I. Introducció
En sistemes d'automatització i control industrial, els transmissors i els sensors són components indispensables. Tot i que cadascun té un paper important en el sistema, hi ha diferències significatives entre ells pel que fa a funció, estructura i ús. Aquest article pretén explorar les diferències entre transmissors i sensors en profunditat per ajudar els lectors a comprendre i aplicar millor aquests dos components clau.
II. Visió general bàsica dels sensors
Definició: Un sensor és un dispositiu o aparell capaç de detectar una determinada quantitat mesurada i convertir-la en un senyal utilitzable segons una llei específica. Típicament consisteix en un element sensor i un transductor, detecta informació sobre la quantitat mesurada i la converteix en un senyal elèctric o una altra forma de sortida requerida segons una llei específica.
Classificació: els sensors es poden classificar de diverses maneres segons la magnitud física que es mesura i els seus principis de funcionament. Els mètodes de classificació comuns inclouen la categorització per la magnitud física que es mesura (per exemple, temperatura, pressió, cabal, etc.) i per principi de funcionament (per exemple, electromagnètic, fotoelèctric, etc.).
Funció: la funció principal d'un sensor és convertir quantitats físiques no-elèctriques en senyals elèctrics per facilitar operacions com ara la transmissió, el processament, l'emmagatzematge, la visualització, l'enregistrament i el control. Serveix com el primer pas crític per aconseguir la detecció automàtica i el control automàtic.
III. Visió general bàsica dels transmissors
Definició: els transmissors van evolucionar a partir dels sensors; qualsevol sensor capaç d'emetre un senyal estàndard es coneix com a transmissor. Un senyal estàndard és aquell la forma i el rang de magnituds físiques del qual compleixen els estàndards internacionals. La funció principal d'un transmissor és convertir la sortida del senyal elèctric no-estàndard per part d'un sensor en un senyal elèctric estàndard, facilitant la transmissió remota i la recepció/processament per part d'instruments secundaris.
Classificació: els transmissors es poden classificar en dos tipus segons el tipus de senyal de sortida: sortida de corrent-i sortida de tensió-. Els transmissors de-sortida de corrent funcionen com a fonts de-corrent constant i són adequats per a la transmissió de llarga-distància; Els transmissors de sortida de tensió-funcionen com a fonts de-tensió constant i són adequats per a transmissió de-distància curta i aplicacions que involucren diversos instruments connectats en paral·lel. A més, els transmissors es poden classificar en tipus pneumàtics i elèctrics en funció de la font d'energia utilitzada.
Principi de funcionament: els transmissors funcionen segons el principi de retroalimentació negativa i consisteixen principalment en una secció de mesura, un amplificador i una secció de retroalimentació. La secció de mesura detecta la variable mesurada i la converteix en un senyal d'entrada que pot ser acceptat per l'amplificador; l'amplificador compara el senyal d'entrada amb el senyal de retroalimentació i l'amplifica; la secció de retroalimentació converteix el senyal de sortida del transmissor en un senyal de retroalimentació i el retorna a l'extrem d'entrada.
IV. Diferències entre transmissors i sensors
Diferències funcionals:
Sensor: la seva funció principal és convertir quantitats físiques no-elèctriques en senyals elèctrics, per permetre així la detecció i la conversió del senyal.
Transmissor: basant-se en el sensor, converteix els senyals elèctrics no-estàndards en senyals elèctrics estàndard per facilitar la transmissió i la recepció/processament remots per part d'instruments secundaris.
Diferències estructurals:
Sensor: normalment consta d'un element sensor i un element de conversió, amb una estructura relativament simple.
Transmissor: a més de l'element sensor i l'element de conversió que es troben en un sensor, inclou estructures de circuit complexes com ara amplificadors i seccions de retroalimentació.
Diferències en l'ús:
Sensor: normalment entra en contacte directe amb l'objecte mesurat per adquirir el senyal en brut.
Transmissor: s'utilitza normalment juntament amb un sensor, que rep el senyal de sortida del sensor i el converteix i el processa.
Diferències en la sortida del senyal:
Sensor: emet senyals elèctrics no-estàndards, com ara senyals analògics o digitals.
Transmissor: emet senyals elèctrics estàndard, com ara un senyal de corrent de 4–20 mA o un senyal de voltatge d'1–5 V.
Diferències en els escenaris d'aplicació:
Sensor: àmpliament utilitzat en diversos sistemes de mesura i control, com ara per mesurar magnituds físiques com la temperatura, la pressió i el cabal.
Transmissor: s'utilitza habitualment en situacions en què els senyals del sensor s'han de convertir en senyals estàndard per a la transmissió i el processament remots, com ara en sistemes d'automatització industrial i d'automatització d'edificis.
V. Resum
Tant els transmissors com els sensors tenen un paper important en els sistemes de control i automatització industrial. Com a font del senyal, els sensors converteixen magnituds físiques no-elèctriques en senyals elèctrics; els transmissors, basats en la sortida del sensor, converteixen encara més els senyals elèctrics no-estàndards en senyals elèctrics estàndard per facilitar la transmissió i la recepció/processament remots per instruments secundaris. Si entenem a fons les diferències entre els dos i els seus escenaris d'aplicació, podem seleccionar i utilitzar millor aquests dos components clau per millorar l'estabilitat i la fiabilitat del sistema.