{ TOP 1+} Bộ Chia Tín Hiệu Dòng 4-20mA kiến thức mới năm 2023

Tín hiệu Analog 4-20mA là dạng tín hiệu có thể truyền đi xa tận lên đến 400m. Đây cũng là dạng tín hiệu tiêu chuẩn được sử dụng phổ biến nhiều nhất hiện nay. Ngoài tín hiệu analog 4-20mA còn có tín hiệu từ 0-10V. Tuy nhiên tín hiệu này có nhiều nhược điểm và được sử dụng từ vài thập niên trước đây. Ngược lại tín hiệu 0-10V, thì tín hiệu analog 4-20mA có thể phát hiện các thiết bị đo lường bị hư hoặc bị lỗi…Tóm lại, trong bài viết dưới đây bạn sẽ được biết thêm ứng dụng của bộ chia tín hiệu dòng 4-20mA trong công nghiệp.

Khi nào dùng bộ chia tín hiệu dòng 4-20mA?

Việc chia tín hiệu dòng 4-20mA sẽ chuyển đổi từ một tín hiệu thành hai tín hiệu tuyến tính Analog. Mục đích cho việc chuyển đổi tín hiệu này dùng để vừa truyền tín hiệu cho thiết bị này, đồng thời dùng để truyền tín hiệu cho thiết bị khác.

Tại sao nên phải dùng bộ chia tín hiệu thay vì mình sẽ tách thành hai đường dây tín hiệu nối vào hai thiết bị khác nhau?

Trường hợp tách thành hai đường dây tín hiệu, ví dụ như có một con cảm biến PT100 3 dây. Thông thường, chúng ta sẽ nối 3 đường dây tín hiệu cho cảm biến. Vậy để tách thành 2 đường dây tín hiệu. Thì thay vì chúng ta nối 3 dây tín hiệu giờ thành 6 dây tín hiệu.

Như vậy có phải rằng, chúng ta sẽ nhóm được 3 dây tín hiệu vào một thiết bị điện tử là A. Đồng thời 3 dây còn lại sẽ vô B. Nếu chúng ta làm vậy, thì nó sẽ xảy ra chuyện gì?

Hiển nhiên là thiết bị điện tử A và B này vẫn sẽ nhận được tín hiệu. Đọc được tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ PT100 3 dây. Tuy nhiên, nó sẽ xảy ra một trong những nguyên nhân ảnh hưởng nghiêm trọng nếu chúng ta làm vậy.

1. Thông thường với 3 dây tín hiệu, thì độ sai lệch nhiệt độ đã được tối ưu. Nếu bây giờ lắp thêm 3 dây đấu song song, thì độ sai lệch sẽ bị tăng đi 2 lần.
2. Tín hiệu truyền từ cảm biến đến thiết bị điện tử (PLC, bộ hiển thị…) có thể bị báo ảo giá trị.
3. Đường truyền tín hiệu sẽ không được “AN TOÀN”. Dễ hình dung thì tín hiệu sẽ bị nhiễu, báo lỗi….
4. Lỡ may, bị rỏ rỉ điện thì cảm biến cũng có thể làm nguyên nhân gây hỏng hóc đến các thiết bị điện tử kia và ngược lại.

Dựa vào một số nguyên nhân trực quan trên, hẳn các bạn đã nhận ra rằng. Biện pháp làm như trên sẽ rất là nhiều rủi ro. Đồng thời khá là nguy hiểm và cho thấy mình đang còn phải học hỏi thêm.

Chính vì vậy mà các bộ chia tín hiệu dòng 4-20mA hay được sử dụng nhiều tại các dự án nhà máy hay công trình nhiều. Để hiểu rõ thêm về ứng dụng của bộ chia tín hiệu 4-20mA, các bạn đọc thêm phần dưới đây nhé!  

Dùng chia tín hiệu cảm biến nhiệt độ PT100

Cảm biến nhiệt độ PT100 là loại cảm biến nhiệt độ có độ chính xác được cho là tốt nhất so với các loại cảm biến cùng chức năng. Nguyên do cũng là bắt nguồn từ sự cấu tạo của loại cảm biến này.

Với vật liệu là Platium – Bạch kim, nên dẫn đến loại cảm biến PT100 sẽ có hai ưu điểm như sau:

• Độ chính sác cao
• Chịu được giải đo nhiệt độ lớn từ 0 đến 650 độ C

Vì vậy mà, ngày nay có khá là nhiều loại cảm biến PT100 tràn lan ngoài thị trường. Như là của Autonic, China, Termotech, SENECA…. Hiển nhiên, ứng dụng đặc trưng của loại cảm biến này là chúng dùng để đo nhiệt độ của môi trường.

Hiểu rõ hơn, thì loại cảm biến PT100 này hay được dùng để đo nhiệt độ trong các lò xấy bằng hơi. Một số loại khu vực bể nước hay thậm chí là tại các bình chứa…

Đặc trưng của cảm biến nhiệt độ PT100 là tín hiệu của nó là dạng giá trị điện trở được biến thiên. Vì vậy mà để có thể mà các thiết bị điện tử hiện nay có thể đọc được thì cần phải dùng thêm bộ chuyển đổi tín hiệu. Điển hình trong đó là bộ chia tín hiệu dòng 4-20mA.

Dùng chia tín hiệu cảm biến can nhiệt

Cảm biến can nhiệt, hay cảm biến Thermocouple. Đây là loại cảm biến dùng để đo cho các dãy nhiệt độ lên đến hơn 1000 độ C. Nó là loại cảm biến có giải đo nhiệt độ lớn nhất trong tất cả các dạng cảm biến nhiệt độ.

Thermocouple thì lại có dạng nguyên lý hoạt động khác vởi cảm biến PT100. Nó sẽ sử dụng nguyên lý của cặp điện nhiệt để đo lường nhiệt độ. Dẫn đến, tín hiệu phổ biến của dạng can nhiệt này sẽ là tín hiệu điện áp (mV) – giá trị rất là nhỏ.

Ứng dụng phổ biến của can nhiệt này thường được sử dụng để đo nhiệt độ môi trường của các lò nung, lò nhiệt… Do nhiệt độ những môi trường này rất là cao, chính vì vậy mà cảm biến PT100 không phù hợp cho các khu vực này.

Bên cạnh đó, để có thể đô nhiệt độ trên 1000 độ C. Cơ cấu chế tạo cảm biến sẽ có sự khác biệt rất lớn. Đa số các can nhiệt này sẽ được làm bằng “sứ” hơn là “thép”. Vì đặc tính của “sứ” là chịu được nhiệt độ lớn và nó không bị tan chảy như kim loại.

Nhưng đồng thời cũng là nhược điểm chí mạng của loại can nhiệt này. Đó là “dễ vỡ”, thế nên việc bảo quản loại cảm biến này khá là tốn kém.

Dùng chia tín hiệu biến trở

Linh kiện biến trở đã không còn xa lạ với hầu hết các sinh viên ngành điện tử. Chúng là loại linh kiện có mặt hầu hết là toàn bộ thiết bị điện tử trên thị trường hiện nay.

Chính vì thế mà nó hay được sử trong một số động cơ, van điều khiển. Tiêu biểu được sử dụng nhiều trong kiểu van bướm. Cách hoạt động của van bướm này là dùng để đóng mở từ 0 đến 100%.

Về cơ bản, van bướm sẽ có một bộ phận tên là “Actuotor” chuyên dùng để điều khiển sự đóng mở tự động cho van. Vì vậy, mà nhiều tủ điện được thiết kế và lắp đặt hay dùng để điều khiển bộ phận này của van.

Trên bộ phận “Actuator” sẽ có gắn thêm một con biến trở. Thông thường giá trị con này có thể là 1 (KOhm). Nếu giá trị con biến trở này thay đổi từ 0 đến 1 KOhm thì nó cũng tương tự như van đóng toàn phần đến mở toàn phần.

Nhưng, để có thể điều khiển được tín hiệu biến trở này thì chúng ta cần phải cần có một bộ chuyển đổi hai đầu. Nghĩa là, bộ chuyển đổi này vừa nhận tín hiệu từ biến trở và đồng thời cũng dùng để điều khiển biến trở.

Nghĩa là, bộ chuyển đổi sẽ chuyển đổi giá trị biến trở sang 4-20mA đến PLC. Hoặc PLC có thể thay đổi giá trị từ 4-20mA để điều khiển lại biến trở. Dễ hình dung sẽ là như vậy.

Từ đó, chúng ta sẽ dễ dàng điều khiển được van kiểu bướm bằng tự động dựa vào bộ chia tín hiệu dòng 4-20mA.

Dùng chia tín hiệu dòng 4-20mA/0-10V

Đối với các tín hiệu dòng 4-20mA hay 0-10V thì đã không còn xa lại gì nữa. Sẽ dễ dàng thấy các loại tín hiệu này từ cảm biến điện dung, cảm biến siêu âm…Đơn giản là cảm biến có tín hiệu ngõ ra Analog.

Bên cạnh các dạng tín hiệu từ cảm biến, có thể là các thiết bị đồng hồ đo lưu lượng… Ứng dụng của tín hiệu analog 4-20mA nhiều vô kể. Do đó, để có thể tách đôi tín hiệu này dùng truyền cho hai thiết bị.

Thì chúng ta vẫn dùng thêm được bộ chia tín hiệu dòng 4-20mA để có thể thuận tiện chia nhiều tín hiệu Analog. Bên cạnh đó, nó còn có thể dùng để Calib tín hiệu hễ khi thiết bị dùng lâu năm. Nên dẫn đến tín hiệu bị sai lệch.

Sự đặc biệt của thiết bị này là cho phép chúng ta thay đổi hay Calib giá trị bằng phần mềm trên máy tính. Đây là sự khác biệt lớn mà nhiều bộ trên thị trường không có bộ nào có thể làm được.

Làm như vậy, sẽ làm cho bộ chia tín hiệu trở nên chính xác hơn. Vì nó dễ dàng thay đổi giá các giá trị như Filter, Analog output…

Bộ chia tín hiệu dòng 4-20mA SENECA

Hiển nhiên, các bạn nếu có sự tìm hiểu sẽ nhận thấy rằng. Tại Việt Nam đã có và đang có rất nhiều bộ chia tín hiệu 4-20mA. Đồng thời, giá thành của các bộ này thậm chí là giá thành sẽ rẻ nữa.

Tuy nhiên, đối với bộ chia tín hiệu dòng 4-20mA của SENECA lại được sử dụng nhiều hơn. Bộ chia tín hiệu Analog sẽ dùng để chuyển từ một tín hiệu thành hai tín hiệu riêng biệt là độc lập với nhau.

Đồng thời, nó còn dùng để chỗng nhiễu tín hiệu đường truyền và dùng để cách ly tín hiệu giữa 4 ngõ vào ra khác nhau. Sự cách ly tín hiệu này lên đến 1500V, như vậy hễ khi không may có một trong 4 ngõ sảy ra hư hỏng.

Thì các thiết bị từ ngõ khác sẽ được bảo vệ an toàn. Bên cạnh đó, bộ chia tín hiệu này sẽ dễ dàng dùng để lắp đặt trong tủ điện để thuận tiện. Và ngoài ra, thiết kế nhỏ gọn nên cũng tiết kiệm được không gian cho tủ điện.

Nếu như việc chuyển đổi từ tín hiệu này sang tín hiêu khác mà bạn sợ bị sai lệch số nhiều. Nhưng xét về bộ chia thì độ sai lệch của nó là 0,1%. Hiểu là sự chênh lệch tín hiệu không quá là mấy. Vẫn nằm ở ngưỡng cho phép đối với trong việc truyền tín hiệu.

Ưu và nhược điểm bộ chia tín hiệu 4-20mA Z170REG2-1

Về ưu điểm

Dùng để đọc hầu hết các tín hiệu cảm biến RTD, can nhiệt, biến trở, mV….

Độ chính xác tùy từng thiết bị: 0,1% – 0,05% hoặc 0,01%

Độ phân giải lên đến 14bit.

Thời gian phản hồi tin hiệu hầu như tức thời (5ms)

Dùng để chia thành hai ngõ tín hiệu 4-20mA hoặc 0-10V

Cài đặt thông số bằng máy tính hoặc Dip-switch.

Về nhược điểm

Chỉ có thể cách ly tín hiệu lên đến 1500V. Nếu quá lớn thì bộ này sẽ không phù hợp.

Việc đấu nối dây cho bộ chuyển đổi này cần phải có người biết đọc bản vễ kỹ thuật.

Không hoạt động trong môi trường có nhiệt độ quá 85 độ C.

Mua bộ chia tín hiệu Analog 4-20mA ở đâu?

Hiện nay, công ty Hưng Phat chúng mình là công ty đại diện cho hãng SENECA. Tức là nhà cung cấp độc quyền tại Việt Nam. Vì được vinh dự như vậy, nên công ty mình vừa kinh doanh các bộ chuyển đổi tín hiệu từ hãng SENECA.

Đồng thời cũng là nhà chuyên cung cấp các giải pháp tối ưu trong nhà máy. Như là cần tư vấn lắp đặt các loại cảm biến, đồng hồ đo lường. Hay thậm chí bộ truyền thông ModBus với giải pháp và chi phí hợp lý.

Bên cạnh đó, công ty Hưng Phát còn có thêm đội ngũ nhân viên hỗ trợ. Đòng thời cung cấp giải pháp kỹ thuật cho những ai không rành về kỹ thuật. Và hiện đã và đang sử dụng thiết bị sản phẩm bên mình.

Vậy để để có được tư vấn rõ thêm về giải pháp công nghiệp. Vui lòng liên hệ thông tin bên dưới để được tư vấn rõ ràng và hữu hiệu nhất nhé.

Bài viết chia sẽ thông tin: [TOP 5] Bộ chuyển đổi tín hiệu hay dùng trong công nghiệp

Cảm ơn các bạn đã đọc bài viết của mình. Chúc các bạn một ngày tốt lành.

Consulting Solutions Engineer

Nguyễn Thành Đạt