Bộ chuyển đổi tín hiệu mV sang 4-20ma

Chào các bạn, hôm nay trong bài viết này mình xin giới thiệu đến các bạn một dòng thiết bị chuyên dùng để chuyển đổi tín hiệu giữa các thiết bị. Đó là bộ chuyển đổi tín hiệu mV sang 4-20ma, đây là một thiết bị chuyên dùng kèm với các loại cảm biến can nhiệt S-K-T-E-R-J hiện nay. Nếu các bạn đang có nhu cầu tìm hiểu cũng như chọn mua sản phẩm này thì có thể tham khảo bài viết này nhé. Trong bài viết mình sẽ làm rõ thiết bị này là gì ? Các phạm vi ứng dụng của thiết bị ? Các thông số kỹ thuật ? Các cách thức sử dụng của loại thiết bị này một cách chi tiết nhất. Hy vọng thông qua đó các bạn sẽ có thêm thông tin cho việc chọn mua và sử dụng thiết bị.

Việc sử dụng các loại cảm biến hay thiết bị đo lường trong công nghiệp hiện nay đã là một điều không quá mới mẻ. Chúng giúp ích cho chúng ta rất nhiều trong công việc, đẩy nhanh tốc độ sản xuất và sản lượng sản phẩm.

Tuy nhiên để có thể kết nối các thiết bị lại thành một hệ thống tự động thì không phải là một điều dễ dàng. Vì mỗi loại thiết bị đều có các dạng tín hiệu giao tiếp khác nhau. Đó là lý do vì sao chúng ta cần dùng đến bộ chuyển tín hiệu mv sang analog 4-20ma để có thể thực hiện được công việc này.

Bộ chuyển đổi tín hiệu mV sang 4-20ma là gì ?

Dành cho những bạn nào chưa biết thì hầu hết các thiết bị chuyển đổi tín hiệu hiện nay thường dùng cho việc chuyển đổi tín hiệu qua lại giữa các thiết bị. Thường sẽ chuyển các tín hiệu về dạng analog 4-20ma hoặc dạng RELAY để phục vụ cho nhu cầu sử dụng. Bên cạnh đó thì chúng cũng có thể được sử dụng đễ chuyển từ analog kiểu cũ như 0-5v, 0-10v, 1-5v sang tín hiệu analog hiện nay như 4-20ma.

Và bên cạnh đó thì còn chuyển đổi các dạng tín hiệu mV của các loại cảm biến can nhiệt S-K-T-E-R-J sang dạng tín hiệu 4-20ma hay relay on/off để đáp ứng nhu cầu sử dụng trong quá trình làm việc. Một ứng dụng khác nữa liên quan đến tín hiệu mV đó chính là điện trở shunt 10mV, 20mV, 30mV, 50mV, 60mV, 65mV, 75mV, 100mV, 150mV, 200mV, 500mV sang analog 4-20mA/ 0-20mA/ 0-5V/ 0-10V

Và vì sao là tín hiệu analog 4-20ma mà không phải là thiết bị khác ? Có thể trả lời là vì chỉ có tín hiệu analog 4-20ma mới có thể truyền đi mà không lo bị nhiễu dẫn đến sai số. Còn tín hiệu relay là dùng để đấu dây đóng/mở các thiết bị lắp trước bộ chuyển đổi một cách tự động.

Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng chuyển đổi tín hiệu mV sang 4-20ma có model là OM333UNI được bên mình nhập về từ hãng Orbit Merret thuộc quốc gia Cộng Hòa Séc. Đây là một dòng sản phẩm thường được dùng kèm với các loại cảm biến can nhiệt hiện nay trên thị trường.

Điện trở Shunt và bộ chuyển đổi shunt sang 4-20mA là gì ? 

Điện trở Shunt là một dạng điện trở có độ chính xác cao và được dùng để đo dòng điện trong hệ thống. Loại điện trở này thường được sử dụng trong điện kế để đo dòng điện lớn và nó được lắp đặt song song với mạch điện của điện kế. Có nhiều loại điện trở shunt từ 1A đến 15kA và đọc được điện AC lẫn DC.

Ngõ ra của nó là dạng mV nên thông thường chúng ta thấy ký hiệu của điện trở Shunt là 500A/100mV. Điều này có nghĩa là nếu dòng điện chạy qua điện trở Shunt là 500A thì ngõ ra của nó là 100mV. 

Trên thực tế điện trở Shunt được sử dụng rất nhiều trong nhà máy. Tuy nhiên để sử dụng được, chúng ta cần thêm một thiết bị trung gian để chuyển đổi tín hiệu mV sang tín hiệu 4-20mA hoặc 0-10V. Đó chính là bộ chuyển đổi mV sang 4-20mA mà tôi sẽ giới thiệu cho các bạn trong bài viết này. Một số ưu điểm của bộ transducer này như:

• Thiết kế nhỏ gọn 
• Nguồn cấp đa dạng: 24V, 48V, 110V, 220V…
• Bảo hành 1 đổi 1 trong vòng 12 tháng
• Đọc được tất cả các loại Shunt trên thị trường hiện nay
• Tín hiệu ngõ ra cho phép tùy chọn như: 4-20mA, 0-10V, 0-20mA
• Cách ly chống nhiễu tốt, hoạt động ổn định
• Thời gian đáp ứng nhanh, sai số thấp
• Xuất xứ EU, có đầy đủ CO CQ
• Giá cạnh tranh so với các hãng khác 

Phạm vi ứng dụng của bộ chuyển đổi tín hiệu mV sang 4-20ma:

Hầu hết các loại chuyển tín hiệu đều là các thiết bị hỗ trợ việc truyền tín hiệu. Chính vì thế mà các loại cảm biến nhiệt độ dạng can nhiệt K S R E J B haycác loại cảm biến đo lường hay thiết bị đo lường có ngõ ra dạng tín hiệu mV  thì có thể dùng loại thiết bị này.

Các tín hiệu ngõ ra mV đều không thể truyền đi xa được vì sẽ gây nhiễu nên chúng ta cần dùng đến dạng tín hiệu analog 4-20ma thông qua bộ chuyển đổi tín hiệu mV sang analog 4-20ma. Hơn nữa các PLC điều khiển các thiết bị thông qua chương trình cũng chỉ có thể nhận được các tín hiệu analog 4-20ma mà thôi.

Mặt khác để có để có thể hiển thị giá trị đo được của các cảm biến thì chúng ta cần dùng đến các loại màn hình hiển thị. Tuy nhiên đối với các loại cảm biến được lắp đặt gần các hệ thống hay các thiết bị có tính nguy hiểm cao thì chúng ta chỉ còn cách lắp đặt bộ hiển thị từ xa. Mà một khi bộ hiển thị lắp ở xa thì cần đến bộ chuyển tín hiệu để có thể chuyển sang dạng 4-20ma một cách dễ dàng cho việc kết nối.

Các thông số của bộ chuyển tín hiệu mV OMX333UNI:

Các bạn có thể tham khảo các thông số kỹ thuật của bộ hiển thị như sau:

• Model: sản phẩm có mã là OMX333UNI
• Xuất xứ: được nhập khẩu từ hãng Orbit Merret – Cộng Hoà Séc
• Ngõ vào (Input): pt100, các tín hiệu Can nhiệt K, can nhiệt S, can nhiệt B, can nhiệt E, can nhiệt J,…10mV, 20mV, 30mV, 50mV, 60mV, 65mV, 75mV, 100mV, 150mV, 200mV, 500mV
• Ngõ ra: các tín hiệu analog 4-20mA, 0-20mA. Ngõ ra áp 0-10vdc, 0-5vdc, 2-10vdc, 1-5vdc…Ngoài ra còn có giao thức truyền thông RS485
• Hệ số cách ly: 2500VAC.
• Thời gian phản hồi: 1ms
• Nguồn cấp: 10÷30VDC.
• Nhiệt độ làm việc: -10÷60°C.
• Kích thước: 90 x80 x 25mm
• Cài đặt nhiệt độ nhiệt độ tuỳ ý thông qua phần mềm.
• Sai số: 0.1%
• Thời gian bảo hành: lên đến 12 tháng 1 đổi 1 nếu có lỗi từ phía nhà cung cấp

Hướng dẫn đấu dây bộ chuyển đổi điện trở shunt OMX333UNI:

Nhìn vào sơ đồ kết hợp với bảng thể hiện vị trí đấu dây thì có thể dễ dàng nhận biết rằng với ngõ vào input là điện trở shunt dạng mV thì sẽ là Input 3 và cách thức đấu dây như sau:

• Nguồn cấp: ta cấp nguồn 10..30VDC vào hai chân 4 (-) và 5 (+)
• Input: ta đấu dây vào chân 1 (+) và 3 (-)
• Output:
  • Nếu chúng ta ra tín hiệu 4-20mA/ 0-20mA thì sẽ ra dây từ hai chân 1 (-) và 2 (+)
  • Nếu chúng ta ra tín hiệu 0-5V/ 0-10V thì sẽ ra dây từ hai chân 1 (-) và 3 (+)
  • Nếu chúng ta ra tín hiệu truyền thông RS485 thì sẽ ra dây từ hai chân 2 (-) và 3 (+)
  • Nếu chúng ta sử dụng tiếp điểm relay thì có thể ra từ hai chân 6 và 7 hoặc 8 và 9

Dị nhiên các bạn cần phải lưu ý là phải cài đặt thông số ngõ vào và ngõ ra trên áp trước rồi mới có thể đấu dây và sử dụng nhé. Với các dòng này thì khi chọn mua các bạn chỉ cần cho mình biết chính xác thông số ngõ vào và ngõ ra để bên mình cài đặt trước. Việc còn lại của các bạn chỉ là đấu dây và sử dụng thôi nhé.

Các thông số của bộ chuyển tín hiệu mV QA-OMNI:

• Model: thiết bị có mã là QA-OMNI
• Original: sản xuất bởi hãng Qeed – Italy
• Tín hiệu ngõ vào (Input): đọc đước các dạng tín hiệu như 4-20mA, 0-20mA, 0-5V, 0-10V,…
• Tín hiệu ngõ ra (Ouput): cho ra các dạng tín hiệu phổ biến như:
  • Analog: 4-20mA, 0-20mA, 0-5V, 0-10V,…
  • Tín hiệu mV từ điện trở shunt: 10mV, 20mV, 30mV, 50mV, 60mV, 65mV, 75mV, 100mV, 150mV, 200mV, 500mV với độ phân dãy là 1mV
  • Tiếp điểm rơ le: Relay 5A 230VAC (NO/NC)
  • Truyền thông RS485
• Hệ số cách ly: khả năng chống nhiễu tín hiệu đạt 1500 VAC
• Nguồn cấp: sử dụng nguồn trong khoảng 10-40VDC, 20-28VAC
• Tiêu chuẩn bảo vệ: khả năng chống bụi chống nước đạt IP20
• Sai số: chỉ 0.1% cho toàn thang đo
• Tiêu chuẩn CE: EN61000-6-4/2006 + A1 2011; EN64000-6-2/2005; EN61010-1/2010
• Nhiệt độ làm việc: -15..65°C
• Kích thước tổng thể: 17,5 x 100 x 112 mm
• Khả năng cài đặt: sử dụng cáp Micro USB và App do hãng cấp
• Thời gian bảo hành: lên đến 12 tháng 1 đổi 1 nếu phát sinh lỗi do nhà sản xuất

Hướng dẫn đấu dây bộ chuyển đổi điện trở shunt QA-OMNI:

Nhìn vào hướng dẫn của Manual thì có thể dễ dàng nhận biết rằng với ngõ vào input là điện trở shunt dạng mV thì cách thức đấu dây như sau:

• Nguồn cấp: ta cấp nguồn 10..40VDC vào hai chân 16 và 17
• Input: ta đấu dây vào chân 1 (+) và 3 (-)
• Output:
  • Nếu chúng ta ra tín hiệu 4-20mA/ 0-20mA ACTIVE thì sẽ ra dây từ hai chân 29 (+) và 30 (-)
  • Nếu chúng ta ra tín hiệu 4-20mA/ 0-20mA PASSIVE thì sẽ ra dây từ hai chân 30 (+) và 30 (-)
  • Nếu chúng ta ra tín hiệu 0-5V/ 0-10V thì sẽ ra dây từ hai chân 29 (-) và 31 (+)
  • Nếu chúng ta ra tín hiệu truyền thông RS485 thì sẽ ra dây từ hai chân 33 (-) và 34 (+)
  • Nếu chúng ta sử dụng tiếp điểm relay thì có thể ra từ hai chân 25 và 26 nếu là NO hoặc 26 và 27 nếu là NC

Các ưu điểm của bộ chuyển tín hiệu mV sang 4-20mA/ 0-20mA/ 0-5V/ 0-10V:

• Có thể nhận được hầu hết các dạng tín hiệu mV và mV/Vhiện nay của các loại thiết bị khác.
• Ngõ ra là các dạng tín hiệu analog hay tín hiệu điện áp thường dùng.
• Thiết kế nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt.
• Sai số cực thấp trong quá trình làm việc.

Cách thức hoạt động của bộ chuyển tín hiệu mV sang 4-20mA:

Mình giả sử như chúng ta có một cân điện trở shunt có tín hiệu ngõ ra là dạng mV. Tuy nhiên chúng ta muốn chuyển chúng về dạng tín hiệu analog 4-20ma để truyền đến các PLC điều khiển chương trình tự động. Hoặc là chúng ta muốn đưa tín hiệu về các màn hình hiển thị được lắp đặt ở khoảng cách xa. Việc cần làm là chúng ta sẽ lắp đặt thứ tự các thiết bị như hình mô tả dưới đây.

Trong quá trình hoạt động thì điện trở shunt sẽ truyền đến bộ chuyển đổi, sau đó từ bộ chuyển đổi sẽ xử lý tín hiệu và cho ra các dạng tín hiệu analog 4-20mA, 0-10v, -10..10v,…Các tín hiệu này các bạn có thể truyền đi với khoảng cách lên đến 800m mà không bị ảnh hưởng bởi hiện tượng nhiễu sóng. Hơn nữa nếu chúng ta dùng ngõ ra dạng RELAY của bộ chuyển đổi thì có thể tự động đóng ngắt các thiết bị khác một cách dễ dàng thông qua cảm biến và bộ hiển thị.

Để dễ hình dung hơn về cách thức lắp đặt cũng như thứ tự của các thiết bị các bạn có thể tham khảo hình ảnh mô phỏng bên dưới. Các bạn có thể thấy các tín hiệu đầu ra của cảm biến dòng điện trở shunt dạng mV sau đó khi qua bộ chuyển đổi tín hiệu sẽ được chuyển về dạng analog 4-20mA. Với tín hiệu này các bạn có thể làm nhiều công việc khác nhau như mình đã nói ở trên.

Lưu ý: Chỉ các loại cảm biến có đầu ra không phải dạng analog 4-20mA thì mới cần đến bộ chuyển đổi tín hiệu. Còn các loại cảm biến áp suất hay cảm biến đo mức hiện nay đa phần đều có sẵn đầu ra là analog nên các bạn không cần trang bị thêm để tránh tốn thêm chi phí nhé.

Màn hình hiển thị can nhiệt S B E R J K:

Một loại chuyển đổi tín hiệu khác mà mình muốn giới thiệu đến các bạn đó chính là dòng màn hình hiển thị giá trị đo đạc của cảm biến can nhiệt. Đây là một loại thiết bị có khả năng điều khiển và hiển thị giá trị mà các cảm biến nhiệt độ hay can nhiệt đo được. Sản phẩm có chung hãng sản xuất với bộ chuyển đổi tín hiệu bên trên là Orbit Merret – Cộng Hòa Séc. Sản phẩm này thực chất là một màn hình hiển thị được tích hợp thêm tính năng chuyển đổi – điều khiển tín hiệu để đáp ứng nhu cầu từ phía người dùng. Các bạn tham khảo một vài thông số như sau:

• 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 điện trở shunt dạng mV như: 20mV, 60mV và 1000mV DC
• Tín hiệu ngõ ra:
  • 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

Mua bộ chuyển tín hiệu mV ở đâu ?

Trên đây là các thông tin và các kiến thức cơ bản về bộ chuyển tín hiệu mV sang analog 4-20mA. Hy vọng sẽ giúp ích cho những bạn cần tìm hiểu hoặc muốn trang bị. Ngoài ra công ty mình còn cung cấp các loại Bộ chuyển tín hiệu can nhiệt S, K, T, E, R sang analog 4-20ma Mọi thắc mắc các bạn có thể liên hệ mình qua website congnghedoluong.com hoặc các thông tin sau:

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

Email: An.nguyen@bff-tech.com

Bài viết khác: 

Bộ chuyển đổi tín hiệu điện trở shunt sang 4-20mA