ترانسمیتر موقعیت ولو به عنوان یکی از لوازم جانبی شیر کنترل تعریف می شود که برای نظارت بر موقعیت شیر پیوسته و انتقال به کنترل کننده مانند DCS یا PLC استفاده می شود. موقعیت واقعی ولو یا بازخورد موقعیت سوپاپ با استفاده از مبدل موقعیت اندازه گیری می شود که حرکت ساقه را به سیگنال الکتریکی استاندارد مانند (4-20) میلی آمپر یا (1-5) VDC تبدیل می کند. امروزه استفاده از ترانسمیتر موقعیت محدود شده است زیرا پوزیشنر های شیر نیز به دلیل تعبیه سنسورهای موقعیت در داخل آن قادر به انتقال موقعیت واقعی ولو است. شکلی که انواع مختلف ترانسمیتر موقعیت را نشان می دهد به شرح زیر است:
فهرست مطالب ترانسمیتر موقعیت ولو
- اصل عملیات
- سنسورهای موقعیت مقاومتی مانند پتانسیومتر
- سنسورهای موقعیت القایی مانند ترانسفورماتور دیفرانسیل متغیر خطی (LVDT)
- حسگرهای موقعیت مغناطیسی مانند سنسورهای اثر هال
- روتاری اینکودر
- اصل عملیات
ترانسمیتر موقعیت از یک سنسور موقعیت برای تشخیص موقعیت، تراول یا جابجایی استفاده می کند. به عنوان مثال سنسور موقعیت در نقطه یا موقعیت ثابتی مرجع می شود. این نوع حسگرها یک بازخورد “موقعیتی” ارائه می دهند. بنابراین دو نوع تراول برای اندازه گیری وجود دارد:
“تراول چرخشی ” (حرکت زاویه ای)
“تراول خطی” (حرکت خطی)
انواع مختلفی از سنسورهای موقعیت بر اساس اصل آنها موجود است (که موقعیت را به سیگنال الکتریکی استاندارد برای انتقال به کنترل کننده DCS، PLC و غیره تبدیل می کند) به شرح زیر:
- سنسورهای موقعیت مقاومتی مانند پتانسیومتر
- سنسورهای موقعیت القایی مانند ترانسفورماتور دیفرانسیل متغیر خطی (LVDT)
- حسگرهای موقعیت مغناطیسی مانند سنسورهای اثر هال و سنسورهای عدم تمایل متغیر.
- رمزگذارهای چرخشی مانند انکودرهای افزایشی و رمزگذارهای موقعیت مطلق\\
- سنسورهای موقعیت مقاومتی مانند پتانسیومتر
متداول ترین مورد استفاده در بین تمام “سنسورهای موقعیت”، پتانسیومتر است زیرا ارزان است و استفاده از آن آسان است. دارای یک کنتاکت برف پاک کن متصل به یک شفت مکانیکی است که می تواند در حرکت آن زاویه ای (چرخشی) یا خطی (نوع لغزنده) باشد و باعث می شود که مقدار مقاومت بین اسلایدر/لغزنده و دو اتصال انتهایی تغییر کند و سیگنال الکتریکی ایجاد کند. خروجی که رابطه ای متناسب بین موقعیت واقعی اسلایدر در مسیر مقاومتی و مقدار مقاومت آن دارد. به عبارت دیگر مقاومت متناسب با موقعیت است.
- سنسورهای موقعیت القایی مانند ترانسفورماتور دیفرانسیل متغیر خطی (LVDT)
یکی از انواع سنسورهای موقعیتی که از مشکلات سایش مکانیکی رنج نمی‌برند، “ترانسفورماتور دیفرانسیل متغیر خطی” یا به اختصار LVDT است. این یک سنسور موقعیت القایی است که بر اساس همان اصل ترانسفورماتور AC است که برای اندازه گیری حرکت استفاده می شود. این دستگاه بسیار دقیق برای اندازه گیری جابجایی خطی است و خروجی آن متناسب با موقعیت هسته متحرک آن است. قطبیت سیگنال خروجی به جهت و جابجایی هسته متحرک بستگی دارد.
- حسگرهای موقعیت مغناطیسی مانند سنسورهای اثر هال
سنسورهای هال افکت مبدل هایی هستند که ولتاژ خروجی را در پاسخ به میدان مغناطیسی تغییر می دهند. هر اندازه گیری ولتاژ نشان دهنده یک موقعیت پایه منحصر به فرد است. هنگامی که یک هادی حامل جریان در یک میدان مغناطیسی قرار می گیرد، ولتاژی عمود بر جریان و میدان تولید می شود. این اصل به عنوان اثر هال شناخته می شود.
- روتاری اینکودر
روتاری اینکودر نوع دیگری از حسگرهای موقعیت هستند که شبیه پتانسیومترهایی هستند که قبلاً ذکر شد، اما دستگاه‌های نوری غیر تماسی هستند که برای تبدیل موقعیت زاویه‌ای یک محور چرخان به یک کد داده آنالوگ یا دیجیتال استفاده می‌شوند. به عبارت دیگر، آنها حرکت مکانیکی را به سیگنال الکتریکی (ترجیحا دیجیتال) تبدیل می کنند. دو نوع اصلی از روتاری اینکودر وجود دارد، انکودرهای افزایشی و انکودرهای موقعیت مطلق.
اینکودرهای افزایشی، همچنین به عنوان رمزگذارهای مربعی یا رمزگذار چرخشی نسبی شناخته می شوند، ساده ترین سنسورهای دو موقعیت هستند. خروجی آنها مجموعه‌ای از پالس‌های موج مربعی است که توسط یک آرایش فتوسل به‌عنوان دیسکاینکودر، با خطوط شفاف و تیره با فاصله یکنواخت به نام بخش‌ها بر روی سطح آن تولید می‌شود، در کنار منبع نور حرکت می‌کند یا می‌چرخد. اینکودر جریانی از پالس های موج مربعی تولید می کند که با شمارش، موقعیت زاویه ای شفت در حال چرخش را نشان می دهد.
اینکودرهای موقعیت مطلق پیچیده تر از اینکودر های افزایشی هستند. آنها یک کد خروجی منحصر به فرد برای هر موقعیت چرخش ارائه می دهند که هم موقعیت و هم جهت را نشان می دهد. دیسک اینکودر آنها از چندین “تراک” متحدالمرکز از بخش های روشن و تاریک تشکیل شده است. هر آهنگ مستقل با آشکارساز عکس خود است تا به طور همزمان یک مقدار موقعیت اینکودر منحصر به فرد را برای هر زاویه حرکت بخواند. تعداد تراک‌های روی دیسک با وضوح «بیت» باینری اینکودری مطابقت دارد، بنابراین یک اینکودر مطلق 12 بیتی دارای 12 تراک است و همان مقدار کدگذاری شده فقط یک بار در هر دور ظاهر می‌شود.
