Cảm biến áp suất 0-10V là gì? Cấu tạo, Nguyên lý hoạt động

Cảm biến áp suất 0-10V là thiết bị đo áp suất và chuyển đổi giá trị áp suất thành tín hiệu điện áp 0-10V để đưa về PLC, bộ điều khiển hoặc hệ thống giám sát. Với thiết kế nhỏ gọn, độ chính xác cao và khả năng kết nối trực tiếp với nhiều thiết bị tự động hóa, dòng cảm biến này được ứng dụng phổ biến trong hệ thống nước, khí nén, thủy lực và các dây chuyền công nghiệp.

Để hiểu rõ hơn về thiết bị này, hãy cùng Thiết Bị Cảm Biến THP tìm hiểu chi tiết cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ưu, nhược điểm và cách đấu nối trong bài viết dưới đây nhé!

Cảm biến áp suất 0-10V là gì?

Cảm biến áp suất 0-10V là loại cảm biến đo áp suất có tín hiệu đầu ra dạng điện áp tuyến tính, trong đó giá trị 0V tương ứng với mức áp suất thấp của dải đo và 10V tương ứng với mức áp suất đỉnh của dải đo. Tín hiệu này có thể truyền đến các thiết bị hiển thị như tủ PLC, bộ hiển thị áp suất, hệ thống giám sát và điều khiển tự động.

Cảm biến áp suất tín hiệu 0-10V có khả năng đo nhiều dải áp suất như 0 – 4 bar hay dải đo lớn -100kPa – 100 MPa. Thiết bị được sử dụng tương đối phổ biến trong các hệ thống và thiết bị công nghiệp hiện nay, thường dùng trong nhiều hệ thống công nghiệp như đường ống nước, khí nén, thủy lực, máy móc và dây chuyền tự động hóa.

Thông số kỹ thuật của cảm biến áp suất 0-10V

Cấu tạo và nguyên lý vận hành của cảm biến áp suất 0-10V

Cảm biến đo áp suất 0-10V được thiết kế gồm bộ phận tiếp xúc, cảm nhận áp xuất và mạch điện tử xử lý tín hiệu, giúp chuyển đổi tín hiệu điện áp đến thiết bị hiện thị. Cụ thể cấu tạo và nguyên lý vận hành của thiết bị như sau:

Cấu tạo

• Cổng kết nối: Bộ phận này được lắp trực tiếp vào đường ống, bình chứa hoặc thiết bị cần đo, thường là kết nối dạng nối ren nhỏ gọn.
• Màng cảm biến: Tiếp xúc và chịu tác động áp suất trực tiếp từ môi chất sau đó màng sẽ biến đổi dựa vào lực tác động của áp suất để giúp cảm biến thực hiện quá trình đo.
• Dầu truyền áp: Được đặt ở giữa màng cảm biến và mạch xử lý giúp truyền mức áp suất đo được từ màng đến mạch.
• Mạch xử lý tín hiệu: Có nhiệm vụ thay đổi mức áp suất vừa đo được và xử lý chuyển đối thành tín hiệu đầu ra 0-10V.
• Thân cảm biến: Được chế tạo từ vật liệu có độ bền cao, thường là inox 304 hoặc inox 316 có khả năng đáp ứng nhiều môi trường đo khác nhau.

Nguyên lý hoạt động

Khi áp suất đi vào cổng áp suất sẽ tác động lên màng đo của cảm biến. Lúc này sẽ làm màng biến dạng, mức độ biến dạng thay đổi theo áp suất tác động. Màng thay đổi sẽ khiến dầu bên trong thân thay đổi và truyền đến bộ phận xử lý tín hiệu. Mạch điện tử  xử lý bên trong cảm biến nhận tín hiệu này, khuếch đại và chuyển thành thành điện áp đầu ra tương ứng, áp suất càng lớn, điện áp xuất ra càng cao, dao động trong khoảng từ 0V đến 10V. Tín hiệu này sẽ được đưa đến thiết bị hiển thị hoặc tủ điều khiển PLC.

>>> Xem thêm: Cảm biến áp suất 2 dây | Cấu tạo & Cách đấu nối chuẩn kỹ thuật 

Đánh giá ưu và nhược điểm của sensor áp suất 0-10V

Cảm biến đo áp suất 0-10V đem lại nhiều lợi ích, tuy nhiên dòng này cũng có 1 số nhược điểm cần phải lưu ý.

Ưu điểm

• Đây là dạng tín hiệu analog phổ biến trong các hệ thống điều khiển, giúp dễ dàng tích hợp với thiết bị sẵn có.
• Có khả năng truyền tín hiệu về tủ điều khiển giúp người vận hành có thể theo dõi tín hiệu từ xa mà không cần đến trực tiếp.
• Độ chính xác cao với độ sai số thấp, đáp ứng được nhu cầu đo của nhiều hệ thống giám sát áp suất trong công nghiệp.
• Đa dạng dải đo giúp lựa chọn dải đo phù hợp từ các mức áp suất nhỏ đến các dải đo lớn.
• Cấu tạo nhỏ gọn, tiết kiệm không gian lắp đặt và sử dụng kết nối ren thuận tiện cho quá trình lắp đặt.

Nhược điểm

• Khó phát hiện sự cố mất nguồn hay lỗi cảm biến so với tín hiệu 4-20mA, vì cả hai trường hợp đều cho giá trị gần 0V.
• Có thể bị sụt áp hoặc nhiễu khi khoảng cách từ cảm biến đến bộ điều khiển quá xa, ảnh hưởng đến độ chính xác.

Phân loại cảm biến áp suất 0-10V trong công nghiệp hiện nay

Tùng vào từng môi trường ứng dụng, cảm biến áp suất 0-10V được chia thành các loại dưới đây:

Cảm biến áp suất nước 0-10V

Cảm biến áp suất nước 0 10V được sử dụng để đo và giám sát áp suất trong đường ống cấp nước, hệ thống bơm, xử lý nước, HVAC và các dây chuyền sử dụng nước công nghiệp. Tín hiệu đầu ra 0-10V có thể đưa về PLC, bộ điều khiển hoặc màn hình để theo dõi áp suất và phục vụ điều khiển tự động. Với hệ thống nước thông thường, cảm biến có kết nối ren và phần tiếp xúc bằng inox thường được sử dụng phổ biến.

Cảm biến áp suất khí 0-10V

Cảm biến áp suất khí 0-10V thường được sử dụng trong hệ thống khí nén, đường ống khí công nghiệp, máy nén khí và các thiết bị tự động hóa. Cảm biến chuyển đổi áp suất của khí thành tín hiệu điện áp 0-10V để truyền về bộ điều khiển, giúp giám sát áp suất khí từ xa.

Cảm biến áp suất hơi 0-10V

Cảm biến áp suất hơi 0-10V được sử dụng để giám sát áp suất trong đường ống hơi, lò hơi, thiết bị trao đổi nhiệt và các hệ thống sử dụng hơi trong công nghiệp. Tín hiệu 0-10V giúp truyền giá trị áp suất để theo dõi và điều khiển quá trình.Với hệ thống hơi nóng, có thể cần sử dụng ống siphon, bộ giảm nhiệt để hạn chế nhiệt truyền trực tiếp vào cảm biến.

Cảm biến áp suất dầu 0-10V

Cảm biến áp suất dầu 0-10V được sử dụng trong các hệ thống thủy lực, máy móc công nghiệp và thiết bị sử dụng dầu làm môi chất. Thiết bị giúp theo dõi áp suất trong đường ống hoặc mạch thủy lực và truyền tín hiệu về PLC, bộ điều khiển hoặc thiết bị hiển thị.

Khi lựa chọn cảm biến cho dầu, cần chú ý đến dải áp suất, loại dầu, nhiệt độ làm việc, vật liệu phần tiếp xúc và khả năng chịu quá áp.

Cách đấu nối tín hiệu cảm biến đo áp suất 0-10V

Việc đấu nối cảm biến áp suất 0-10V khá đơn giản, tuy nhiên cách đấu cụ thể có thể khác nhau tùy từng model. Vì vậy, trước khi lắp đặt, cần kiểm tra sơ đồ chân và hướng dẫn đấu dây của nhà sản xuất để xác định chính xác các chân nguồn và chân tín hiệu.

Với loại cảm biến 0-10V sử dụng chuẩn 3 dây, cảm biến thường sử dụng nguồn cấp 24VDC.

Trong đó, chân V+ được kết nối với cực dương của nguồn điện, còn chân GND hoặc 0V kết nối với cực âm của nguồn.Chân OUT là chân xuất tín hiệu áp suất. Chân này được đưa vào ngõ vào analog 0-10V của PLC hoặc bộ điều khiển.

Khi áp suất thay đổi, điện áp đầu ra của cảm biến cũng thay đổi tương ứng trong khoảng từ 0 đến 10V.

Ví dụ: Với cảm biến có dải đo 0-10 bar, tín hiệu 0V tương ứng với 0 bar và 10V tương ứng với 10 bar; các mức điện áp ở giữa sẽ tương ứng với các giá trị áp suất tương ứng.

>>> Tìm hiểu thêm: Hướng dẫn cách kiểm tra cảm biến áp suất đúng kỹ thuật 

Một số lưu ý khi lắp đặt cảm biến áp suất 0-10V

Để cảm biến hoạt động ổn định và hạn chế sai số, cần chú ý một số vấn đề sau:

• Hạn chế chiều dài dây tín hiệu để tránh tín hiệu điện áp bị sụt khi truyền quá xa.
• Kiểm tra đúng chuẩn ngõ vào của thiết bị nhận tín hiệu, đảm bảo PLC, bộ hiển thị hoặc biến tần đang sử dụng hỗ trợ đúng dải điện áp 0-10V trước khi đấu nối.
• Xác định đúng chân nguồn, chân tín hiệu và chân nối đất theo sơ đồ của nhà sản xuất, tránh đấu nhầm gây hỏng cảm biến hoặc sai lệch tín hiệu.
• Tránh đi dây tín hiệu gần nguồn nhiễu điện từ như động cơ công suất lớn, biến tần, vì tín hiệu điện áp dễ bị nhiễu hơn so với tín hiệu dòng điện 4-20mA.
• Kiểm tra định kỳ vì khó phát hiện lỗi qua giá trị 0V, nên có lịch kiểm tra định kỳ để đảm bảo cảm biến vẫn hoạt động chính xác.
• Không sử dụng lực siết quá chặt sẽ gây nứt vỡ mối ren.
• Kiểm tra nguồn cấp thực tế của hệ thống có nằm trong phạm vi sử dụng của cảm biến hay không.

Địa chỉ cung cấp cảm biến áp suất 0-10V chất lượng, uy tín

Khi mua cảm biến đo áp suất 0-10V, việc chọn mua từ các thương hiệu uy tín trên thị trường giúp đảm bảo độ chính xác và độ bền của sản phẩm. Hiện nay Thiết Bị Cảm Biến Tuấn Hưng Phát là đơn vị cung cấp thiết bị cảm biến chính hãng, chất lượng được nhập khẩu trực tiếp từ nhà sản xuất không qua trung gian. Do đó, sản phẩm của chúng tôi cung cấp luôn đảm bảo đầy đủ giấy tờ chứng nhận CO, CQ, Catalog với mức giá cạnh tranh.

Khi mua hàng tại Thiết Bị Cảm Biến THP khách hàng sẽ được hưởng nhiều lợi ích như:

• Có nhiều dải áp suất để lựa chọn theo nhu cầu sử dụng, từ dải thấp đến dải áp suất cao.
• Hàng có sẵn tại kho, luôn sẵn sàng giao hành nhanh chóng, đúng tiến độ cho các công trình, dự án.
• Sản phẩm được hỗ trợ bảo hành, giúp khách hàng yên tâm trong quá trình sử dụng.
• Được hỗ trợ lựa chọn sản phẩm, đấu nối và xử lý các vấn đề kỹ thuật trong quá trình sử dụng cảm biến.

Nếu bạn cần tư vấn chọn cảm biến áp suất 0-10V phù hợp với hệ thống, hãy liên hệ với đội ngũ tư của Thiết Bị Cảm Biến THP qua Hotline 0928.613.555 để được hỗ trợ báo giá và tư vấn nhanh chóng.