Tín hiệu 4-20mA là gì? Tại sao dùng tín hiệu 4-20mA

Tại sao sử dụng tín hiệu 4-20mA? Đây là câu hỏi mà nhiều người và các kỹ thuật viên thường thắc mắc. Hôm nay, cùng Dubai Electric thảo luận về đề tài này để tìm hiểu và trả lời câu hỏi trên, nhằm giúp mọi người hiểu rõ hơn về tín hiệu analog 4-20mA và lý do tại sao tín hiệu này được ứng dụng trong các ngành công nghiệp hiện nay.

Tín hiệu 4-20mA là gì?

Tín hiệu analog 4-20mA là một dạng tín hiệu điện analog, thường được sử dụng để truyền thông tin từ các thiết bị đo, cảm biến, hay bộ điều khiển đến các thiết bị thu nhận và xử lý tín hiệu.

Trong tín hiệu 4-20mA, dòng điện thường được sử dụng để biểu thị giá trị của thông số đo, như nhiệt độ, áp suất, mức độ, dòng điện, hay các thông số khác. Trong đó, giá trị tối thiểu của tín hiệu là 4mA, tương ứng với mức đo nhỏ nhất hoặc trạng thái không hoạt động, và giá trị tối đa là 20mA, tương ứng với mức đo lớn nhất hoặc trạng thái hoạt động tối đa.

Những ưu điểm mà tín hiệu 4-20mA mang lại

Tín hiệu 4-20mA mang đến những ưu điểm như sau:

• Khả năng chịu nhiễu tốt: Tín hiệu 4-20mA có khả năng chịu nhiễu tốt hơn so với tín hiệu điện áp, do đó, nó phù hợp trong môi trường công nghiệp có nhiễu điện, nhiễu từ hoặc nhiễu môi trường.
• Khoảng cách truyền dẫn xa: Với tín hiệu 4-20mA, có thể truyền tín hiệu qua một khoảng cách xa mà không bị mất điều kiện chính xác của dữ liệu. Điều này rất hữu ích trong các hệ thống truyền thông từ xa hoặc khi cần đặt các thiết bị đo, cảm biến ở xa điểm thu.
• Tiết kiệm năng lượng: Với mức dòng điện tối thiểu là 4mA, tín hiệu 4-20mA tiêu thụ ít năng lượng hơn so với các tín hiệu khác như 0-10V. Điều này có thể giúp tiết kiệm điện năng và giảm chi phí vận hành.
• Dễ dàng hiệu chuẩn: Với dải tín hiệu 4-20mA, các thiết bị đo và điều khiển có thể dễ dàng hiệu chuẩn và điều chỉnh, do mức 4mA thường tương ứng với giá trị tối thiểu của thông số đo, và mức 20mA tương ứng với giá trị tối đa.

Tuy nhiên, để sử dụng tín hiệu 4-20mA, cần có các thành phần như nguồn cấp dòng, bộ chuyển đổi tín hiệu và các thiết bị thu nhận tín hiệu 4-20mA.

Tại sao dùng tín hiệu 4-20mA mà không dùng 0-20mA?

Tín hiệu 4-20mA được lựa chọn và sử dụng phổ biến hơn tín hiệu 0-20mA vì một số lý do sau đây:

• Chế độ lỗi: Trong tín hiệu 4-20mA, dòng điện tối thiểu là 4mA, đại diện cho trạng thái không hoạt động hoặc giá trị tối thiểu của thông số đo. Điều này có thể phát hiện chế độ lỗi, như dây điện ngắn mạch hoặc đứt, khi dòng điện giảm xuống dưới 4mA. Trong khi đó, trong tín hiệu 0-20mA, không có dòng điện tương ứng với trạng thái không hoạt động, điều này gây khó khăn trong việc phát hiện lỗi.
• Khoảng cách truyền dẫn: Tín hiệu 4-20mA có thể truyền qua một khoảng cách xa hơn mà không bị mất dữ liệu và không bị ảnh hưởng bởi điện trở của dây. Trong tín hiệu 0-20mA, dòng điện 0mA tương ứng với trạng thái không hoạt động, và điện trở của dây có thể gây mất điện áp và chính xác của tín hiệu khi truyền dẫn xa.
• Tiêu thụ năng lượng: Tín hiệu 4-20mA tiêu thụ ít năng lượng hơn so với tín hiệu 0-20mA vì không cần dùng dòng điện 0mA. Điều này có thể giúp tiết kiệm năng lượng và giảm chi phí vận hành.
• Hiệu chuẩn dễ dàng: Trong tín hiệu 4-20mA, mức dòng điện 4mA thường tương ứng với giá trị tối thiểu của thông số đo, điều này giúp dễ dàng hiệu chuẩn và điều chỉnh các thiết bị đo và điều khiển. Trong khi đó, trong tín hiệu 0-20mA, việc xác định mức dòng điện tương ứng với giá trị không hoạt động có thể gây khó khăn trong hiệu chuẩn và sử dụng.

Tuy nhiên, tín hiệu 0-20mA vẫn được sử dụng trong một số ứng dụng đặc biệt, tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của hệ thống và thiết bị.

Có thể bạn quan tâm:

• Cách phân biệt tín hiệu Analog và Digital
• Biến tần Delta là gì? Tìm hiểu thông tin chi tiết của biến tần Delta