Đồng hồ hiển thị tín hiệu nhiệt độ RTD – 4-20mA – NTC – PTC – RS485

Đồng hồ hiển thị tín hiệu nhiệt độ RTD 4-20mA NTC PTC được sử dụng dùng để hiển thị tín hiệu gắn trên tủ điện.  Đây là các bộ hiển thị tín hiệu dạng điện tử dành cho các loại tín hiệu nhiệt độ, tín hiệu analog và một số dạng tín hiệu NTC, PTC. Không chỉ dùng để hiển thị, hầu hết các dạng đồng hồ này còn dùng để điều khiển PID tự động. Hoặc điều khiển đóng ngắt relay tự động dựa vào tín hiệu Input. Trong bài viết dưới đây, cùng mình tìm hiểu thêm về một số loại đồng hồ hiển thị tín hiệu. Chuyên dùng để hiển thị 3, 4 hay 6 số digit gắn trên tủ điện nhé.

Tín hiệu nhiệt độ RTD 4-20mA NTC và PTC là gì?

Để một đồng hồ hiển thị tín hiệu có thể hiển thị được tín hiệu ngõ vào Input. Trước tiên, các bạn phải hiểu biết thêm về các loại tín hiệu nhiệt độ RTD, 4-20mA, NTC và PTC đó là dạng tín hiệu gì? Điểm đặc biệt của các loại tín hiệu trên như thế nào?

Tín hiệu nhiệt độ RTD là gì?

RTD hay Resistance Temperature Detector được hiểu là cảm biến nhiệt điện trở. Là loại cảm biến dùng đo lường nhiệt độ dựa trên sự thay đổi giá trị điện trở nằm ở phần thân que dò. Loại biến trở này được cấu thành từ các sợi dây kim loại hoặc một miếng film mỏng. Do đó, chúng thường rất nhạy cảm với nhiệt độ khi nhiệt độ môi trường thay đổi.

Xét về độ bền vật lý, thì cảm biến nhiệt độ RTD chủ yếu được làm bằng Platinum, Nickel hoặc bằng Copper. Lý do mà loại cảm biến RTD được làm từ những vật liệu này là do do đặc tính vật lý của chúng. Đặc điểm chung cho 3 loại kim loại Platinum, Nickel và Copper đó chính là độ nhạy với nhiệt độ.

Ví như, cảm biến được làm từ sắt…thì sắt có độ dẫn nhiệt là 80,2 (theo thống số báo cáo trên Wikipedia). Với thông số này, chứng tỏ rằng nếu môi trường nhiệt độ thay đổi cảm biến làm bằng sắt sẽ chưa cho ra giá trị thay đổi nào cả.

Nhưng ngược lại so với 3 kim loại trên thì khác. Bởi vì chúng có độ dẫn nhiệt tương đối cao (Cao nhất đó chính là đồng). Dẫu vậy, nhưng chỉ phù hợp nhất vẫn có thể đó là Platinum và Nickel. Do đó, các bạn thường được biết đến loại cảm biến nhiệt độ PT100 và Ni100…

Tín hiệu của loại cảm biến RTD này nó khá giống với tín hiệu biến trở. Vì thế, để có thể đọc được các loại tín hiệu này, thường chúng ta phải dùng các bộ chuyển đổi tín hiệu sang 4-20mA tương ứng. Nhìn chung, chúng sẽ có loại 2 dây, 3 dây và 4 dây. Với loại 3 dây, thì sẽ có 2 dây cùng màu và dây khác màu. Còn loại 4 dây thì 2 dây cùng màu đỏ và 2 dây cùng màu trắng.

Còn một điểm lưu ý khi sử dụng loại nhiệt độ RTD này. Đó chính là giải đo nhiệt độ có thể đo được. Ví như loại PT100 này thì nó chỉ có thể đo được dải nhiệt độ từ -200 đến 850 độ là tối đa.

Xem thêm bài viết: Bộ chuyển đổi nhiệt độ PT100 ra 4-20mA/0-10V

Tín hiệu analog 4-20mA là gì?

4-20mA là loại tín hiệu tương tự có tuyến tính, được sử dụng để truyền tín hiệu trong các hệ thống điều khiển tự động hóa. Đây là loại tín hiệu có khả năng truyền tương đối xa, lên đến 1000m nếu như đường tín hiệu này không có các thiết bị gây nhiễu nào.

Tín hiệu 4-20mA còn được dùng dưới dạng tín hiệu Loop power. Tức là dạng tín hiệu sẽ có hai dây, một dây nguồn và dây tín hiệu. Loại này được sử dụng nhiều ở các loại cảm biến nhiệt độ PT100 4-20mA, cảm biến áp suất, đồng hồ đo lưu lượng…

Một ưu điểm khác tuyệt vời hơn so với tín hiệu 0-10V được dùng từ các dòng thiết bị cũ. Đó chính là điểm low và high. Tức là low của nó là 4mA còn high là 20mA. Điều này, giúp chúng ta nhận biết được tín hiệu bị lỗi khi nào.

Nếu như là dạng tín hiệu 0-10V. Khi lỗi tín hiệu thì nó cũng hiển thị là 0V, nếu thế thì chúng ta không thể nào biết được là cảm biến đàng dung được hay không? Tuy nhiên, với tín hiệu 4-20mA thì ngược lại. Khi mà nó bị lỗi, thì tín hiệu của nó sẽ là 0mA hoặc là 3,8mA (có thể bé hơn).

Xem thêm bài viết: Bộ chuyển đổi tín hiệu, lọc nhiễu, calib tín hiệu 4-20mA/0-10V

Tín hiệu điện trở nhiệt NTC là gì?

NTC viết tắt từ Negative Tempareture Coefficient. Là một loại cặp điện nhiệt cũng được dùng để đo nhiệt độ tương tự cảm biến nhiệt độ PT100, Ni100.  Nhưng, thay vì PT100 có giá trị là tín hiệu giống biến trở thì NTC sẽ là giá trị điện áp. Loại tín hiệu này có tín hiệu siêu nhỏ chỉ khoảng từ mV cho giá trị tín hiệu ngõ ra.

Loại NTC này có một đặc điểm đó chính là dùng để đo nhiệt độ có giải đo thấp. Và giá trị chính xác hơn PT100. Vậy giải đo thấp ở đây nó tương đối phù hợp cho giải từ -50 đến 150 độ C.

Xem thêm bài viết: Các bộ chuyển đổi tín hiệu NTC ra 4-20mA/0-10V

Đồng hồ hiển thị tín hiệu nhiệt độ RTD 4-20mA NTC

Đồng hồ hiển thị hay được dùng để phục vụ cho các mục đích như:

• Dùng để hiển thị tín hiệu 3, 4, 6 số…trên tủ điện
• Dùng để điều khiển bằng PID controller dựa vào Input ra Relay hoặc SSR

Vậy đó, các đồng hồ hiển thị luôn được dùng để hiển thị tín hiệu từ cảm biến siêu âm, cảm biến áp suất, cảm biến nhiệt độ PT100…và còn nhiều dạng tín hiệu khác nữa. Dưới đây là các bộ hiển thị mà bạn không nên bỏ qua.

Bộ hiển thị nhiệt độ RTD PT

Bộ hiển thị nhiệt độ RTD PT100 ATR121-AD được dùng để đọc tín hiệu cho các loại cảm biến nhiệt độ PT100 dạng dây và dạng củ hành. Nó còn dùng kết nối cho các loại cảm biến 2, 3 và 4 dây tín hiệu RTD. Đối với dạng đồng hồ hiển thị này chỉ hiển thị được tối đa 3 con số digits. Nhưng, đồng thời nó cũng dùng để thay đổi số thập phân sau dấy phẩy. Như là 80.1, 45.9 độ C…

Không chỉ về phần đọc tín hiệu, bộ này được thiết kế nhỏ gọn…Phù hợp lắp đặt cho các loại tủ từ nhỏ đến lớn. Tuy nhiên, bộ này chỉ có thể sử dụng được nguồn 24V. Thế nên, để nuôi bộ này bạn vẫn có thể cấp nguồn cho nó bằng nguồn tổ ong.

Dưới đây là một số thông tin kỹ thuật và bộ hiển thị nhiệt độ RTD:

• Power supply: 12…24 VDC
• Display: 3 numbers digit
• Operating tempareture: 0-45 độ C
• Input: RTD, NTC, PTC
• 2 Relay: Q1 (8A-250V), Q2 (5A-250V)
• SSR Output
• Setting: Button, app
• Controller PID
• Dimension: 77x35x53 (mm)

Bên cạnh đó, bộ này còn có thêm một số tính năng khác đi kèm:

• Tích hợp thêm phần điều khiển tự động bằng PID
• Hỗ trợ phần mềm cài trên điện thoại bằng NFC (Chỉ dành cho Android)

Bộ hiển thị dòng điện Analog

Tiến đến là bộ hiển thị dòng analog S311A-4, bộ này có thể dùng để hiển thị 4, 6, 8, 11 số trên màn hình. Dùng để đọc và hiển thị các tín hiệu Analog như là 4-20mA, 0-10V…đến từ các loại đồng hồ đo lưu lượng, cảm biến điện dung, cảm biến siêu âm…

Bên cạnh việc đọc tín hiệu ra, bộ hiển thị dòng này cũng có thêm ngõ điều khiển Relay output. Và thêm cả cổng truyền thông Modbus RTU RS485, tín hiệu analog 4-20mA hoặc 0-10V.  Dưới đây là một số thông số về bộ hiển thị này:

• Power supply: 85-265 Vac, 50-60Hz,
• Current Intput: 0-10V, 4-20mA
• Analog output: 0-20mA
• Relay output (8A/250vac)
• SSR output
• Communication: RS485
• Isolation: 1500V
• Setting: Button
• Display: 4, 6, 8, 11 (numbers)
• Protection degree: IP65
• Dimension (LxWxH): 98,2×88,5×48 (mm)

Đối với bộ này, chúng ta sẽ dùng nút bấm để cài đặt giá trị ngõ vào và ngõ ra để hiển thị. Và quá trình cài đặt cho nó tương đối dễ dàng.

Bộ hiển thị áp suất

Bộ hiển thị áp suất ATR144 hay được dùng làm đồng hồ hiển thị cho các loại tín hiệu áp suất. Bởi vì, bản thân đồng hồ này không những chúng ta dùng Relay được mà dùng được thêm cả SSR. Với tính năng SSR này, thì bộ này dùng kết nối được với SSR. Ưu điểm của SSR đó là nó là dạng relay quang điện. Do đó, nó sử dụng ổn định và an toàn hơn dạng Relay bình thường.

Có khả năng dùng để hiển thị 4 số. Phù hợp dùng để hiển thị áp suất có các đơn vị bar, mmbar, PSI, kg/cm2…tùy thuộc vô đơn vị cảm biến áp suất bên bạn đang dùng là gì. Tuy nhiên, bạn cũng phải để ý chỗ này tín hiệu của mấy loại cảm biến này thường phải ở dạng Analog. Như là 0-10v, 4-20mA…giống như cảm biến áp suất 0-10bar, 0-20bar, 0-300 bar của hãng Georgin.

Dưới đây là một vài thông số kỹ thuật của bộ hiển thị áp suất:

• Power supply: 24…230VDC
• Display: 4 digits
• Analog input: 0-1V, 0-5V, 0-10V, 0-20V, 0-20/4-20mA, 0-60mV
• Relay output
• SSR output
• Setting: Button, phone, PC (Labsoftviews).
• Operating setting: PID controller
• Dimension (LxWxH): 77x35x53 (mm)

Bộ hiển thị tín hiệu RS485

Bộ hiển thị tín hiệu RS485 S400CL-1, là bộ dùng để đọc tín hiệu RS485 từ các tín hiệu Slave mà không cần phải sử dụng một số bộ như PLC, HMI…Đây là bộ hiển thị mà bản thân nó vừa làm Master vừa làm Slave.

Ví dụ, bên bạn có một thiết bị Slave Z-4AI (dùng để chuyển đổi 4 kênh tín hiệu Analog Input) ra RS485. Bạn vẫn dùng được bộ hiển thị tín hiệu RS485 S400CL-1 kia để đọc giá trị trực tiếp từ slave. Thế nên, bạn không cần phải mua thêm các bộ Master PLC. Bên cạnh đó, số lượng địa chỉ Slave tối đa mà nó có thể đọc được là 64 địa chỉ Slave. 32 standard nodes so với cổng Master và 32 standard nodes vơi cổng Slave. Cho dù các Slave đó ở dạng độ phân giải là Float, Long interger, Short interger hoặc Boolen.

Khác so với hoàn toàn với các bộ hiển thị trên. Bộ này là dạng một màn hình OLed, cho phép bạn hiển thị nhiều giá trị cùng lúc trên bảng. Và hiển nhiên, quá trình cài đặt bộ này sẽ phải dùng nút bấm trên đó.

Dưới đây là một số thông tin kỹ thuật về bộ hiển thị tín hiệu RS485:

• Power supply: 24VDC
• Communication: 2x RS485 ModBus RTU Master/Slave
• Speed: 1200…115200 bps
• Display: Oled 2,7” (hiển thị tối đa 7 thông số)
• Serial conmuniation: address, parity, baudrate, response delay time, transmission delay time, date receiving timeout.
• Operating system: -10…60 Deg C
• Setting: Button
• Dimension: 96x48x40 (mm)

Ngoài ra, bộ này còn có một số tính năng rất là đặc biệt đó chính là:

• Dùng chuyển đổi tín hiệu có độ phân giải 32bit thành 16bit.
• Vừa dùng làm Master để đọc và truyền tín hiệu. Đồng thời cũng trở thành Slave để truyền về Master tổng khác.

Bộ hiển thị tín hiệu NTC

Như các bạn đã được giải thích về dạng tín hiệu NTC trên, đối với các dạng tín hiệu này. Một điều luôn cần phải chú ý đó chính là hệ số beta khi sử dụng. Nếu dùng để hiển thị tín hiệu NTC không thôi, thì hệ số này không đang quan tâm là bao.

Đặc điểm của bộ hiển thị tín hiệu NTC ATR244-12ABC này đó chính là hiển thị 4 số Digits. Đồng thời đọc tín hiệu NTC 10k hoặc PTC 1k. Không chỉ vậy, việc ứng dụng nó trong các hệ thống PID controller hoàn toàn được.

Quá trình cài đặt bộ hiển thị tín hiệu NTC này không quá khó. Nếu là điện thoại Android có tích hợp thêm NFC, thì bạn chỉ cần cài phần mềm MyPixsys rồi quét NFC lên bộ hiển thị. Lúc này, bạn chỉ cần tinh chỉnh một vài thông số rồi gửi lại bộ hiển thị là xong. Chú ý, điểm ưu của cái này là bạn không cần cấp nguồn rồi cài đặt. Mà bạn quét xong rồi cài đặt trực tiếp khi không có nguồn luôn.

Cùng tìm hiểu thêm một vài thông tin kỹ thuật về bộ hiển thị dưới đây:

• Power supply: 24-230 Vdc/ac
• Input: NTC 10k, PTC 1k
• Output: Relay, SSR, Analogue output (4-20mA)
• Setting: Button/App
• Display: 4 numbers Digit.
• Operating tempareture: 0-45 Deg C
• Dimension: 48x48x80

Bên cạnh đó, nếu dùng cảm biến nhiệt độ NTC để điều khiển một số loại van tuyến tính tự động. Đối với bộ hiển thị tín hiệu trên hoàn toàn được nhé. Đây gọi là quá trình điều khiển tự động van đóng mở bằng PID controller. Khổng chỉ mỗi van tuyến tính, mà kể cả van On-Off dựa vào Relay hay SSR thì điều này hoàn toàn được.

Tổng kết

Đồng hồ hiển thị tín hiệu nhiệt độ RTD – 4-20mA – NTC – RS485 là những dạng đồng hồ không thể thiếu trong các nhà máy. Nhờ các bộ đồng hồ hiển thị như thế này. Mà chúng ta hay các kỹ sư mới biết rõ được tín hiệu từ cảm biến đang là bao nhiêu. Để có thể tìm kiếm các loại bộ hiển thị tín hiệu phù hợp, bạn hãy liên hệ thông tin bên dưới để được mình hỗ trợ tư vấn cho nhé!

Consulting Solutions Engineer

Nguyễn Thành Đạt