Tín hiệu analog 4 -20 mA, bạn đã biết chưa?

1. Tín hiệu 4-20 mA là gì?

Tín hiệu 4-20 mA là một kiểu tín ngõ ra của các thiết bị điện tử dạng dòng điện, đây là tín hiệu chuẩn trong công nghiệp được sử dụng khá phổ biến trong các cảm biến đo lường như cảm biến đo mực nước, cảm biến đo độ mặn, độ pH, cảm biến nhiệt độ ... Đôi khi, tín hiệu 4-20 mA này còn là ngõ ra của các bộ transmitter, PLC để phục vụ cho các ứng dụng điều khiển.

Cảm biến đo mực nước Expert 3400 của hãng MJK (Xylem) và bộ transmitter MV 3010 của hãng STM (Xylem) có ngõ ra 4- 20 mA

2. Vì sao ta thường thấy tín hiệu 4-20 mA mà không phải là 0-20 mA?

Chúng ta giả thiết như thế này: ta sử dụng một cảm biến đo mực nước đang áp lực có tầm đo từ 0 m đến 10 m; điều này tương ứng với ngõ ra của tín hiệu dòng điện là 4 mA (0 m) đến 20 mA (10m). Trong quá trình sử dụng, vì một lý do nào đó tác động đến cảm biến và làm cho nó hỏng, lúc này giá trị dòng điện trả về là 3.8mA ( theo mặc định một số cảm biến) hoặc khi mực nước đo vượt ngưỡng 10m sẽ cho ra tín hiệu 23mA ( theo quy định của một số hãng lớn trên thế giới ).Trường hợp cảm biến mực nước này bị mất nguồn tín hiệu trả về là 0 mA ( đứt cable hoặc mất nguồn).

Nếu cảm biến mực nước trên có ngõ ra là 0 - 20 mA. Trong trường hợp mất nguồn, hoặc ngắn mạch hoặc cảm biến không ngập trong nước đều trả vể giá trị ngõ ra là 0 mA. Trong các trường hợp này chúng ta không có cách nào nhận biết được tín hiệu 0 mA là của trường hợp nào? Điều này rất nguy hiểm trong việc thu thập dữ liệu của các hệ thống quan trắc và cả trong điều khiển tự động. Đây có thể là lý do chính mà các hãng sản xuất đều chọn tầm 4 - 20 mA làm tín hiệu ngõ ra cho các cảm biến của mình. 

3. Tín hiệu 4-20 mA passive (thu động) và active (chủ động)

Tín hiệu 4 - 20mA passive (thụ động) là các cảm biến đo chỉ có 2 dây tín hiệu. Lúc này dây cấp nguồn và tín hiệu sẽ dùng chung. Ngày này, các cảm biến đo sử dụng trong các hệ thống quan trắc online rất thường gặp tín hiệu dạng passive này. 

Tín hiệu 4 - 20mA active (chủ động) là các cảm biến đo có ngõ ra 3 dây tín hiệu. Đối với các cảm biến dạng này thì sẽ dùng 2 dây để cấp nguồn 24vdc và một dây tín hiệu 4-20mA đưa về bộ PLC hoặc Datalogger. Tuy nhiên việc truyền bằng tín hiệu 4 - 20mA active dể bị nhiễu hơn tín hiệu 4 - 20mA passive .

Cảm biến đo mực nước SL10-V1 hãng JFE Advantech (Nhật Bản) và Expert 1400 hãng MJK (Xylem) có ngõ ra 4- 20 mA passive

4. Cách đấu dây ngõ ra tín hiệu 4-20 mA và PLC

Việc đấu dây tín hiệu ngõ ra 4-20mA passive 2 dây với PLC được thực hiện đơn giản với việc cấp thêm một nguồn 24Vdc. Nguồn 24Vdc(+) sẽ được đấu với dây dương (+) của cảm biến hay bộ chuyển đổi tín hiệu, dây âm (–) của cảm biến sẽ nối với ngõ dương (+) của PLC; ngõ âm (–) còn lại của PLC sẽ được nối với nguồn 0Vdc. Việc nối như thế tạo thành một vòng tròn kín giúp tín hiệu 4-20mA 2 dây của cảm biến có nguồn nuôi đưa tín hiệu về PLC để xử lý tín hiệu analog 4-20mA .

... Đón đọc các chia sẻ tiếp theo

---------------------------------------------------

Vui lòng liên hệ để biết thêm thông tin

HỢP PHÁT - CHUYÊN GIA QUAN TRẮC VÀ TỰ ĐỘNG HOÁ

Mobile/Zalo: 086.222.0171

Email: info@hotech.com.vn

Website: www.hotech.com.vn

Facebook: www.facebook.com/hotech.com.vn

Linkedin: www.linkedin.com/company/hợp-phát

ZALO OA (quét mã QR)