Bộ Phát Dòng 4-20mA

13-12-2018 Nồi Hơi Đốt Củi

Bộ phát dòng 4-20mA dùng để tạo ra một nguồn dòng có giá trị từ 0-20mA hoặc từ 4-20mA hay 0-10V tương tự như tín hiệu ngõ ra analog của các cảm biến đo mức , cảm biến đo áp suất , cảm biến nhiệt độ , đồng hồ đo lưu lượng …Mục đích của việc phát dòng 4-20mA hay 0-10V nhằm giả lập tín hiệu ngõ ra của các thiết bị đo khi bị hư hỏng hay bị sự cố mà không có thiết bị thay thế.

bộ phát dòng 4-20mA Seneca TEST-4

Bộ phát dòng 4-20mA | Seneca Test-4

Có nhiều thiết bị cũng như nhiều cách phát dòng khác nhau trong đó cách phổ biến nhất chính là dùng các thiết bị chuyên dụng với độ chính xác cao hoặc tự tạo một bộ phát dòng 4-20mA.Bộ phát dòng 4-20mA hoạt động dựa trên nguyên tắc dùng một biến trở để điều chỉnh giá trị cần phát dòng từ 0.000…20.000mA.

Đơn giản,rẻ tiền chính là chúng ta tự tạo ra bộ phát dòng 4-20mA bằng một biến trở và một bộ chuyển đổi tín hiệu biến trở sang 4-20mA.Việc này đòi hỏi chúng ta phải có một tí kiến thức về kỹ thuật để thực hiện.

Tự Tạo Bộ Phát Dòng 4-20mA

Để tạo ra được một bộ phát dòng 4-20mA chúng ta cần phải có thiết bị bao gồm : một con biến trở có độ phân giải càng cao càng tốt và một bộ chuyển đổi tín hiệu có độ phân giải cao.

biến trở chính xác cao

Biến trở chính xác cao

Biến trở có độ phân giải càng cao thì tín hiệu ngõ ra của chúng ta càng mịn.Chính vì thế chúng ta nên đầu tư một chút khi cần tạo nguồn dòng 4-20mA bằng cách tự làm mạch phát ra 4-20mA.

nguyên lý tạo dòng 4-20mA

Nguyên lý tạo dòng 4-20mA

Để thực hiện tạo dòng 4-20mA chính xác chúng ta cần tìm một bộ chuyển đổi tín hiệu nhận giá trị biến trở và chuyển đổi thành giá trị 4-20mA.Điều quan trọng là chúng ta phải chọn thiết bị có độ phân giải càng cao càng tốt để tín hiệu đưa ra chính xac nhất.

Bộ chuyển đổi biến trở sang 4-20mA

Sẽ có rất nhiều lựa chọn khi tìm hiểu và đưa ra quyết định mua bộ chuyển đổi tín hiệu ở đâu.Tôi sẽ đưa ra vài hướng dẩn cụ thể cách chọn bộ chuyển đổi tín hiệu sao cho phù hợp với yêu cầu thực tế của từng nhà máy.

bộ chuyển đổi biến trở K121

 

Thông số kỹ thuật bộ chuyển đổi tín hiệu K121

  • Nguồn cấp 7…30Vdc loop power trên tín hiệu ngõ ra. Tức là không cần cấp nguồn nuôi thiết bị
  • Độ phân giải 16 bit
  • Input nhận giá trị biến trở từ  0-10 KΩ
  • Output ngõ ra dạng 4-20mA loại 2 dây đấu loop với nguồn 24Vdc
  • Cách ly chống nhiễu tại 1.5 KVac
  • Thời gian đáp ứng 140…620ms 
  • Độ phân giải : 0.000mA …. 20.000mA

bộ chuyển đổi biến trở Z109REG2-1

Thông số kỹ thuật bộ chuyển đổi Z109REG2-1

  • Nguồn cấp : 10…40Vdc , 19…28Vac
  • Độ phân giải 16 bit
  • Input nhận giá trị từ 0-25 KΩ
  • Output ngõ ra dạng 4-20mA / 0-20mA ( Active / Passive ) / 0-10V / 0-5V
  • Cách ly chống nhiễu tại 3.75 KVac
  • Thời gian đáp ứng 35ms …. 140ms
  • Độ phân giải : 0.000mA …. 20.000mA và 0.000V … 10.000V

 

 

 

Nhìn vào thông số của hai  bộ chuyển đổi trên chúng ta thấy rất rõ bộ chuyển đổi Z109REG2-1 có thông số vượt trội về tín hiệu đầu vào, tín hiệu đầu ra , khả năng chống nhiễu cũng như thời gian đáp ứng nhanh hơn.

Tất nhiên một điều là bộ chuyển đổi tín hiệu K121 sẽ có giá thành thấp hơn so với bộ chuyển đổi Z109REG2-1.Trong trường hợp này tôi chọn bộ chuyển đổi Seneca Z109REG2-1 để làm mạch tạo dòng 4-20mA bằng tay.

kết nối mạch tạo dòng 4-20mA

Biến trở có 3 chân trong đó có một chân là chân chạy,nếu có kinh nghiệm làm mạch điện tử thì chúng ta chỉ cần nhìn vào là biết chân nào là chân chạy.Nếu không biết thì chúng ta cần dùng tới một đồng hồ VOM bằng cơ hoặc điện tử để xác định chân chạy của biến trở.

Cách xác định chân chạy của biến trở : 

  • Chọn thang đo điện trở trên VOM
  • Đo hai chân bất kỳ của biến trở
  • Vặn núm xoay của biến trở theo chiều kim đồng hồ hoặc ngược lại
  • Xem giá trị trên đồng hồ , nếu giá trị thay đổi thì một trong hai chân là chạy.
  • Tiếp tục chọn hai chân bất kỳ tiếp theo và làm tương tự. Như vậy trong 2 lần có một chân được dùng hai lần thì chân này chính là chân chạy hay còn gọi là dây chạy của biến trở

Chân chạy của biến trở chính là chân làm thay đổi giá trị của biến trở từ 0% cho đến 100% tương ứng với giá trị ghi trên biến trở . Tôi lấy ví dụ 0-1 Kohm thì chân chạy này sẽ thay đổi giá trị từ o ohm cho tới 1000 ohm ( 1000 ohm = 1K ohm ).

Điều quan trọng nhất chính là kết nối dây sao cho chân chạy của biến trở kết nối đúng với chân chạy của bộ chuyển đổi Z109REG201.Trên thiết bị chuyển đổi Z109REG2-1 có ghi hình ảnh rất rõ ràng chân chạy là chân số 12.Hai chân còn lại của biến trở và bộ chuyển đổi Z109REG2-1 có thể lắp lẩn nhau được mà không cần xác định đầu – cuối.

Ngõ ra của bộ chuyển đổi Z109REG2-1 có hai dạng :

  • Dòng 0-20mA hoặc 4-20mA có áp tức là có nguồn áp trên đó ( 12Vdc )
  • Dòng 0-20mA hoặc 4-20mA không có áp tức là đo bằng VOM không thấy có nguồn áp ( 12Vdc )
  • Áp 0-10V 
  • Áp 0-5V
  • Nguồn áp 2-10V
  • Nguồn áp 1-5V
  • Điều đặc biệt là chúng ta có thể tuỳ chọn bất kỳ giá trị ngõ ra nào mong muốn chứ không phải thang chuẩn của analog

Bộ Phát Dòng 4-20mA Chính Xác Cao

Nói đến chính xác cao thì chúng ta nghĩ ngay đến các thiết bị chuyên dùng để phát dòng analog 4-20mA hoặc 0-10V.Có rất nhiều thiết bị của các thương hiệu nổi tiếng như : Fluke , Emetek , Yokogawa , Seneca … Trong bài này tôi xin giới thiệu bo phat dong 4-20ma hoac 0-10V của Seneca TEST-4.

phụ kiện bộ phát dòng Seneca TEST-4Phụ kiện bộ phát dòng Seneca TEST-4

Thiết kế đơn giản, dể sử dụng , pin lâu , hiện thị độ phân giải cao , độ chính xác cao chính là những gì mà bộ phát dòng 4-20mA 0-10V Seneca TEST-4 có được.

Thông số kỹ thuật bộ phát dòng 4-20mA 0-10V Seneca TEST-4

  • Pin loại 2 NiMh AA – 2650 mAh có thể dùng liên tục 8h và hổn hợp 20 giờ liên tục
  • Pin loại pin sạc từ nguồn 100…240Vac
  • Phát dòng chính xác từ 0.001mA tương đương 1 micro mili ampe và 0.001V tương đương 1 micro mili voltage
  • Phát dòng từ 0.001 … 21.000mA và 0.001V ….11.000Vdc
  • Đo dòng từ 0.001 … 21.000mA và 0.001V ….11.000Vdc
  • Trọng lượng : siêu nhẹ chỉ 250g
  • Kích thượt nhỏ gọn chỉ có 140 x 75 x 33 mm
  • Tiêu chuẩn đạt IP20
  •  Sai số 0.1% trên độ phân giải màn hình
  • Màn hình hiển thị Oled mày vàng dùng được trong bóng tối
  • Tiêu chuẩn : EN61000-6-4; EN61000-6-2; EN61010-1
  • Nút nhấn ON/OFF kim luôn thoát ECS
  • Nút nhấn Selec vừa làm biến trở vừa làm nhiệm vụ lựa chọn Menu trên màn hình
  • TEST-4 sẽ tự động tắt màn hình sau 7 phút không có tác dụng
  • Báo lỗi tại : V>11V , V<-0.2V , >21mA , <-0.1mA
  • Dây que đo dài 2m
  • Cách phát dòng đơn giản chỉ cần chọn chế độ phát dòng và cắm hai que đo vào nguồn cần phát dòng 4-20mA

Việc sử dụng bộ phát nguồn tích hợp sẵn của nhà sản xuất giúp chúng ta dể dàng phát dòng 4-20mA mà không cần tạo mạch phát dòng.Tất nhiên,tuỳ thuộc vào công năng sử dụng mà chúng ta chọn cách phù hợp với nhu cầu thực tế.

Chúc mọi người thành công !

Kỹ sư Cơ – Điện Tử

Nguyễn Minh Hòa

Mobi : 0937 27 55 66

Mail : hoa.nguyen@huphaco.vn

Sản phẩm liên quan

Đối tác

  • Tự Động Hưng Phát
  • Tự Động Hưng Phát
  • Tự Động Hưng Phát
  • Tự Động Hưng Phát
  • Tự Động Hưng Phát
  • Tự Động Hưng Phát
  • Tự Động Hưng Phát
  • Tự Động Hưng Phát
  • Tự Động Hưng Phát

Design by: Trungdan.com