری دقیق دما را فراهم می‌کند و به تنظیمات دقیق‌تر و کنترل بهتر فرآیند کمک می‌کند.

استفاده از ترانسمیتر دما چه مزایایی دارد؟

استفاده از ترانسمیتر دما در برخی صنایع و فضاها دارای مزایایی است. یکی از مزایای استفاده از ترانسمیتر دما، عدم نیاز به وجود برق متناوب در مکان‌های دور است. به عبارت دیگر، ترانسمیتر دو سیم نیازی به تغذیه برق ندارد و تنها با اتصال به یک کارت خوانده شونده دما، اطلاعات لازم را ارسال می‌کند.

این ویژگی به خصوص در مکان‌هایی که امکان استفاده از برق متناوب محدود یا غیرممکن است، مفید است. علاوه بر این، ترانسمیتر دو سیم دارای نویز الکتریکی کمتری است و از این جهت اطمینان بیشتری در انتقال داده‌ها فراهم می‌کند. همچنین، استفاده از ترانسمیتر دما هزینه کمتری دارد؛ زیرا نیازی به استفاده از سیم‌های گران و پیچیده ندارد.

انواع ترانسمیترهای دما

• ترانسمیتر دما استوانه ای هد مونت (کله ای)

ترانسمیتر دمای هد مونت، یک دستگاه است که برای تبدیل سیگنال دما از آشکارساز دمای مقاومتی یا ترموکوپل استفاده می‌کند. این ترانسمیتر قادر است سیگنال دریافتی را به سیگنال 4 تا 20 میلی آمپر تبدیل کند که در ساختار دو سیمه قرار دارد.

با استفاده از این دستگاه، امکان انتقال سیگنال دما به صورت استاندارد و قابل قبول فراهم می‌شود. علاوه بر این، ترانسمیتر دمای هد مونت از دقت بالا و پایداری برخوردار است که به نتیجه‌ای دقیق و قابل اعتماد منجر می‌شود.

ترانسمیتر هد مونت یک نوع ترانسمیتر است که در ناحیه بالایی سنسور قرار می‌گیرد. این نوع ترانسمیتر به دلیل اندازه کوچکی که دارد، بسیار فشرده می‌باشد و نیاز به حداقل سیم کشی دارد. در عوض، ترانسمیتر های معمولی دارای فاصله‌ای از سنسور هستند و برای جلوگیری از خطا و نویز، نیاز به اقدامات اضافی دارند.

همچنین، با استفاده از کابل اضافی، هزینه‌های اضافی نیز به همراه دارند. به همین دلیل، استفاده از ترانسمیتر هد مونت بهترین گزینه برای انتخاب است.

• ترانسمیتر دما ریل مونت

ترانسمیترهای ریل مونت یک نوع ترانسمیتر هستند که بر روی ریل دین ریل نصب می‌شوند و در داخل تابلوهای برق نصب می‌شوند. این ترانسمیترها برای انتقال سیگنال های الکتریکی به صورت بی سیم استفاده می‌شوند.

• ترانسمیتر دما فیلد مونت

ترانسمیترهای فیلد مونت به دلیل استفاده از محفظه فولادی ضد زنگ، قابلیت مقاومت در برابر رطوبت و گرد و غبار را دارا می‌باشند. این ویژگی می‌تواند در برخی از محیط‌های صنعتی که با شرایط آب و هوایی سخت روبرو هستند، بسیار مفید و عملکرد ترانسمیتر را بهبود بخشد.

همچنین، مقاومت ترانسمیتر‌های فیلد مونت در برابر خوردگی نیز باعث می‌شود که این دستگاه‌ها بتوانند در برابر تماس با مواد شیمیایی و سایر عوامل خورنده مانند اسیدها و بازها مقاومت کنند.

سخن پایانی

در این مقاله، کارکردهای اصلی سنسور دما و ترانسمیتر دما تشریح شده است. تفاوت اصلی بین این دو در این است که سنسور دما دمای فیزیکی را اندازه‌گیری یا حس می‌کند و آن را به واحدهای قابل اندازه‌گیری الکتریکی مانند ولتاژ یا مقاومت تبدیل می‌کند.

از طرفی، ترانسمیتر ابزاری است که به سنسور متصل می‌شود و دمای اندازه ‌گیری شده را به سیگنال قابل استفاده تبدیل می‌کند تا بتوان آن را مشاهده، ثبت و نگهداری کرد. هر چند دو ابزار متفاوت هستند، اما با همکاری با هم نقش مهمی در دقت اندازه‌گیری و انتقال دما دارند تا بتوان آن را کنترل کرد.