Tìm hiểu về tín hiệu ra của cảm biến

Bạn đã bao giờ tự hỏi tại sao có vô số tín hiệu đầu ra cảm biến có thể được cấu hình trên thiết bị đo áp suất, nhiệt độ, độ ẩm hoặc cảm biến khí được sử dụng trong quá trình hoặc các ứng dụng HVAC? Hầu hết các đề xuất này ban đầu được thiết lập để các nhà sản xuất cảm biến căn chỉnh tốt hơn với các tín hiệu đầu vào được cung cấp bởi các nhà sản xuất bộ điều khiển lập trình (PLC) và bộ điều khiển kỹ thuật số trực tiếp (DDC), được sử dụng để điều khiển các quá trình cho cả điều khiển tự động và điều khiển HVAC.

Tôi muốn tập trung vào hai trong số các tín hiệu đầu ra được sử dụng phổ biến nhất về các ưu điểm và nhược điểm mà chúng có. Hai trong số các tín hiệu đầu ra được sử dụng phổ biến nhất bao gồm dòng điện tương tự, thường là 4 đến 20mA và điện áp tương tự, thường là 0-10V.

Đầu ra điện áp tương tự 0-10V là một trong những tín hiệu đầu ra phổ biến nhất được sử dụng trên quy trình và thiết bị HVAC; do nhiều số lượng bộ điều khiển công nghiệp sẽ chấp nhận tín hiệu này. Người cài đặt và kỹ thuật viên dịch vụ sẽ thường xuyên nhận xét về việc dễ dàng xác minh tín hiệu. Người ta có thể chỉ cần kết nối một vôn kế, nối tiếp, để đọc điện áp và tương quan việc đọc với phạm vi trên cảm biến. Khi làm việc với dòng điện tương tự 4-20mA, việc đọc tín hiệu đầu ra tương ứng có thể cồng kềnh hơn. Thông thường, một điện trở chính xác cần được sử dụng kết hợp với cảm biến để chuyển đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu điện áp (Định luật Ohm) cho phép đo trên một vôn kế. Cảm biến tích hợp tín hiệu 0-10V cũng dễ bị nhiễu điện hơn từ các thiết bị như động cơ hoặc rơle dẫn đến tín hiệu đầu ra không chính xác trong đó tín hiệu ra dòng điện tương tự 4-20mA có khả năng miễn nhiễm.

Tùy thuộc vào vị trí của cảm biến và bộ điều khiển, khi sử dụng tín hiệu ra là điện áp tương tự, người ta có thể thấy tín hiệu đầu ra giảm điện áp do điện trở tăng trong dây từ một dây cáp dài. Với tín hiệu đầu ra dòng điện tương tự, cường độ của dòng điện trong vòng lặp không bị ảnh hưởng bởi sự sụt giảm điện áp trong hệ thống dây điện vì đầu ra dòng điện ở phía âm của vòng lặp phải trở về cực dương của nguồn cung cấp.

Cuối cùng, khi sử dụng tín hiệu đầu ra là dòng điện tương tự 4-20mA, bạn có thể phát hiện rằng dây điện có bị đứt hay không vì tín hiệu lúc đó sẽ về 0 mA. Có nhiều tín hiệu đầu ra điện áp bổ sung mà có thể giúp bạn khắc phục vấn đề này, chẳng hạn như 1-5V hoặc 2-10V