کار با سنسورهای دما و ترانسمیترهای دما ممکن است فرآیندی پیچیده اما کارآمد و موثر باشد. برای استفاده کارآمد از هر دوی این ابزار، بهتر است که تفاوت بین سنسور دما و ترانسمیتر دما را بشناسید و بدانید و همچنین بدانید که چطور با هم کار می‌کنند تا تفاوت دما را اندازه‌گیری کنند.
در ادامه، تفاوت بین این دو را توضیح می‌دهیم و می‌گوییم که برای ارائه‌ی اندازه‌گیری‌های دقیق دما، چه ارتباطی با یکدیگر دارند.
سنسور دما
یک سنسور دما، دستگاهی است که اندازه‌گیری دما را از طریق یک سیگنال الکتریکی ارائه می‌کند. این سنسور از دو فلز تشکیل شده است که وقتی متوجه یک تغییر در دما می‌شود، ولتاژ الکتریکی یا مقاومت ایجاد می‌کند.
سنسور دما، نقشی حیاتی در حفظ دمایی مشخص در هر تجهیزاتی دارد که در تولید مواد مختلف کاربرد دارند، از دارو گرفته تا نوشابه. برای تولید این محصولات، دقت و پاسخگویی دما و کنترل دما، برای تضمین بی‌نقص بودن محصول نهایی، حیاتی است.
سنسورهای دما در اشکال مختلفی عرضه می‌شوند و برای روش‌های مختلف مدیریت دما کاربرد دارند.
سنسورهای دمای اصلی عبارتند از:
آشکارساز دمای مقاومتی (RTD)
RTD یا آشکارساز دمای مقاومتی، که به آن دماسنج مقاومتی هم گفته می‌شود، دما را با استفاده از مقاومت المان RTD اندازه‌گیری می‌کند. این فلز ممکن است از مواد و متریال‌های مختلفی ساخته شده باشد، همچون پلاتین، نیکل یا مس. البته پلاتین دقیق‌ترین است و در نتیجه هزینه بالاتری دارد.
ترموکوپل
ترموکوپل یک سنسور است که از دو سیم با دو فلز متفاوت ساخته شده که در دو نقطه به یکدیگر متصل شده‌اند. ولتاژ بین دو سیم، بازتابگر تغییر در دماست. اگرچه دقت ترموکوپل مقداری پایین‌تر از RTD است، اما گسترده‌ترین بازه دمایی را دارند، از -200°C تا 1750°C و معمولا مقرون به صرفه هستند.
ضریب دمایی منفی (NTC)
ترمیستور تغییری دقیق، قابل پیش‌بینی و بزرگ را با تغییرات متنوع دما نشان می‌دهد. این تغییر بزرگ، یعنی دماها بسیار سریع و دقیق نمایش داده می‌شوند. با وجود این ذات سریع و بزرگ، ترمیستور NTC نیازمند خطی‌سازی است؛ بنابراین مقداری ریاضیات و محاسبات هم در این بحث وجود دارد.
به زبان ساده، یک سنسور دما تنها همین کار را انجام می‌دهد: دما را سنس می‌کند (حس می‌کند)، از هر محتوایی که نیاز باشد اندازه‌گیری شود؛ در جامدات، مایعات یا گازها.
ترانسمیترهای دما
ترانسمیتر دما یک دستگاه است که به سنسور دما متصل می‌شود تا سیگنالی را برای اهداف نظارتی و کنترلی، مخابره کند (ترانسمیت کند).
سنسور دما عموما یک RTD، ترمیستور یا سنسور ترموکوپل است (همانطور که بالاتر گفته شد)، که با یک DCS یا PLC یا دیتالاگر یا نمایشگر سخت‌افزاری ارتباط برقرار می‌کند.
نقش ترانسمیتر دما این است که سیگنال دما را ایزوله (جدا) کند، تا هر نوع نویز EMC را فیلتر کرده و سیگنال سنسور دما را تقویت کرده و به 4-20mA یا 0-10V DC تبدیل کند.
ترانسمیترهای دمای 4-20mA رایج‌ترین نوع هستند، به خصوص در حوزه تولید صنعتی، چون اکثر تجهیزات صنعتی مورد استفاده طراحی شده‌اند تا در این بازه دما کار کنند.
دمای ترانسمیتر می‌تواند داخل دستگاه مقیاس‌بندی شود تا نیازهای کاربرد را برآورده سازد. از نظر گیج‌های دما، 4mA نشانگر -17.7°C یا صفر درجه فارنهایت و 20mA (بالاترین میزان اندازه‌گیری)، نشانگر 37.7°C یا 100°F است.
کارکرد یک ترانسمیتر دما به این شکل است که جریان را از منبع تغذیه DC ریموت بکشد که به ورودی سنسور متصل شده است. سیگنال واقعی به عنوان تغییری در منبع تغذیه مخابره می‌شود. برای اتصال ترانسمیتر دما، تنها به دو سیم مس نیاز است.
ترانسمیتر آنالوگ
به زبان ساده، یک ترانسمیتر دما، یک ابزار الکتریکی است که با سنسور دما ارتباط برقرار می‌کند تا نویز را ایزوله، تقویت و فیلتر کند و سیگنال سنسور را تبدیل کرده و به دستگاه کنترل بفرستد. ترانسمیتر یک دستگاه است که کمک می‌کند تغییرات در دما را اندازه‌گیری کرده و در مورد آن‌ها آگاه شویم.
پس، مزایای استفاده از ترانسمیتر دما نسبت به اندازه‌گیری‌های سنتی و مرسوم چیست؟
- وقتی که از ترانسمیتر دو سیمه استفاده شود، نیازی به برق AC در موقعیت دوردست (ریموت) وجود ندارد.
- نویز الکتریکی در ترانسمیتر دو سیمه بلند یا قدرتمند نیست.
- استفاده از ترانسمیتر دما ارزان‌تر است، چون تهیه سیم‌ها گران نیست.
حال که کارکرد هر دو دستگاه را می‌دانیم، تفاوت‌های کلیدی بین آن دو چیست؟
تفاوت‌های بین سنسور و ترانسمیتر
ما قابلیت‌های اصلی سنسور دما و ترانسمیتر دما را می‌دانیم و می‌شناسیم، بنابراین می‌توانیم تفاوت‌های بین این دو را تشخیص دهیم.
واضح‌ترین تفاوت این است که سنسور دستگاهی است که دمای فیزیکی را سنس یا اندازه‌گیری می‌کند و آن را به واحدهای قابل اندازه‌گیری جریان الکتریکی تبدیل می‌کند، از جمله ولتاژ یا مقاومت. در حالتی که ترانسمیتر دستگاهی است که به سنسور متصل شده و کارکرد آن تبدیل دمای اندازه‌گیری‌شده به یک سیگنال است که قابل دیدن، ثبت و ضبط شدن (به اصطلاح لاگ شدن) و نگهداری باشد.
اگرچه این دو ابزاری متفاوت هستند، اما با هم کار می‌کنند و نقشی حیاتی در تضمین این مساله دارند که دماهای اندازه‌گیری شده دقیق هستند و به خوبی مخابره می‌شوند تا کنترل انجام شود.