Bộ chuyển đổi AC/DC sang AC/DC K109S

Bộ chuyển đổi tín hiệu 0-10v sang 4-20ma K109S

Điều gì đã khiến cho ngày nay nhiều thiết bị dùng thêm bộ chuyển đổi tín hiệu 0-10V sang 4-20mA? Vậy ứng dụng của bộ chuyển đổi tín hiệu Analog này dùng trong công nghiệp như thế nào? Chủ đề bài viết thảo luận ngày hôm nay đó là “Bộ chuyển đổi tín hiệu trong công nghiệp”. Bên cạnh đó,  bài viết sẽ còn để cập thêm kiến thức về các dạng tín hiệu 0-10V và 4-20mA. Đây là những dạng tín hiệu mà chỉ những người đã đi làm mới hiểu rõ đấy là tín hiệu gì? Còn đối với những người mới lần đầu tiên tiếp xúc với nó, hẳn đây sẽ là một bài viết hữu ích cho các bạn.

Bộ chuyển đổi tín hiệu 0-10V sang 4-20mA là gì?

Tín hiệu 0 – 10 V là dạng tín hiệu gì?

Dạng tín hiệu 0-10V là dạng tín hiệu đầu tiên trong việc điều khiển tín hiệu hệ thống ánh sáng. Thời điểm ấy, nó hay được dùng trong hệ thống đèn huỳnh quang – Fluorescent dimming system cho tới thời điểm hiện tại. Ngày nay, tín hiệu từ 0 đến 10 V được hiểu đơn giản hơn là một dạng tín hiệu điện áp tuyến tính có giá trị từ 0 đến 10. Nó cũng là dạng tín hiệu khá phổ biến trong việc truyền tải tín hiệu của hệ thống HVAC, PLC Mitsubishi, …

Tín hiệu tuyến tính 0-10V và ứng dụng
Tín hiệu tuyến tính 0-10V và ứng dụng

Dẫu vậy, so sánh với sự phát triển của nền công nghệ 4.0 ngày nay thì các chuyên gia về lĩnh vực liên quan đến điện tử, tự đông hóa đã có những nhận xét về tín hiệu này như sau:

  • Dạng tín hiệu điện áp này rất dễ bị gây nhiễu bởi những thiết bị xung quanh khác.
  • Những loại cảm biến khi dùng để truyền tín hiệu 0-10V luôn phải cần dây thứ 3. Dây này mục đích chính dùng để cung cấp nguồn điện cho cảm biến. Nó sẽ tách biệt với hai dây tín hiệu còn lại.
  • Nếu trong phạm truyền tín hiệu đi xa, thì tín hiệu sẽ bị giảm độ chính xác tới Module hoặc bộ đọc tín hiệu.
  • Không thể phân biệt được giữa giá trị 0V và không có tín hiệu từ thiết bị. Vì thế, khi cảm biến bị hư chúng ta sẽ không phân biệt được.

Tín hiệu 4-20mA là dạng tín hiệu gì?

Để có thể loại bỏ những nhược điểm của tín hiệu tuyến tính 0-10V. Đồng thời, cải tiến thêm nhiều lợi ích trong việc truyền tải tín hiệu. Dạng tín hiệu 4-20mA đã được phát triển mạnh mẽ trong những thập niên gần đây. Cũng giống với 0-10V, tín hiệu 4-20mA là một dạng tín hiệu dòng điện nhỏ tuyến tính có giá trị từ 4 đến 20 (mA).

Tín hiệu 4-20mA
Tín hiệu 4-20mA

Đây là kiểu loại tín hiệu mà bạn sẽ được bắt gặp trong hệ thông điều khiển tự động động cơ khuấy, bơm chất lỏng…hệ thống điều khiển PID và còn nhiều hệ thống khác nữa. Vậy lợi ích của loại tín hiệu tuyến tính này là gì?

  • Tín hiệu 4-20mA nó sẽ ít bị nhiễu bởi tín hiệu đường truyền, tiếng ồn hoặc hiện tượng điện áp nhỏ giọt.
  • Là kiểu dạng tín hiệu vòng lặp. Nghĩa là, hai dây tín hiệu ngõ ra của nó vừa dùng để truyền tải tín hiệu vừa để cung cấp nguồn điện cho thiết bị.
  • Khi dùng tín hiệu 4-20mA để truyền tín hiệu đi xa thì độ chính xác của nó vẫn tương đối ổn định.
  • Dễ dạng nhận điện được thiết bị có hoạt động đúng hay không. Bởi vì 4mA tương ứng với giá trị 0, còn tín hiệu bé hơn 4mA là thiết bị bị hư.

Đó là lý do vì sao tín hiệu 4-20mA lại được phát triển hơn tín hiệu 0-10V trong nền công nghiệp ngày nay. Nếu bạn muốn hiểu rõ thêm về dạng tín hiệu tuyến tính 4-20mA, bạn hãy tham khảo bài viết về nó ở phần mô tả dưới đây nhé!

Những nguyên nhân mà ngày nay chúng ta dùng tín hiệu 4-20mA?

Tín hiệu 4-20mA truyền được bao xa?

Bộ chuyển đổi tín hiệu 0-10V sang 4-20mA là gì?

Bởi vì tín hiệu 4-20mA phổ biến ở những thập niên gần đây nhưng mà tín hiệu 0-10V đã phát triển từ rất lâu về trước. Nên vì lý do đó, nhiều thiết bị điện tử vẫn còn đang dùng tín hiệu từ 0-10V này. Đồng thời, lại cũng có nhiều thiết bị điện tử hiện đại lại dùng tín hiệu từ 4-20mA. Dẫn đến, một số Module hay thiết bị đọc tín hiệu ngày nay lại không dùng để kết nối với các dạng thiết bị điện tử lâu đời được.

Bộ chuyển đổi 0-10V sang 4-20mA
Bộ chuyển đổi 0-10V sang 4-20mA

Để giải quyết tình trạng trên, thì các hãng điện tử nối tiếng trên thế giới như SENECA, PIXSYS, SIERRA… đã thiết kế ra những bộ chuyển đổi tín hiệu 0-10V sang 4-20mA. Hiểu đơn giản thì đó là bộ chuyển đổi tín hiệu tuyến tính 0-10V sang 4-20mA và ngược lại. mục đích chính của những bộ này dùng để chuyển đổi tín hiệu qua lại để tăng sự tương thích giữa các thiết bị điện tử với nhau.

Ưu điểm bộ chuyển đổi tín hiệu Analog

  • Tăng phạm vi truyền tải tín hiệu qua dây dẫn
  • Dùng để chống nhiễu, cách ly điện áp ở những môi trường có nhiều sống hài, sóng ở tần số cao, tiếng ồn từ động cơ… Đây là những nguyên nhân làm cho đường truyền tín hiệu bị nhiễu.
  • Dễ dàng chuyển đối các loại tín hiệu qua lại bằng cách cài đặt các công tắc.
  • Đọc được mọi tín hiệu từ 0 đến 20mA (Active và Passvie)
  • Được bổ sung thêm một nguồn phụ để cung cấp cho thiết bị cần thêm tải.
  • Với thiết kế nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt trong các tủ điện. Nó dễ dàng thay thế cho các Module mở rộng của dòng PLC.
  • Hỗ trợ thêm phần bảo vệ dòng điện lên đến 25mA
  • Điện năng tiêu thụ thấp (23mA đến 45mA)
  • Dùng để khuếch đại tín hiệu. Làm ổn định tín hiệu từ thiết bị này sang thiết bị khác.
  • Báo hiệu tín hiệu đang ở trạng thái “Out of range” bằng led.

Ứng dụng bộ chuyển đổi trong công nghiệp

Với lượng thông tin  trên, đôi khi sẽ khiến cho bạn cảm giác hoang mang và có thể khó hiểu. Để dễ dàng hiểu rõ thêm về cách hoạt động của nó thì ở phần mục này, mình sẽ mô tả của nó bằng mô hình giúp bạn hiểu rõ hơn.

 Chuyển đổi tín hiệu 0-10V sang 4-20mA

Ứng dụng bộ chuyển đổi 0-10V sang 4-20mA
Ứng dụng bộ chuyển đổi 0-10V sang 4-20mA

Như mình đã mô tả ở phần đầu, thì hiện nay vẫn đang con nhiều thiết bị đo lường vẫn đang dùng dạng tín hiệu từ 0-10V. Chủ yếu là các thiết bị đo lường như cảm biến áp suất, cảm biến chênh áp…Tuy nhiên, nhiều thiết bị dùng để đọc tín hiệu này lại càng ít hơn bởi vì sự hạn chế của tín hiệu 0-10V.

VÌ thế mà, các bộ chuyển đổi này sẽ có nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu. Dùng để chuyển đổi các dạng tín hiệu như 0-10V, 2-10V,0-5V… sang dạng tín hiệu điện tiêu chuẩn ngày nay (4-20mA). Như vậy, chúng ta sẽ không cần thay đổi nguyên hệ thống để phù hợp với tín hiệu ngày nay.

 Dùng chuyển đổi 4-20mA sang 0-10V

Ứng dụng bộ chuyển đổi 4-20mA sang 0-10V
Ứng dụng bộ chuyển đổi 4-20mA sang 0-10V

Có những nhà máy, họ đã tồn tại được lâu đời. Thiết bị họ đang dùng thường là những thiết bị cũ và đều liên quan đến tín hiệu 0-10V. Muốn thay đổi thì đôi khi phải thay đổi nguyên một hệ thống hoặc là phải tìm những thiết bị tương ứng khác. Tuy nhiên, vì sự phổ biến và những lợi ích mang lại của tín hiệu 4-20mA nên nhiều loại thiết bị đo lường đều dùng tín hiệu này. Điển hình như các hãng: Georgin, Seneca,Pixsys…

Do đó, có nhiều thiết bị cũ không có khả năng đọc được những loại tín hiệu 4-20mA. Vì một số lý do như vậy mà bộ chuyển đổi tín hiệu sẽ được dùng cho những công việc thế này. 

Chống nhiễu tín hiệu và cách ly điện áp

Sự nhiễu tín hiệu là nguyên nhân chính cho việc đọc tín hiệu bị sai cho các bộ PLC, bộ hiển thị ATR, TC4S… Mặc dù tín hiệu tuyến tính 4-20mA đã làm hạn chế sự nhiễu tín hiệu tuy nhiên như vậy vẫn không đủ. Ngày nay, có rất nhiều thiết bị động cơ hoạt động với công suất lớn, biến tần có sự gây nhiễu tín hiệu cao.

Chống nhiễu tín hiệu và cách ly điện áp
Chống nhiễu tín hiệu và cách ly điện áp

Sự cách ly điện áp sẽ làm giảm khả năng bị nhiễu giữa nguồn điện vào, tín hiệu ngõ vào và tín hiệu ngõ ra. Với sự thiết kế như vậy thì giúp làm tăng khả năng truyền tải tín hiệu chính xác hơn. Đồng thời, tín hiệu khi được khuếch đại cũng sẽ không bị ảnh hưởng bởi những ngõ tín hiệu khác.

Mua bộ chuyển đổi ở đâu?

Làm thế nào có thể mua được một bộ chuyển đổi tín hiệu phù hợp với thiết bị bên bạn. Để có thể lựa chọn được một bộ chuyển đổi thì chúng ta nên cần lưu ý những thông tin sau:

  • Kiểu loại tín hiệu ngõ vào là gì?
  • Kiểu loại tín hiệu ngõ ra mà thiết bị bạn cần là bao nhiêu?

Với những câu hỏi đơn giản trên, thì bạn sẽ dễ dạng chọn được những bộ chuyển đổi phù hợp với nhu cầu của bạn. Nếu như bạn còn vấn đề gì loại thiết bị chuyển đổi tín hiệu này thì bạn cứ liên lạc thông tin bên dưới. Như vậy, bên mình sẽ giải đáp thắc mắc dễ dàng hơn.

Tổng kết

Bài viết này đã cho bạn hiểu được nguyên nhân vì sao ngày nay chúng ta cần bộ chuyển đổi tín hiệu. Đây chỉ là một trong những dạng bộ chuyển đổi cơ bản nhất. Tại sao nó được coi như là cơ bản? Bởi vì tín hiệu của nó chỉ dùng để chuyển đổi từ 0-10V sang 4-20mA.

Đối với những dạng bộ chuyển đổi khác thì nó dùng để chuyển đổi qua lại nhiều dạng tín hiệu. Như là PT100, NTC, biến trở, điện trở, can nhiệt… Nhưng mà, mục đính chính cho các bộ này là có sự đồng đều tín hiệu ngõ ra là 4-20mA.

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


SALES ENGINEER: Nguyễn Thành Đạt
SĐT: 0342962936



Bài viết liên quan

Bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ can K sang 4-20mA

Bộ chuyển đổi tín hiệu can K sang 4-20mA

Tóm Tắt Nội Dung1 Bộ chuyển đổi tín hiệu can K sang 4-20mA/ 0-10V K1211.1 1. Ưu điểm bộ chuyển đổi tín hiệu can K sang 4-20mA K121?1.2 2. Thông tin kỹ thuật bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ can K:2 Cần thông tin kỹ thuật gì khi mua bộ chuyển đổi tín hiệu […]

Làm thế nào chuyển đổi và phân biệt tín hiệu Analog và Digital?

Làm thế nào chuyển đổi và phân biệt tín hiệu Analog và Digital?

Tóm Tắt Nội Dung1 Cách phân biệt tín hiệu Analog và Digital1.1 Tín hiệu Analog là gì?1.2 Tín hiệu Digital là gì?1.3 Tín hiệu Digital và Analog khác nhau như thế nào?2 Các thiết bị dùng để chuyển đổi tín hiệu Analog Digital2.1 Bộ chuyển đổi nhiệt độ sang Analog2.2 Bộ chuyển đổi điện trở, […]

Bộ chống sét tin hiệu 4-20mA

Bộ chống sét tín hiệu 4-20mA | Khi nào dùng bộ chống sét tín hiệu Analog?

Tóm Tắt Nội Dung1 3 nguyên nhân làm lỗi tín hiệu analog và digital1.1 Nhiễu tín hiệu tuyến tính 4-20mA1.2 Lỗi tín hiệu dòng 4-20mA1.3 Bị sét đánh lên thiết bị điện tử-đo lường2 Bộ chống sét tín hiệu 4-20mA Analog/Digital2.1 Nguyên lý chống sét tín hiệu Analog2.2 Thông số kỹ thuật bộ chống sét2.3 […]