Bộ Khuếch Đại Tín Hiệu 4-20mA

Bộ khuếch đại tín hiệu 4-20mA được dùng khi các thiết bị đo mức có tín hiệu 4-20mA truyền về nhưng vì một lý do nào đó chúng ta không nhận được tín hiệu 4-20mA hoặc tín hiệu 4-20mA bị chập chờn. Lý do tín hiệu 4-20mA bị nhiễu sóng hài bởi các thiết bị ngoại vi như biến tần, motor có công suất lớn.

Các bộ khuếch đại tín hiệu 4-20mA nhận tín hiệu đầu vào dạng Analog 4-20mA từ các loại cảm biến như : cảm biến nhiệt , cảm biến áp suất , cảm biến đo mức siêu âm , cảm biến đo mức radar … Vì một lý do nào đó các tín hiệu này truyền về bị suy giảm tức là tín hiệu tại 4-20mA tại cảm biến sẽ khác với tín hiệu 4-20mA tại thiết bị nhận tín hiệu như PLC , biến tần , bộ đọc điều khiển …

Nội Dung Chính

Chọn bộ khuếch đại tín hiệu 4-20mA

Bộ khuếch đại tín hiệu 4-20mA K109S

Đây là bộ khuếch đại tín hiệu thiết kế mỏng , nhỏ gọn , giá khá rẻ trên thị trường & được sản xuất tại nhà máy Seneca – Italy . Với đầy đủ các chức năng chống nhiễu 4-20mA , chuyển đổi tín hiệu 4-20mA, khuếch đại tín hiệu 4-20mA.Bộ khuếch đại tín hiệu 4-20mA K109S gần như đáp ứng mọi yêu cầu liên quan đến tín hiệu analog dạng dòng hoặc áp.

Ứng dụng bộ khuếch đại tín hiệu 4-20mA | Seneca – Italy

Như chúng ta đã biết tín hiệu dòng 4-20mA không bị suy giảm tín hiệu bởi khoảng cách truyền bao xa mà chỉ bị ảnh hưởng bởi nội trở của dây dây dẩn.Tuy nhiên có một điều phát sinh,các tín hiệu 4-20mA dể bị nhiễu hoặc mất tín hiệu 4-20mA nếu như cảm biến đi qua khu vực có sử dụng biến tần hoặc motor có công suất cao.

Nguồn cấp : 19,2 … 30Vdc
Công suất tiêu thụ : 500mW
Cách ly chống nhiễu 1.500Vac
Nguồn cấp cho transducer : Có
Sai số : 0.1%
Thời gian đáp ứng : cực nhanh chỉ 40ms
Lắp đặt trong tủ điện trên DIL Rail
Chuẩn : IP20
Nhiệt độ làm việc : -20…65oC
Kích thướt : 6.2 x 93 x 102.5 mm
Tiêu chuẩn : CE
Chứng chỉ : EN 50081-2; EN 55011,EN 50082-2,EN 61000-2-2/4,EN 50140/141,EN 61010-1

INPUT K109S :

Số kênh : 1 kênh
Voltage analog ( áp ) : 0-10V , 0-5V , 1-5v , 10-0V, điện trở load 110 KΩ
Current analog ( dòng ) : 4-20mA , 0-20mA , 20-4mA , 20-0mA , điện trở load max 35 Ω

OUTPUT K109S :

Số kênh : 1 kênh
Voltage analog ( áp ) : 0-10V , 0-5V , 1-5v , 10-0V, điện trở load 110 KΩ
Current analog ( dòng ) : 4-20mA , 0-20mA , 20-4mA , 20-0mA , điện trở load max 500 Ω

Bộ khuếch đại tín hiệu 4-20mA Z109REG2-1

Đây là bộ khuếch đại tín hiệu 4-20mA với khả năng chống nhiễu vượt trội so với tất cả các bộ khuếch đại tín hiệu khác trên thị trường. Thiết kế cứng cáp hơn với khả năng khử nhiễu tại 3750Vac cùng nhiều chức năng tiện ích khác .

Bộ khuếch đại tín hiệu 4-20mA | Seneca Z109REG2-1

Về chức năng thì bộ khuếch đại tín hiệu 4-20mA Z109REG2-1 có cùng chức năng với bộ khuếch đại K109S nhưng với nhiều tuỳ chọn hơn cùng khả năng khuếch đại tín hiệu 4-20mA mạnh mẽ hơn .

Nguồn cấp : 10…40Vdc , 19….28Vac
Nguồn cấp cho thiết bị 4-20mA 2 dây , vừa nhận vừa phát nguồn cho cảm biến có tín hiệu 4-20mA
Cung cấp nguồn cho cảm biến 2 dây tới 20V
Công suất tiêu thụ điện : 2.5W – 1.6W cho nguồn 24Vdc
Cách ly chống nhiễu tại 3.750Vac cho nguồn cấp , input , output
Bảo vệ : phản hồi xung lại khi điện áp vượt 400W/ms
Chuẩn bảo vệ : IP20
Đèn LED báo lỗi : Nguồn , input , Lỗi khác , Alarm
Cài đặt bằng Micro usb & cài bằng DIP Switch
Sai số : 0.1%
Độ trôi : 0.01%
Phần mềm cài đặt EASY Setup ( miễn phí )
Nhiệt độ làm việc -20…60oC
Kích thướt : 17.5 x 100 x 112mm
Chuẩn : CE , UL
Chứng chỉ : EN 61000-6-4, EN 61000-6-2, E-NC6o1n0f1i-g0Cu-1roanz

INPUT Z109REG2-1

Số kênh : 1 kênh
Voltage analog ( áp ) : 0-75mV , 0-20V , 0-10V với độ phân giải 15 bit
Current Analog ( dòng ) : +/0-20mA , 4-20mA , 0-20mA với độ phân giải 1 micro mili ampe

OUTPUT Z109REG2-1

Số kênh : 1 kênh
Voltage analog ( áp ) : 4-20mA, 0-20V , 0-10V độ phân giải 1 micro voltage
Current Analog ( dòng ) : 0-20mA , 4-20mA với độ phân giải 1 micro mili ampe

Chức năng bộ khuếch đại tín hiệu 4-20mA

Điều đặc biệt nhất của bộ khuếch đại tín hiệu 4-20mA Seneca Z109REG2-1 là có khả năng điều chỉnh input đầu vào và cả output đầu ra theo thực tế bị suy giảm .

Tôi lấy ví dụ :

Một cảm biến đo mức siêu âm 0-2m có tín hiệu ngõ ra 4-20mA loại 2 dây tiêu chuẩn.Khi đo dòng tại cảm biến thì tín hiệu ra đủ 4-20mA nhưng khi truyền về PLC hoặc các thiết bị nhận 4-20mA thì lại ko đủ 4-20mA mà chỉ 3.95-19.5mA.

Chúng ta rất khó phát hiện ra điều này nếu không có thiết bị đo dòng 4-20mA chuyên dụng sự khác biệt này.Giả sử chúng ta phát hiện ra điều này và phải tìm cách tăng giá trị 4-20mA bị suy giảm thành 4-20mA đúng như trên thiết bị xuất ra.

Trong trường hợp này chúng ta không thể dùng bộ khuếch đại K109S mà phải dùng bộ khuếch đại 4-20mA Z109REG2-1. Tại sao ?

Bộ khuếch đại analog 4-20mA K109S chỉ có thể khuếch đại tín hiệu vào tới thiết bị chuẩn.Nhiệm vụ của bộ khuếch đại K109S chỉ là giúp lọc nhiễu hoặc chuyển đổi tín hiệu 4-20mA từ dạng Passive sang Active .

Chính vì sự khác biệt này mà bộ khuếch đại tín hiệu 4-20mA còn được gọi là bộ chuyển đổi tín hiệu 4-20mA .Ngoài khả năng chuyển đổi các loại tín hiệu analog tiêu chuẩn 4-20mA , 0-20mmA , 0-10V , 0-5v … còn phải chuyển đổi được các loại không tiêu chuẩn khi cần thiết.

Chúng ta thường thấy rõ hơn điều này khi dùng một bộ khuếch đại loadcell có tín hiệu đầu vào mV/V cho đầu ra 4-20mA.Tức là , dùng bộ chuyển đổi để khuếch đại tín hiệu đầu vào dạng mV/V sang 4-20mA hoặc 0-10v.

Tiêu chuẩn chung của bộ khuếch đại tín hiệu 4-20mA

Các bộ khuếch đại tín hiệu 4-20mA phải đọc được tín hiệu 4-20mA Active và tín hiệu 4-20mA Passive tức là phải đọc được tín hiệu 4-20mA có nguồn áp và cả tín hiệu 4-20mA không có nguồn áp
Tín hiệu ngõ ra dạng 4-20mA , 0-20mA tiêu chuẩn hoặc không tiêu chuẩn có thể xuất ra dạng Active và cả Passive
Khả năng cách ly chống nhiễu giữa nguồn cấp , input , output

Khi nào dùng bộ khuếch đại tín hiệu 4-20mA ?

Bất cứ một tín hiệu nào có ngõ ra 4-20mA truyền về PLC đều nên dùng bộ khuếch đại 4-20mA
Tín hiệu 4-20mA bị méo mó khi truyền tải về trung tâm
Tín hiệu 4-20mA bị chập chờn lúc được lúc không được
Khi kéo không quá xa nhưng PLC lại không nhận được tín hiệu 4-20mA dù đo tại cảm biến có tín hiệu ngõ ra
Một tín hiệu 4-20mA được truyền về sử dụng tốt nhưng khi có một thiết bị khác như biến tần hay motor hoạt động thì bị chập chờn hoặc mất tín hiệu
Tín hiệu 4-20mA kéo quá xa khiến PLC không thể nhận được

Đó là các trường hợp cần dùng tới bộ khuếch đại tín hiệu 4-20mA, tất nhiên còn một vài trường hợp khác cần tới bộ khuếch đại – chống nhiễu trên tín hiệu 4-20mA.

Với nhiều loại bo khuech dai tin hieu 4-20mA có trên thị trường,tôi mong rằng hai loại bộ khuếch đại tín hiệu 4-20mA của Seneca K109S và Z109REG2-1 sẽ làm tăng thêm các sự lựa chọn cho mọi người.

Chúc mọi người thành công !

Kỹ Sư Cơ – Điện Tử

Nguyễn Minh Hòa

Mobi : 093727.5566

Mail : hoa.nguyen@huphaco.vn