Bộ chia tín hiệu analog 4-20ma, 0-20mA, 0-10v, 0-5v, 1-5v, 2-10v

Chào các bạn, hôm nay trong bài viết này mình xin giới thiệu đến các bạn một thiết bị có khả năng chia tín hiệu trong công nghiệp. Đó là bộ chia tín hiệu analog 4-20ma, là một trong những thiết bị hỗ trợ đắc lực cho công tác truyền dẫn tín hiệu giữa các thiết bị. Nếu các bạn đang có nhu cầu chọn mua cho mình dòng sản phẩm tương tự thì có thể tham khảo bài viết này nhé. Bài viết mình sẽ giới thiệu sơ lược về các kiến thức liên quan như khái niệm, các thông số kỹ thuật, ứng dụng của thiết bị cũng như mô tả cách thức hoạt động của chúng. Qua đó các bạn sẽ ít nhiều có thêm kiến thức liên quan để giúp ích cho việc chọn mua và sử dụng.

Việc ứng dụng các loại thiết bị cảm biến hay máy móc trong công nghiệp là việc không còn quá xa lạ. Chúng góp phần thay thế chúng ta trong các công việc đòi hỏi sự linh hoạt, phức tạp và tiềm ẩn rủi ro. Với các quy mô sản xuất hàng loạt thì việc điều khiển các thiết bị hoạt động trong một chương trình là điều thường gặp.

Nhưng để có thể làm được các việc như trên thì chúng ta cần rất nhiều đến các thiết bị phụ trợ cho việc truyền tải tín hiệu như bộ chia tín hiệu analog 4-20ma.

Bộ chia tín hiệu analog 4-20ma là gì ?

Dành cho những bạn nào lần đầu tìm hiểu về loại thiết bị này thì chúng được xem là thiết bị trung gian giữa các thiết bị thu phát tín hiệu khác. Chúng sẽ có một số chức năng nhất định trong việc truyền tải tín hiệu từ các loại thiết bị đo lường như cảm biến áp suất, cảm biến siêu âm,…đến các thiết bị điều khiển như PLC hay biến tần.

Mục đích cuối cùng của chúng là đảm bảo kết nối tín hiệu đó được hiệu quả nhất mà không bụ ảnh hưởng bởi các tác nhân bên ngoài.

Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng thiết bị chia tín hiệu có model là OMX102UNI được nhập khẩu từ hãng Orbit Merret – Cộng Hòa Séc. Đây là thiết bị có khả năng nhận 1 hay 2 tín hiệu đầu vào và cho ra 1 hay 2 tín hiệu đầu ra để chúng ta thực hiện nhiều chức năng khác nhau. Với thiết bị này thì ta có thể sử dụng để chuyển đổi tín hiệu, khuếch đại tín hiệu cũng như cách ly tín hiệu một cách dễ dàng.

Ứng dụng của bộ chia tín hiệu analog 4-20ma:

Thông thường từ các cảm biến chúng ta sẽ có ngõ ra là các dạng analog 4-20mA, 0-10mA, 0-20mA cho đến tín hiệu áp 0-10vdc, 0-5vdc, 1-5vdc đúng không nào. Chúng ta có nhu cầu truyền các tín hiệu đầu ra này đến các thiết bị điều khiển khác như màn hình hiển thị, PLC hay là các biến tần.

Tuy nhiên vấn đề đặt ra là chỉ duy nhất 1 ngõ ra của cảm biến mà thôi trong khi chúng ta muốn chúng vừa được kết nối với màn hình và vừa với PLC điều khiển thì làm thế nào ? Đó là lúc chúng ta dùng đến bộ chia tín hiệu analog hay còn gọi là bộ cách ly chống nhiễu tín hiệu analog.

Bên cạnh đó thiết bị này còn có khả năng nhận các loại tín hiệu khác nhau từ dạng điện áp cho đến dòng điện để cho ra các dạng tín hiệu tương tự. Trong quá trình truyền tải có sự hỗ trợ của thiết bị này, khả năng bị nhiễu sóng trong quá trình truyền là rất thấp sẽ đảm bảo được mức chính xác giữa nơi phát và nơi thu.

Các thông số kỹ thuật của bộ chia tín hiệu 4-20ma:

Bộ chia tín hiệu analog 4-20ma Cộng Hòa Séc:

• Model: sản phẩm có mã là OMX102UNI
• Xuất xứ: được nhập khẩu chính hãng từ Orbit Merret  – Cộng Hoà Séc
• Ngõ vào: 1 kênh có thể nhận được các loại như 4-20ma, 0-20mA, 0-10v, 0-5v, 1-5v, 2-10v. Bên cạnh đó còn có các tín hiệu của cảm biến pt100, can nhiệt các loại, các loại biến trở, điện trở và dạng mV.
• Ngõ ra: 2 kênh có các dạng tín hiệu như 4-20ma, 0-20mA, 0-10v, 0-5v, 1-5v, 2-10v.
• Hệ số cách ly chống nhiễu: 4000VAC, với hệ số này đảm bảo rất tốt trong việc chống nhiễu
• Nguồn cấp: 10÷40VDC hoặc 80÷250VAC
• Thời gian phản hồi: 10ms
• Sai số: chỉ 0.1%
• Nhiệt độ làm việc: -10÷65°C
• Thời gian bảo hành: lên đến 12 tháng 1 đổi 1
• Tích hợp màn hình hiển thị và điều chỉnh

Ví dụ về cách dùng Bộ chia tín hiệu 4-20mA – OMX102UNI

Ví dụ 1:

Chúng ta có một cảm biến siêu âm. Dùng để đo mức nước cảm biến siêu âm xuất tín hiệu 4-20mA. Chúng ta muốn sử dụng tín hiệu này để hiển thị tại hai trị ví khác nhau. Như đưa về PLC để điều khiển và đưa về màng hình giám sat. Vì vậy trong trường hợp này ta sử dụng đến Bộ chia tín hiệu OMX102UNI.

Ví dụ 2:

Giả sử ta dùng cảm biến đo nhiệt độ Pt100 để giám sát nhiệt độ. Yêu cầu đặt ra là cần đưa tín hiệu cảm biến này về hai vị trí để hiển thị. Trong trường hợp này bộ chia OMX102UNI được áp dụng.

Bộ chia tín hiệu 4-20mA, 0-10V OMX212PM:

Đây là một thiết bị được hãng sản xuất trong thời gian gần đây để giải quyết vấn đề thiếu chíp linh kiện sản xuất. Dòng này có giá thành tương đối thấp so với các dòng của các hãng khác. Tuy nhiên về chất lượng thì sẽ được đảm bảo vì đây là hàng của Châu Âu – EU. Các tính năng và cách thức sử dụng hoàn toàn tương tự như những dòng chia tín hiệu khác.

• Model: sản phẩm có mã là OMX 212PM
• Xuất xứ: được nhập khẩu chính hãng từ Orbit Merret  – Cộng Hoà Séc
• Ngõ vào: có thể nhận được các loại như 4-20ma, 0-20mA, 0-10v, 0-5v, 1-5v, 2-10v
• Ngõ ra: xuất ra được 2 kênh có các dạng tín hiệu như 4-20ma, 0-20mA, 0-10v, 0-5v, 1-5v, 2-10v
• Hệ số cách ly chống nhiễu: 2500VAC, với hệ số này đảm bảo rất tốt trong việc chống nhiễu
• Nguồn cấp: 10÷40VDC 
• Thời gian phản hồi: 10ms
• Sai số: chỉ 0.1%
• Nhiệt độ làm việc: -10÷65°C
• Thiết bị được tích hợp màn hình hiển thị thông số giá trị ngõ vào và ngõ ra linh hoạt
• Có thể cài đặt thông qua cáp USB port
• Thời gian bảo hành: lên đến 12 tháng 1 đổi 1 nếu phát sinh lỗi do nhà sản xuất

Bộ chia tín hiệu analog 4-20ma Drago:

• Model: sản phẩm có mã là DN21000
• Xuất xứ: được nhập khẩu từ hãng Drago
• Ngõ vào: 1 kênh có thể nhận được các loại như 4-20ma, 0-20mA, 0-10v, 0-5v, 1-5v, 2-10v.
• Ngõ ra: xuất ra được 2 kênh có các dạng tín hiệu như 4-20ma, 0-20mA, 0-10v, 0-5v, 1-5v, 2-10v.
• Hệ số cách ly chống nhiễu: 3000VAC, với hệ số này đảm bảo rất tốt trong việc chống nhiễu
• Nguồn cấp: 24VDC
• Thời gian phản hồi: 10ms
• Sai số: chỉ 0.1%
• Nhiệt độ làm việc: -25÷70°C

Bộ chia tín hiệu analog 4-20ma 2 vào 4 ra Orbit Merret:

Nếu các bạn muốn tiết kiệm chi phí đầu tư thì nên sử dụng bộ chia tín hiệu có 2 kênh ngõ vào và 4 kênh tín hiệu ngõ ra nhé. Đây cũng là 1 model khác của hãng Orbit Merret, tuy nhiên thì chúng có nhiều kênh hơn nên giá thành cũng tốt hơn so với việc ta dùng 2 bộ chia.

Loại này có model là OMX103UNI có ngõ vào dạng multi như các loại cảm biến nhiệt độ, điện trở, analog và ngõ ra cũng tương tự bao gồm modbus và các loại relay đóng ngắt khác. Các thông số kỹ thuật như sau:

• Model: sản phẩm có mã là OMX103UNI
• Xuất xứ: được nhập khẩu chính hãng từ Orbit Merret  – Cộng Hoà Séc
• Ngõ vào: 2 kênh có thể nhận được các loại như 4-20ma, 0-20mA, 0-10v, 0-5v, 1-5v, 2-10v. Bên cạnh đó còn có các tín hiệu của cảm biến pt100, can nhiệt các loại, các loại biến trở, điện trở và dạng mV.
• Ngõ ra: xuất ra được 4 kênh có các dạng tín hiệu như 4-20ma, 0-20mA, 0-10v, 0-5v, 1-5v, 2-10v. Relay on/off hoặc modbus RS485
• Hệ số cách ly chống nhiễu: 4000VAC, với hệ số này đảm bảo rất tốt trong việc chống nhiễu
• Nguồn cấp: 10÷40VDC hoặc 80÷250VAC
• Thời gian phản hồi: 10ms
• Sai số: chỉ 0.1%
• Nhiệt độ làm việc: -10÷65°C
• Thiết bị được tích hợp màn hình hiển thị thông số giá trị ngõ vào và ngõ ra linh hoạt

Bộ chia tín hiệu analog 4-20ma Lumel:

Đây là dòng thiết bị được công ty BFF mới nhập về thời gian gần đây để cung cấp cho thị trường Việt Nam. Dòng này có chức năn tương đương so với các dòng chia tín hiệu 4-20mA khác. Tuy nhiên lợi thế ở chỗ là thiết bị này có giá thành rất tốt, có thể nói là một trong những bộ chia có giá tốt nhất trên thị trường hiện nay tính đến thời điểm hiện tại. Các bạn tham khảo một vài thông số của thiết bị này như sau:

• Model: sản phẩm có mã là P15555555F0000M0
• Xuất xứ: được nhập khẩu từ hãng Lumel – Ba Lan
• Ngõ vào: 1 kênh có thể nhận được các loại như 4-20ma, 0-20mA, 1-5mA
• Ngõ ra: xuất ra được 2 kênh có các dạng tín hiệu như 4-20ma, 0-20mA
• Hệ số cách ly chống nhiễu: 2300VAC, với hệ số này đảm bảo rất tốt trong việc chống nhiễu
• Nguồn cấp: 20..40VDC/ 20..60VDC hoặc 60..300VAC/DC
• Thời gian phản hồi: dưới 50 ms
• Sai số: chỉ +-0.2%
• Nhiệt độ làm việc: -25÷70°C
• Tiêu chuẩn bảo vệ: chống bụi và chống nước đạt IP40
• Kích thước tổng thể: 22.5 x 65.5 x 106.5 mm
• Lắp đặt: dạng gắn tủ điện DIN rail
• Thời gian bảo hành: 12 tháng 1 đổi 1 nếu có phát sinh lỗi do nhà sản xuất.
• Thiết bị thường có sẵn hàng với số lượng lớn.
• Đạt các tiêu chuẩn khắc khe của Châu Âu

Khả năng hoạt động của bộ chia tín hiệu tín hiệu analog 4-20ma:

Thông thường thì một bộ chia tín hiệu sẽ có các công dụng hoặc khả năng hoạt động như sau:

• Chia 1 tín hiệu đầu vào thành 2 tín hiệu đầu ra. hoặc 2 kênh ngõ vào và 4 kênh ngõ ra.
• Chuyển đổi tín hiệu đầu vào sang các dạng tín hiệu analog thường dùng
• Cách lý chống nhiễu cực tốt khi dùng trong các môi trường có tác nhân gây nhiễu.

Cách sử dụng bộ chia tín hiệu 4-20ma:

Trong phần này mình sẽ đưa ra một số ví dụ để các bạn có thể dễ dàng tham khảo nhé. Mình sẽ cho bộ chia tín hiệu analog 4-20ma kết nối với các thiết bị khác nhau để các bạn có thể dễ dàng hình dung:

Ví dụ 1: Cách ly chống nhiễu cho các tín hiệu analog

Chúng ta có một cảm biến đo mức nước có ngõ ra dạng analog 4-20ma, ta muốn truyền tín hiệu  về PLC điều khiển. Tuy nhiên trong môi trường có rất nhiều thiết bị gây nhiễu sóng, việc này làm cho tín hiệu analog truyền đi bị sai lệch so với khi đến PLC. Và lúc này việc bộ chia tín hiệu analog 4-20ma có hệ số cách ly 4000VAC sẽ giải quyết được vấn đề này.

Ví dụ 2: Chuyển đổi các dạng tín hiệu đầu vào thành các dạng tín hiệu analog:

Giả sử chúng ta có một cảm biến nhiệt độ can nhiệt S, tín hiệu đầu ra của chúng không phải là analog 4-20ma. Nhưng để có thể giao tiếp với PLC ta cần tín hiệu đầu vào là analog 4-20ma hay 0-20ma,…Và khi đó chúng ta dùng bộ chia tín hiệu analog ở giữa để chuyển đổi tín hiệu can nhiệt S thành analog để kết nối với PLC điều khiển thiết bị. Trong ví dụ này ta có thể thấy thiết bị có khả năng chuyển tín hiệu và cả chống nhiễu tín hiệu cùng một lúc.

Ví dụ 3: Chia tín hiệu ngõ vào ra làm 2 nhánh tín hiệu

Giả sử chúng ta có một một cảm biến đo áp suất nước có ngõ ra dạng analog 4-20ma. Nhưng chúng ta muốn vừa hiển thị giá trị đo đạc được trên màn hình và vừa kết nối với PLC điều khiển. Lúc này chúng ta cần dùng đến bộ chia tín hiệu cho việc này. Hơn nữa với hệ số cách ly 4000VAC, việc nhiễu sóng trong trường hợp này là không đáng bận tâm.

Bộ điều khiển tín hiệu 4-20ma sang 2 relay on/off:

Nếu các bạn cần chuyển từ 1 tín hiệu 4-20ma sang 2 ngõ ra relay và bên cạnh đó muốn sử dụng đến chức năng hiển thị thì có thể tham khảo dòng màn hình điều khiển nhé. Đây là thiết bị có khả năng hiển thị, cách ly tín hiệu và chia tín hiệu analog 4-20ma sang 2 cổng relay on/off riêng biệt. Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng màn hình điều khiển và hiển thị có model là OM352UNI cũng được nhập khẩu từ hãng Orbit Merret – Cộng Hòa Séc. Các bạn tham khảo một vài thông số dưới đấy nhé.

Thông số bộ điều khiển tín hiệu 4-20ma:

• Model: sản phẩm có mã là OM352UNI
• Xuất xứ: bên mình nhập khẩu từ hãng Orbit Merret – Cộng Hoà Séc. 
• Khả năng hiển thị: bộ hiển thị có 4 led, giá trị có thể hiển thị từ -1999 đến 9999, có thể đáp ứng hầu hết các yêu cầu về hiển thị.
• Nguồn cấp: bộ điều khiển áp suất sử dụng nguồn điên 80-250VAC hoặc nguồn 10-30VDC
• Hệ số chống nhiễu, cách ly tín hiệu của thiết bị đạt: 4000 VAC
• Tín hiệu ngõ vào: 
  • Cảm biến nhiệt độ Pt100, Pt500,  Pt1000, Pt50..
  • Can nhiệt dạng K, can nhiệt B, can nhiệt S, can nhiệt J….
  • Tín hiệu dạng analog 4-20mA, tín hiệu 0-10v, 0-5v, 0-20mA..
• Tín hiệu ngõ ra:
  • 2 Relay on/off, có thể chọn lên đến 4 relay.
  • Analog 4-20mA
  • Truyền thông RS485, RS232, Profibus
• Sai số: thiết bị 0.1%.
• Thời gian phản hồi của thiết bị: 1ms
• Kích thước bộ điều khiển: 96 x48 x 120mm
• Tiêu chuẩn bảo vệ đạt: IP64 chống nước và chống bụi khá tốt

Trên đây là một số thông tin và các kiến thức liên quan về bộ cách ly chống nhiễu – bộ chia tín hiệu analog 4-20ma xuất xứ Orbit Merret – Cộng Hòa Séc. Hy vọng sẽ giúp ích cho các bạn trước khi mua và sử dụng. Ngoài ra bên mình còn cung cấp các loại cách ly – chống nhiễu khác các bạn có thể tham khảo để biết thêm thông tin. Mọi thắc mắc cần tư vấn các bạn có thể liên hệ mình qua các thông tin sau:

Phone – Zalo: 0779 81 81 84 (An Nguyễn)

Email: An.nguyen@bff-tech.com