هر از چند گاهی یکی از مشتریان با ما تماس می‌گیره و می‌گه: «من ترانسمیتر فشار جدیدم رو گرفتم دستم، خروجی که می ده کاملاً خارج از مشخصات کالیبره‌ست!»
ما قبلا این داستان را چندین بار شنیده‌ایم. شما تازه ترانسمیتر فشار جدید خودتان را دریافت کرده‌اید و تصمیم می‌گیرید که یک تست رومیزی (بنچ تست) انجام بدهید تا مطمئن شوید که قبل از نصب، همه‌چیز درست کار می‌کند. بعد از اتصال تمام سیم‌ها، متوجه می‌شوید که وقتی سنسور را از دیافراگم/اتصال فرآیند می‌گیرید، خروجی شما مقداری می‌پرد و تغییر می‌کند. ما متوجه هستیم که این مساله ممکن است شما را نگران و کلافه کند. حتما به این معنی است که ترانسمیتر فشار جدید شما خراب است، درست است؟
در حقیقت، به جز چند مورد نادر، چنین نیست.
چرا مقادیر خوانده شده انقدر پرش دارند؟
اول از همه، این مساله به گرما مرتبط است. وقتی که گرما از دست شما به دیافراگم ترانسمیتر یا ترانسدیوسر فشار منتقل می‌شود، باعث می‌شود که فلز مقداری منبسط شود. این انتقال گرما عملکرد اصلی و کارکرد ترانسمیتر فشار را مختل می‌کند؛ یعنی انقباض یا انبساط دیافراگم.
البته تغییر کردن دما در دیافراگم مورد انتظار است. به همین دلیل است که در اکثر ترانسمیترهای فشار، جبران دمایی تعبیه شده است تا مقادیر خوانده شده پایدار باقی بمانند.
اگر ترانسمیتر فشار شما دارای جبران ساز دمایی داخلی باشد ولی باز هم به این شکل عمل کند چه؟
دو دلیل دارد. اول اینکه انتقال گرما از دست شما به دیافراگم، اصلا مشابه حالتی نیست که معمولا در یک فرآیند صنعتی رخ می‌دهد. انتقال گرما به شکل یکپارچه روی سطح دیافراگم توزیع نشده است. بخش خارجی دیافراگم قبل از بخش داخلی گرم شده که باعث اعوجاج (دیستورشن) در پل وتستون و در نتیجه سیگنالی نامنظم می‌شود.
دوم، به معادل دمایی ترانسمیتر بستگی دارد. در اکثر فرآیندهای صنعتی، تغییرات دما ناگهانی نیستند بلکه تدریجی هستند. پس اگر دما ۲۰ درجه فارنهایت تغییر کند، چند لحظه طول می‌کشد تا ترانسمیتر عادت کند و سیگنال پایدار شود.
بیشتر بخوانید: نحوره صحیح برخورد با دیافراگم سنسور فشار
چرا برخی از ترانسمیترهای فشار به تغییرات ناگهانی دما، چنین واکنشی نشان می‌دهند اما دیگر ترانسمیترها نه؟
همانطور که می‌دانید، ترانسمیتر های فشار انواع و اقسام متنوع زیادی دارند. نه تنها خروجی و اتصالات فرآیند آن‌ها متفاوت است (و بسیاری موارد دیگر)، بلکه حتی تکنولوژی سلول فشار آن‌ها نیز با هم متفاوت است.
هر نوع از سلول فشار، واکنش متفاوتی نسبت به انتقال گرما دارد. در سلول‌های MEMS، سلول با یک لایه روغن، از دیافراگم فلزی جدا شده است. بنابراین وقتی دست شما اتصال فرآیند را لمس می‌کند، گرما به شکلی یکپارچه‌تر منتقل می‌شود، در نتیجه سیگنال نامنظم نمی‌شود.
در طرف دیگر، یک سلول سیلیکونی مستقیماً به دیافراگم فلزی متصل شده است. هیچ لایه‌ی روغنی وجود ندارد که انتقال گرما را به شکل یکپارچه توزیع کند. بنابراین احتمال اینکه چنین رفتار نامنظمی را با سنسور نوع سیلیکونی ببینید بالاتر است؛ به خصوص در سنسورهایی که اتصال فرآیند آن‌ها از نوع فلاش مانت (flush mount) است.
اکثر ترانسمیترهای فشار با پیکربندی‌هایی ساخته می‌شوند که احتمالا رخ دادن این نوع رفتار بسیار پایین است. اما در برخی موارد که نیازمندی‌های ویژه‌ای وجود داشته باشد (همچون فلاش مانت که نیازمند سلول سیلیکونی باشد)، چنین رفتاری محتمل است.
