انواع ترانسدیوسر

[spow 44195]

ترانسديوسرهاي موقعيت

تعيين موقعيت يك جسم در غالب سيستم هاي كنترل از اهميت زيادي برخودار است. بعنوان مثال دستگاههاي اتوماتيك نصب قطعات با استفاده از روبات ها، نياز به تعيين دقيق موقعيت دارند. دستگاههاي تراش، فرم دادن و سوراخ كردن قطعات ماشين همانند حركت هد يك ديسك درايو كاميپوتر و يا حركت قلم در يك دستگاه رسم احتياج به كنترل و بنابراين اندازه گيري موقعيت دارند. كنترل ضخامت يك فيلم و يا مقدار افزايش ابعاد يك قطعه در اثر حرارت، احتياح به اندازه گيري موقعيت با قدرت تشخيص خيلي كمتر از يك ميلي متر دارد. بررسي فوندانسيون يك ساختمان چند طبقه نيز احتياج به اندازه گيري جابجائي با دقت هاي مشابه اما در بازه چند صد متر خواهد داشت. در جهان تكنيك، دانستن موقعيت، يك پارامتر بسيار مهم بشمار مي آيد. تكنيكهاي اندازه گيري موقعيت متفاوت هستند. در اين درس با سه تكنيك آشنا خواهيد شد. اول پتانسيومتر ها كه ارزان قيمت بوده و استفاده از آ نها آسان است، دوم ترانسفور مرهاي ديفرانسيلي خطي (LVDT) كه براي آشكار سازي جابجائ يهاي خيلي كوچك مورد استفاده هستند، و سوم اينكودرهاي نوري كه داراي عمر خيلي بالايي بوده و در عين حال بسادگي به كامپيوت ر متصل مي شوند.

 

[spow 44195]

• ترانسديوسر تغيير مكان بروش القائي(Variable Inductance Transducer)

 

اصول كار سنسورهاو يا ترانسديوسرهاي القائي در شكل هاي زير بوضوح نشان داده شده است. اين نوع وسيله در دو نوع ساخته ميشود و داراي يك عدد سيم پيچ هستند.در حالت ويا مورد اول سيم پيچ به دور محور وسطي قاب E شكل پيچيده شده است و حركت صفحه مقابل قاب فوق ميزان فلوي مغناطيسي حاصله در آنرا تغيير ميدهد و موجب تغيير جريان عبوري در سيم پيچ ميگردد. در حالت و يا مورد دوم سيم پيچ به دو قسمت مساوي تقسيم شده است و هسته آهني در بين اين سيم پيچ حركت ميكند؛ كه در حالت وسط خروجي صفر است. در حقيقت دو قسمت تقسيم شده سيم پيچ دو بازو و يا دو عضو از يك پل مغناطيسي را تشكيل ميدهند.

 

 

[spow 44195]

ترانسديوسر تغيير مكان بروش ظرفيت متغير ( خازني )

 

اصول كار سنسورهاو يا ترانسديوسرهاي خازني در شكل هاي زير بوضوح نشان داده شده است . (Variable Capacitive Transducer). همانگونه كه در شكلها مشخص شده ميزان تغيير مكان جسم مورد نظر به يك صفحه ( جوشن) خازن اعمال ميشود و نتيجتاٌ ميزان ظرفيت با تغيير مكان صفحه خازن تغيير ميكند. در نمونه اول تغيير مكان جسم مورد نظر به سيلندر داخلي خازن اعمال ميگردد. در نمونه دوم تغيير مكان به صفحه متحرك خازن اعمال شده.

 

 

[spow 44195]

• استرين گيج(Strain Guage)

استرين گيج ها در حقيقت مقاومتي هستند كه بواسطه اعمال كشش تغيير مقاومت الكتريكي در آنها پديد ميايد. فاكتوري تحت عنوان گيج رابطه بين ورودي و خروجي اين وسايل را تعيين ميكند كه بصورت زير تعريف شده؛ كه در آن ΔR ميزان تغييرات در مقاومت و ΔS تغييرات در كشش استرين گيج ميباشد. استرين گيج ها بر روي يك صفحه قابل انعطاف چسبانيده ميشوند و كاربرد وسيعي در صنعت دارند.

 

Gauge factor= delta®/deltaS

 

شكل اول نمايانگر استرين گيج ميباشد. استرين گيج ها عمدتاٌ براي تعيين تغيير مكان هاي كوچك بكار ميروند كه نحوه نصب و استفاده از انها در شكل دوم نشان داده شده ؛ براي تعيين تغيير مكانهاي زياد مكانيسم ارائه شده در حالت سوم مورد استفاده قرار ميگيرد. در اين حالت تغيير مكان بيك گوه (Wedge) منتقل و با جدا شدن دو ميله تعبيه شده از يكديگر تغيير مقاومت استرين گيج هاي تعبيه شده بر روي ميله ها ميزان تغيير مكان اعمال شده به دستگاه را مشخص ميكند.

 

[spow 44195]

ترانسديوسرهاي نيرو

 

در كنترل ن يرو و سرو سيستم ها اندازه گ يري نيرو خ يلي اهم ي ت دارد . رشته خاص ي از مهندس ي ( آنا ليز عملي تنش ) براي محاسبه ن يروهاي اعمال شده به قسمتها ي مختلف ماشين و يا وسايل نقلي ه بوجود آمده است. اندازه گ يري دق يق نيرو، طر احي ماش ين ه اي ( شامل اتومب يل ها و وسا يل نق ليه فض ايي ) سبك تر ي را ميسر مي سازد . همچنين م ي توان به بهره بالاتر، قابل يت اطم ينان بيشتر و ق يمت كمتر و از سو ي د يگر، به كارايي بالاتري نيز براي اين ماشين ها رسيد.با اندازه گيري نيرو م ي توان مقدار پارامتر ها يي را ك ه امكان اندازه گ يري مستق يم آنها وجود ندارد، به دستآورد. در م يدان ثقل زم ين، نيرو اندازه ا ي از جرم ماده است . بنابراين م ي توان از ترانسديوسر هاي نيرو بر اي تعيين وزن ، مقدار ماده موجود در يك تانك و سطح آن استفاده كرد.فشار يكي از پارامتر هاي كليدي در سيستم هاي هيدرو ليك و پنو ماتيك است . فشار مساويست با نيرو در واحد سطح است، بنابراين تكنيكهاي اندازه گيري نيرو غالباً براي اندازه گيري فشار نيز استفاده ميشوند.

فشار در سطح يك روزنه ، نشان دهنده سرعت مايعي است كه از داخل آن روزنه عبور مي كند . بنابراين ترانسديوسر هاي نيرو براي اندازه گيري جريان ( Flow ) نيز استفاده ميشوند.