Bộ chuyển đổi tín hiệu 0-10V sang 4-20ma

Mến chào tất cả các bạn nhé, trong bài viết này mình xin giới thiệu đến các bạn dòng bộ chuyển đổi tín hiệu 0-10v sang analog 4-20ma. Bên cạnh đó thì thiết bị này còn có thể chuyển đổi từ 0-5v, 1-5v sang các dạng 0-20ma, 4-20ma, relay hay modbus. Các nội dung bao gồm Bộ chuyển tín hiệu 0-10V sang 4-20ma là gì ? vì sao chúng ta cần dùng đến thiết bị này ? Phạm vi ứng dụng của thiết bị này ở đâu ? Bộ chuyển tín hiệu 0-10V này có các thông số là gì ? Thiết bị có những ưu điểm nổi bật nào. Trong bài viết này mình sẽ giới thiệu cũng như chia sẻ đến các bạn về những vấn đề nêu trên một cách chi tiết nhất. Hy vọng qua bài viết các bạn sẽ có thêm thông tin trong việc lựa chọn thiết bị này trong công việc.

Các loại thiết bị công nghiệp hiện nay đã không còn quá xa lạ với chúng ta nữa. Chúng không chỉ giúp ích cho chúng ta trong công việc mà còn có thể thay thế chúng ta trong các ứng dụng không thể thực hiện bởi con người.

Dĩ nhiên thiết bị này cũng không ngoại lệ, bộ chuyển tín hiệu 0-10V là một trong những thiết bị không thể thiếu trong việc truyền và biến đổi tín hiệu. Và đương nhiên là công việc này con người chúng ta khó mà có thể thực hiện được đúng không nào ?

Tín hiệu 0 – 10 V là dạng tín hiệu gì?

Các dạng tín hiệu 0-10V là dạng tín hiệu đầu tiên trong việc điều khiển tín hiệu hệ thống ánh sáng. Thời điểm ấy, nó hay được dùng trong hệ thống đèn huỳnh quang – Fluorescent dimming system cho tới thời điểm hiện tại. Ngày nay, tín hiệu từ 0 đến 10 V được hiểu đơn giản hơn là một dạng tín hiệu điện áp tuyến tính có giá trị từ 0 đến 10. Nó cũng là dạng tín hiệu khá phổ biến trong việc truyền tải tín hiệu của hệ thống điều khiển trung tâm như HVAC, PLC, Biến tần, HMI,…

Về mặt lý thuyết là như thế, và chúng cũng được sử dụng rất nhiều tại các thời điểm trước đây. Tuy nhiên thì chúng cũng có những điểm yếu cụ thể mà phải cần can thiệp ngay lập tức. Một vài điểm yếu về tín hiệu này như sau:

• Dạng tín hiệu điện áp này rất dễ bị gây nhiễu bởi những thiết bị xung quanh khác như biến tần, motor bơm hay động cơ điện,…
• Những loại cảm biến khi dùng để truyền tín hiệu 0-10V luôn phải cần dây thứ 3. Dây này mục đích chính dùng để cung cấp nguồn điện cho cảm biến, nó sẽ tách biệt với hai dây tín hiệu còn lại. Chính vì thế cần tốn thêm 1 dây tín hiệu nên tăng chi phí
• Nếu trong phạm truyền tín hiệu đi xa, thì tín hiệu sẽ bị giảm độ chính xác tới Module hoặc bộ đọc tín hiệu. Vì tín hiệu là dạng điện áp, càng truyền đi xa thì áp sẽ càng dễ bị sụt do điện trở dây dẫn.
• Không thể phân biệt được giữa giá trị 0V và không có tín hiệu từ thiết bị. Vì thế, khi cảm biến bị hư chúng ta sẽ không phân biệt được. Bình thường cảm biến không hoạt động thì tín hiệu ngõ ra là 0V, nhưng cảm biến bị hỏng cũng sẽ có tín hiệu ngõ ra là 0V
• Khả năng truyền tải tín hiệu ở khoảng cách ngắn, không chính xác, dễ gây nhiễu, tốn nhiều dây kết nối, cần có các thiết bị nhận chuyên dụng đọc được tín hiệu 0-10V

Vì sao chúng ta cần dùng đến bộ chuyển đổi tín hiệu 0-10V sang 4-20mA?

Trong các nhà máy hay các khu công nghiệp hiện nay. Thông thường chúng ta sẽ cần dùng đến module PLC để điều khiển các thiết bị cảm biến hay các thiết bị đo lường trong hệ thống. Chính vì thế việc truyền tín hiệu qua lại giữa các thiết bị phải đảm bảo được tính chính xác và hiệu quả.

Để có thể thực hiện được việc truyền tín hiệu ở khoảng cách xa thì tín hiệu analog 4-20ma là một sự lựa chọn hàng đầu hiện nay. Tuy nhiên không phải cảm biến nào cũng có ngõ ra dạng 4-20ma để có thể truyền đi. Và hơn thế nữa là đối với các loại PLC kiểu cũ cũng không thể đọc được tín hiệu analog nên cần phải dùng đến bộ chuyển đổi.

Các dạng tín hiệu có thể chuyển đổi như:

• Chuyển tín hiệu 4-20ma sang 0-20ma
• Chuyển tín hiệu 4-20ma sang 0-5v
• Chuyển tín hiệu 4-20ma sang 0-10v
• Chuyển tín hiệu 4-20ma sang relay on/off
• Chuyển tín hiệu 4-20ma sang modbus
• Chuyển tín hiệu 0-10v sang 0-20ma
• Chuyển tín hiệu 0-10v sang 4-20ma
• Chuyển tín hiệu 0-10v sang relay
• Và còn nhiều cách chuyển đổi khác nữa

Bộ chuyển đổi tín hiệu 0-10V sang 4-20ma là gì ?

Có thể nói bộ chuyển tín hiệu 0-10V là một thiết bị công nghiệp chuyên dùng trong ứng dụng truyền và chuyển đổi tín hiệu. Đây là một thiết bị trung gian nữa nơi truyền và phát tín hiệu. Các tín hiệu phát ra từ các thiết bị cảm biến, thiết bị đo lường sẽ được bộ chuyển tín hiệu nhận và xử lí. Sau đó bộ chuyển tín hiệu có nhiệm vụ cho ra tín hiệu dạng khác so với dạng tín hiệu ban đầu tùy nhu cầu sử dụng.

Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng sản phẩm có model OMX333UNI và OMX39PM. Đây là các dòng chuyển đổi tín hiệu được công ty mình nhập khẩu trực tiếp từ hãng Orbit Merret – Cộng Hòa Séc. Là một trong những hãng sản xuất lớn và có uy tín hàng đầu Châu Âu.

Sản phẩm được các nhà phân phối tại các thị trường Châu Á tin dùng trong đó là Việt Nam. Và hơn nữa thì hiện nay bên mình đang là đại diện cung cấp sản phẩm độc quyền của hãng, chính vì thế khi sử dụng các bạn có thể yên tâm nhé.

Phạm vi ứng dụng của bộ chuyển đổi tín hiệu 0-10V sang 4-20ma:

Khi nói về ứng dụng hay phạm vi sử dụng của bộ chuyển tín hiệu thì ta phải kể đến các thiết bị cảm biến. Vì hầu hết các bộ chuyển tín hiệu thường được dùng kèm với các cảm biến đo lường hiện nay. Có thể đó là cảm biến nhiệt độ, cảm biến áp suất, cũng có thể đó là biến dòng,… Chúng thường đi kèm với nhau.

Chúng ta có thể bắt gặp chúng trong các nhà máy, các khu công nghiệp. Trong các nhà máy xử lý nước thải với quy mô lớn, các khu công nghiệp chuyên sản xuất theo dây chuyền tự động. Các hệ thống đường ống, máy móc có động cơ điện làm bộ phận công tác, các nhà máy sản xuất hay chế biến lương thực thực phẩm,vv.. Và còn nhiều ứng dụng khác nữa mà mình chưa thể nói hết trong bài viết này.

Thông số kỹ thuật OMX333UNI:

• Model: thiết bị có mã sản phẩm là OMX333UNI.
• Xuất xứ: từ hãng Orbit Merret – Cộng Hòa Séc.
• Ngõ vào (Input): tín hiệu ngõ vào có thể đọc như 4-20mA, 0-10vdc, 0-20mA, 0-5vdc. Có thể đọc các tín hiệu cảm biến pt100, can nhiệt S, K, R, E,…
• Ngõ ra (Output): Có thể xuất ra các dạng tín hiệu 4-20mA, 0-10vdc, 0-20mA, 0-5vdc. tín hiệu đóng/ngắt relay on/off, tín hiệu truyền thông modbus rtu
• Nguồn cấp: thiết bị dùng nguồn nuôi 10÷30VDC có thể tuỳ chọn nguồn  80÷250VAC.
• Sai số: chỉ 0.1% trên toàn dãy đo của thiết bị.
• Hệ số cách ly: 2500VAC có thể chống nhiễu tốt trong nhiều loại môi trường.
• Thời gian bảo hành: 1 đổi 1 trong vòng 12 tháng, nếu phát sinh lỗi từ nhà cung cấp.

Ngoài ra công ty mình còn cung cấp bộ chuyển tín hiệu ngược lại với model OMX333UNI. Đó là model OMX39PM có thể chuyển từ tín hiệu 4-20ma sang 0-10V hoàn toàn tương tự như OMX333UNI. Để hiểu thêm các bạn có thể tham khảo các thông số dưới đây.

Các thông số kỹ thuật OMX39PM:

Các bạn có thể tham khảo một số thông cơ bản của thiết bị này tại đây.

• Model: thiết bị có mã sản phẩm là OMX39PM.
• Xuất xứ: từ hãng Orbit Merret – Cộng Hòa Séc.
• Ngõ vào (Input): tín hiệu ngõ vào có thể đọc như 4-20mA, 0-10vdc, 0-20mA, 0-5vdc.
• Ngõ ra (Output): Có thể xuất ra các dạng tín hiệu 4-20mA, 0-10vdc, 0-20mA, 0-5vdc.
• Nguồn cấp: thiết bị dùng nguồn nuôi 10÷30VDC có thể tuỳ chọn nguồn  80÷250VAC.
• Hệ số cách ly: 4000VAC có thể chống nhiễu tốt trong nhiều loại môi trường.
• Sai số: chỉ 0.1% trên toàn dãy đo của thiết bị.
• Kích thước tổng thể: 113 x 98 x 22 (mm).
• Nhiệt độ hoạt động: -20÷60°C, nhiệt độ lưu trữ là -20÷85°C.
• Thiết bị có tiêu chuẩn bảo vệ IP20: chống bụi và chống nước tốt.
• Thời gian bảo hành: 1 đổi 1 trong vòng 12 tháng, nếu phát sinh lỗi từ nhà cung cấp.

Thông số của bộ chuyển 0-10V sang 4-20mA QA-VI và QA-OMNI của Italy:

Mình xin giới thiệu thêm đến các bạn một dòng chuyển đổi tín hiệu khác được nhập khẩu từ Italy. Đây cũng là một dòng thiết bị chuyển đổi đến từ Châu Âu có giá thành rất cạnh tranh. Điểm nổi bật của dòng chuyển đổi này là chúng ta có thể tự cài đặt thông số cấu hình thông qua cáp micro USB và phần mềm của hãng.

Bên cạnh đó thì chúng ta còn có thể chuyển đổi 0-10v sang các dạng khác như 0-20mA, 0-5V, relay on/off và còn có cả RS485

• Model: thiết bị có mã là QA-VI và 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,…
  • 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

Ưu điểm của các bộ chuyển tín hiệu 0-10V hiện nay:

Các thiết bị chuyển tín hiệu hiện nay sẽ thường có các ưu điểm sau:

• Có khá nhiều ngõ ra và ngõ vào cho chúng ta lựa chọn để cài đặt theo nhu cầu.
• Có sai số khá thấp, rất thích hợp cho các ứng dụng cần đo chính xác cao.
• Có thời gian bảo hành khá lâu mà hâu mãi khá tốt.
• Có thể lắp đặt một cách dễ dàng, gọn gàng, tiết kiệm không gian nhà máy.
• Tăng phạm vi truyền tải tín hiệu qua dây dẫn
• Dùng để chống nhiễu, cách ly điện áp ở những môi trường có nhiều sống hài, sóng ở tần số cao, tiếng ồn từ động cơ… Đây là những nguyên nhân làm cho đường truyền tín hiệu bị nhiễu.
• Dễ dàng chuyển đối các loại tín hiệu qua lại bằng cách cài đặt các công tắc.
• Đọc được mọi tín hiệu từ 0 đến 20mA (Active và Passvie)
• Được bổ sung thêm một nguồn phụ để cung cấp cho thiết bị cần thêm tải.
• Với thiết kế nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt trong các tủ điện. Nó dễ dàng thay thế cho các Module mở rộng của dòng PLC.
• Hỗ trợ thêm phần bảo vệ dòng điện lên đến 25mA
• Điện năng tiêu thụ thấp (23mA đến 45mA)
• Dùng để khuếch đại tín hiệu. Làm ổn định tín hiệu từ thiết bị này sang thiết bị khác.
• Báo hiệu tín hiệu đang ở trạng thái “Out of range” bằng led.

Ứng dụng của bộ chuyển đổi tín hiệu 0-10V sang 4-20ma:

Trong phần này mình sẽ đưa ra một ví dụ cụ thể để các bạn có thể tham khảo và hiểu thêm về loại thiết bị này. Cụ thể là nếu trong nhà máy các bạn có một cảm biến đo nồng độ CO2 có ngõ ra dạng 0-10V , các bạn muốn đo lường sau đó truyền tín hiệu về cho PLC điều khiển. Tuy nhiên vị trí của PLC và cảm biến nhiệt độ là khá xa và PLC chỉ nhận được tín hiệu 4-20mA

Nếu truyền tín hiệu trực tiếp từ cảm biến đến PLC chắc chắn tín hiệu sẽ bị nhiễu dẫn đến sai số. Vì hầu hết các tín hiệu ngõ ra của cảm biếnCO2 là điện áp nên rất dễ bị sụt áp khi kéo xa. Trong trường hợp này ta dùng đến bộ chuyển tín hiệu 0-10V sang 4-20ma và lắp đặt theo sơ đồ bên dưới.

Nhìn vào sơ đồ các bạn có thể dễ dàng thấy cách thức truyền tín hiệu, thứ tự lắp đặt của các thiết bị. Trong quá trình hoạt động, cảm biến sẽ không ngừng đo lường nhiệt độ và truyền tín hiệu điện trở hoặc mV về cho bộ chuyển đổi.

Tại đây bộ chuyển đổi có nhiệm vụ cho ra tín hiệu 4-20ma về đến PLC để điều khiển và xử lý. Ngoài ra chúng ta vẫn có thể làm ngược lại đối với model OMX39PM mình vừa đề cập phía bên trên đổi với các loại PLC kiểu cũ chỉ nhận được tín hiệu 0-10V, 0-5V,…

Cách thức chọn mua bộ chuyển đổi tín hiệu 0-10V sang 4-20ma:

Chọn tín hiệu ngõ vào:

Chúng ta cần xác định rõ ngõ ra từ các loại cảm biến là dạng gì: 4-20mA, 0-20mA, 0-5V hay 0-10V. Việc này giúp các nhà cung cấp bộ chuyển có thể xác định chính xác loại cần chào giá cho các bạn.

Nhưng theo mình biết hiện nay trên thị trường thì hầu hết các loại chuyển đổi đều có thể nhận được hầu hết các loại tín hiệu mình vừa liệt kê bên trên nên các bạn yên tâm nhé.

Khả năng cách ly chống nhiễu tín hiệu:

Đây là một vấn đề không mấy được quan trong trong việc chọn mua bộ chuyển tín hiệu vì hầu như nó xuất phát từ phát sinh. Chỉ khi nào môi trường lắp đặt bị nhiễu do các tác nhân từ trường từ motor, máy bơm hay biến tần thì ta mới cần cách ly tín hiệu.

Tuy nhiên các nhà sản xuất đã lường trước đều này và cho vào các bộ chuyển chức năng cách ly tín hiệu mặc định. Thường chúng có các hệ số cách ly như 1500VAC, 2300VAC, 2500VAC và 4000VAC. Đây là một hệ số biểu thị mức độ cách ly tín hiệu của nguồn cấp, input và output của 1 bộ chuyển. Và dĩ nhiên thì hệ số càng cao thì khả năng cách ly chống nhiễu càng tốt.

Khả năng cài đặt của bộ chuyển:

Hầu hết các bộ chuyển trên thị trường hiện nay đều cho phép chúng ta tự cài đặt thông qua cáp Micro và app riêng do hãng cấp. Tuy nhiên thì cũng có 1 số hãng cần sử dụng cáp riêng của hãng để cài đặt.

Chính vì thế các bạn cần lưu ý vấn đề này và nhờ bên cung cấp cài đặt sẵn thông số đầu vào và đầu ra nhé. Việc còn lại của các bạn chỉ là mua về đấu dây và sử dụng thôi.

Giá thành của bộ chuyển:

Xét về giá thành thì các dòng chuyển đổi đến từ Châu Âu sẽ cao hơn so với các dòng của Châu Á. Tuy nhiên về chất lượng, độ bền thì sẽ có sự chênh lệch rõ ràng.

Tiếp theo là về hệ số cách ly tín hiệu, hệ số càng cao thì giá thành của bộ chuyển cũng sẽ cao theo, chính vì thế mà các bạn cần tìm hiểu kỹ để chọn mua dòng phù hợp nhất nhé.

Địa chỉ mua hàng uy tín và chất lượng:

Trên đây là các thông tin liên quan đến các dòng bộ chuyển tín hiệu analog 0-10v hay 0-5v sang analog 4-20ma . Hy vọng sẽ có ích cho các bạn trong quá trình tìm hiểu và muốn trang bị. Ngoài ra bên mình còn cung cấp các dòng sản phẩm Bộ chuyển tín hiệu dòng điện sang 4-20ma, Bộ chuyển tín hiệu 4-20mA sang relay các bạn có thể tham khảo thêm. Mọi thắc mắc cần tư vấn các bạn vui lòng liên hệ mình qua các thông tin sau:

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

Email: An.nguyen@bff-tech.com