معرفی اندازه گیرها (سنسورها ، ترانسدیوسرها و ترانسمیترها)

امروزه ساخت و ابداع اندازه گیرهای جدید ، یکی از زمینه های پرتحرک و پررقابت بین کمپانی های سازنده می باشد، و مراکز تحقیقاتی زیادی در این زمینه فعالیت می کنند و در واقع بسیاری از پیشرفتهای چشمگیر در سیستم های پیچیده نظامی ، صنعتی ، پزشکی و جراحی و ... مرهون اختراع اندازه گیرهای جدید می باشد.

در صنعت از اندازه گیرها معمولاً با نامهای دیگری نیز یاد می شود. مانند سنسورها (sensors)،ترانسمیترها (transmiters) و یا ترانسدیوسرها (transducers) که در ادامه به شرح هریک می پردازیم.

سنسور: عنصری است که به کمیت خاصی حساس می باشد و یا در برابر آن کمیت خاص، از خود عکس العمل نشان می دهد، مثلاً ترموکوپل یک سنسور دما است، چرا که با تغییرات دما خروجی آن (ولتاژ) تغییر می کند. ترموکوپل سنسور شتاب نیست چرا که در اثر تغییرات شتاب عکس العملی از خود نشان نمی دهد و خروجی آن تغییر نمی کند.

ترانسدیوسر : عنصری است که یک نوع انرژی را به نوع دیگری تبدیل می کند. بنابراین ترانسدیوسر را می توان مبدل یا به طور خلاصه مبدل نامید. با تعریف فوق یک سنسور گاهی اوقات می تواند در عین حال ترانسدیوسر نیز باشد،  مثلاً ترموکوپل علاوه بر آنکه یک عنصر حساس به دماست یک ترانسدیوسر نیز می باشد، چرا که انرژی گرمایی ( دما ) را به انرژی الکتریکی ( ولتاژ ) تبدیل می کند، در سنسورها اگر تبدیل انرژی انجام شود ، کل انرژی ناشی از کمیت تحت اندازه گیری می باشد. مثلاً در ترموکوپل ها انرژی الکتریکی خروجی تماماً ناشی از انرژی دمای مورد نظر می باشد.

یک ترانسدیوسر صنعتی برای تبدیل انرژی ممکن است از منبع تغذیه خارجی نیز استفاده کند. مثلاً یک ترانسدیوسر فشار به ولتاژ معمولاً دارای یک منبع تغذیه الکتریکی می باشد، تا انرژی مکانیکی ( فشار ) را با مقیاس بزرگتری به انرژی الکترکی ( ولتاژ ) تبدیل کند.در این حالت ترانسدیوسر را بعضاً ترانسمیتر نیز می توان نامید.

ترانسمیتر: اکثر وسایل و تجهیزاتی که برای کنترل یک پروسه به کار برده می شود معمولاً در اتاق فرمان و در فاصله ای دور از پروسه نصب می شوند، از طرفی عنصر اندازه گیر معمولاً روی پروسه و یا در فاصله ای نزدیک آن نصب می گردد.بنابراین سیگنال ناشی از کمیت اندازه گیری شده می بایستی به گونه ای مطمئن به اتاق فرمان ارسال گردد، این کار توسط ترانسمیتر انجام می شود. ترانسمیترها سیگنال ناشی از سنسور را معمولاً تقویت و گاهی تبدیل به کمیتی دیگر می کنند.مثلاً در صنایع نفت اکثر کمیت های اندازه گیری شده تبدیل به سیگنال فشار هوا می شوند.

از دیدگاه تقویت کنندگی و تبدیل انرژی ممکن است نتوان یک ترانسدیوسر را از ترانسمیتر متمایز ساخت. اما معمولاً ترانسدیوسرها به کمیت تحت اندازه گیری نزدیکترند و گاهی با آن تماس مستقیم دارند، ولی در ترانسمیترها با کمیت مورد اندازه گیری تماس ندارند و بعلاوه میزان انرژی و توان ترانسمیتر ها بسیار بیشتر از ترانسدیوسرها است. از آنجایی که در کنترل پروسه های صنعتی غالباً نیاز به سنسور ، مبدل و انتقال دهنده می باشد ، کمپانی های سازنده نیز این سه عنصر را معمولاً یکجا و بصورت یک دستگاه می سازند و به همین دلیل ممکن است هر یک از نامهایی را که ذکر کردیم برای آن دستگاه بکار ببریم.