Trong bài viết này, Sensors Việt Nam sẽ phân tích chi tiết về tín hiệu 4-20mA - một chuẩn truyền dữ liệu có từ thập niên 1950 nhưng vẫn đang được tin dùng trong hầu hết hệ thống đo lường công nghiệp lẫn dân dụng hiện đại. Thông qua đó, chúng ta cũng sẽ có thêm thông tin về cảm biến công nghiệp 4-20mA và tìm được đáp án cho câu hỏi: “Tại sao cảm biến công nghiệp thường dùng tín hiệu 4-20mA?”.
TÍN HIỆU 4-20MA LÀ GÌ?
Trước khi nói về cảm biến công nghiệp 4-20mA, chúng ta cần điểm qua các thông tin sơ lược về tín hiệu 4-20mA.
Tín hiệu 4-20mA (tín hiệu analog 4-20mA, tín hiệu dòng điện 4-20mA) là một dạng tín hiệu analog dùng dòng điện để truyền giá trị đo từ cảm biến/thiết bị đo lường đến hệ thống điều khiển (PLC, DCS, bộ hiển thị). Ngoài ra, tín hiệu này cũng được dùng để truyền lệnh từ thiết bị điều khiển đến các thiết bị chấp hành.
Thông thường, toàn bộ dải đo của cảm biến/thiết bị đo lường sẽ được quy đổi tuyến tính thành dòng điện từ 4-20mA. Trong đó, mỗi mức của dòng điện sẽ tương ứng với một mức giá trị của đại lượng đo.
Ví dụ: Cảm biến áp suất có dải đo 0-10 bar và có ngõ ra 4-20mA → mức thấp nhất là 4mA = 0 bar, mức cao nhất là 20mA = 10 bar, và rất nhiều mức trung gian khác.
TẠI SAO CẢM BIẾN CÔNG NGHIỆP THƯỜNG DÙNG TÍN HIỆU 4-20MA?
Tín hiệu 4-20mA trong cảm biến công nghiệp/dân dụng được đánh giá cao nhờ khả năng chống nhiễu tốt, truyền tín hiệu xa và ưu điểm “live zero” - giúp phát hiện chính xác lỗi đứt dây/hỏng thiết bị/mất nguồn.
Điểm đặc biệt nhất của tín hiệu analog 4-20mA là khả năng giữ nguyên cường độ trên toàn bộ mạch vòng kín (current loop), bất kể chiều dài dây dẫn hay điện trở tải. Nhờ đó mà tránh được tình trạng sụt giảm khi truyền qua dây dài. Thực tế, các cảm biến 4-20mA/cảm biến công nghiệp 4-20mA có thể truyền tín hiệu ổn định trên quãng đường vài chục đến vài trăm mét mà không cần bộ khuếch đại trung gian - đây là điều mà tín hiệu 0-10V khó làm được.
Bên cạnh đó, việc tín hiệu này dùng mốc 4mA làm điểm "zero" thay vì 0mA cũng tạo nên cơ chế tự chẩn đoán lỗi rất chính xác. Trong trường hợp mất nguồn, dây dẫn bị đứt hay cảm biến hỏng thì dòng điện sẽ tụt xuống 0mA (đây là giá trị nằm ngoài dải đo bình thường) và hệ thống điều khiển sẽ ngay lập tức nhận diện được vấn đề đang hiện diện. Với các tín hiệu chọn mốc thấp nhất là 0 thì các tình huống sự cố rất dễ bị nhầm lẫn với giá trị đo thực tế bằng 0.
Ngoài ra, hệ thống dùng tín hiệu dòng điện 4-20mA còn được ưa chuộng bởi tiêu thụ năng lượng ít, có thể dùng dây dẫn mỏng hơn và giảm đáng kể chi phí đấu nối trong các công trình có hệ thống cáp phức tạp.
CẢM BIẾN CÔNG NGHIỆP 4-20MA CÓ NHỮNG LOẠI NÀO? ỨNG DỤNG PHỔ BIẾN NHẤT
Không phải mọi cảm biến công nghiệp đều sử dụng tín hiệu dòng điện 4-20mA, nhưng phần lớn các thiết bị đo lường trong công nghiệp nặng (hóa chất, dầu khí và nước) đều ưa dùng chuẩn tín hiệu này làm ngõ ra mặc định. Các cảm biến công nghiệp 4-20mA gồm:
Cảm biến áp suất 4-20mA
Cảm biến nhiệt độ 4-20mA
Cảm biến lưu lượng 4-20mA
Cảm biến đo mức 4-20mA
Cảm biến độ pH và chất lượng nước công nghiệp.
Dưới đây là bảng tổng hợp các loại cảm biến công nghiệp 4-20mA phổ biến nhất hiện nay cùng ứng dụng cụ thể của từng loại:
| LOẠI CẢM BIẾN | ĐẠI LƯỢNG ĐO | ỨNG DỤNG |
| Cảm biến công nghiệp 4-20mA đo áp suất | Áp suất khí nén, thủy lực, hơi | Giám sát áp suất đường ống khí nén, bảo vệ quá tải lò hơi, kiểm soát hệ thống thủy lực máy ép |
| Cảm biến công nghiệp 4-20mA đo nhiệt độ | Nhiệt độ từ -200°C đến 850°C | Giám sát lò nung, kho lạnh, dây chuyền thực phẩm và dược phẩm |
| Cảm biến công nghiệp 4-20mA đo lưu lượng | Tốc độ dòng chảy chất lỏng/khí | Điều khiển bơm, phân phối chất lỏng, giám sát tiêu thụ nguyên liệu trong cấp nước và xử lý nước thải |
| Cảm biến công nghiệp 4-20mA đo mức | Mức chất lỏng trong bồn, bể chứa | Cảnh báo tràn/cạn bồn nước, kiểm soát mức trong bể xử lý nước thải |
| Cảm biến công nghiệp 4-20mA đo độ pH, độ mặn | Nồng độ hóa học trong dung dịch | Kiểm soát chất lượng nước trong xử lý nước thải và nuôi trồng thủy sản |
| Cảm biến công nghiệp 4-20mA đo chênh áp | Chênh áp qua bộ lọc, van | Đo lưu lượng qua orifice plate, giám sát tình trạng nghẹt filter khí |
MUA CẢM BIẾN CÔNG NGHIỆP 4-20MA CHÍNH HÃNG - GIÁ TỐT TẠI SENSORS VIỆT NAM
Nếu bạn đang có nhu cầu mua cảm biến công nghiệp 4-20mA nói riêng và cảm biến 4-20mA nói chung với chất lượng cao, giá tốt, chính sách bảo hành dài hạn, giao hàng nhanh chóng toàn quốc, đầy đủ CO/CQ và có dịch vụ hỗ trợ tận tình miễn phí thì đừng ngần ngại mà hãy tham khảo các sản phẩm tại Sensors Việt Nam:
Cảm biến áp suất tín hiệu 4-20mA
Cảm biến nhiệt độ ngõ ra tín hiệu analog 4-20mA
2.550.000 Có sẵn: 1 Cái
CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ VÀ ĐỘ ẨM ỐNG GIÓ SENSE SHD.355.D (4-20mA, Có màn hình hiển thị)
Cảm biến lưu lượng ngõ ra tín hiệu dòng điện 4-20mA
Cảm biến đo mức tín hiệu 4-20mA
Nếu bạn có bất cứ thắc mắc nào về tín hiệu 4-20mA, cảm biến công nghiệp 4-20mA hoặc có nhu cầu đặt hàng cảm biến 4-20mA thì hãy nhấc máy gọi ngay 0911 660 660 hoặc truy cập website https://cambien.com.vn/ | https://www.sensors.vn/ để được hỗ trợ nhanh chóng nhất!