Cảm biến áp suất 4-20mA là gì? Cách đấu nối, Lỗi thường gặp

Cảm biến áp suất 4-20mA là thiết bị dùng để đo áp suất của nước, dầu, khí và các loại lưu chất trong hệ thống, sau đó chuyển đổi giá trị đo thành tín hiệu dòng điện 4-20mA. Đây là dạng tín hiệu phổ biến trong các hệ thống máy nén khí, hệ thống bơm nước, lò hơi, HVAC… Trong bài viết này, Thiết Bị Cảm Biến THP sẽ chia sẻ chi tiết về cấu tạo, nguyên lý hoạt động, cách đấu nối và những ứng dụng phổ biến của thiết bị.

Cảm biến áp suất 4-20mA là gì?

Cảm biến áp suất 4-20mA là thiết bị dùng để đo áp suất của nước, dầu, khí và các loại lưu chất trong hệ thống, sau đó chuyển đổi giá trị áp suất thành tín hiệu dòng điện analog từ 4mA đến 20mA để truyền về hệ thống điều khiển.

Trong đó:

• 4mA thường tương ứng với mức áp suất thấp nhất
• 20mA tương ứng với mức áp suất cao nhất của cảm biến.

Ví dụ: Với cảm biến dải đo 0-10 bar thì 4mA tương ứng 0 bar và 20mA tương ứng 10 bar. So với tín hiệu 0-5V hoặc 0-10V, tín hiệu 4-20mA có khả năng truyền ổn định trên khoảng cách xa và ít bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện trên đường dây.

Thông số kỹ thuật cảm biến đo áp suất 4-20mA

• Chất liệu: 316SS
• Dải đo: 0 – 4 bar, 0 – 10 bar, 0 – 16 bar, 0 – 25 bar, 0 – 40 bar
• Tín hiệu ngõ ra: 4 – 20mA
• Nguồn cấp: 8 – 32VDC
• Kết nối: Ren G1/2″, G1/4″
• Kiểu cảm biến: Dạng thường và dạng màng
• Nhiệt độ làm việc: 85°C
• Độ chính xác: < ±0,5%
• Thời gian đáp ứng: < 4ms
• Độ ẩm làm việc: 0 – 100% RH
• Cấp bảo vệ: IP65
• Bảo hành: 12 tháng

Cấu tạo và cơ chế hoạt động cảm biến áp suất 4-20mA

Cảm biến áp suất 4 – 20mA thường gồm các bộ phận chính:

• Màng cảm biến: Tiếp nhận áp suất từ môi chất và biến dạng theo áp lực tác động, thường làm từ inox 316L hoặc vật liệu phù hợp với môi trường đo.
• Phần tử cảm biến: Ghi nhận sự thay đổi của màng và chuyển đổi thành tín hiệu điện.
• Mạch xử lý tín hiệu: Khuếch đại, xử lý tín hiệu và chuyển đổi thành tín hiệu ngõ ra 4-20mA tương ứng với giá trị áp suất.
• Thân vỏ và kết nối: Có nhiệm vụ bảo vệ linh kiện bên trong và kết nối cảm biến với đường ống hoặc thiết bị cần đo. Tùy từng model có thể sử dụng các chuẩn ren và đầu kết nối điện khác nhau.

Khi áp suất của nước, dầu, khí hoặc lưu chất tác động lên màng cảm biến, màng sẽ biến dạng theo mức áp suất thực tế. Phần tử cảm biến ghi nhận sự thay đổi này và chuyển thành tín hiệu điện. Tín hiệu sau đó được mạch xử lý chuyển đổi thành dòng điện 4 – 20mA để truyền về PLC, biến tần, màn hình hiển thị hoặc hệ thống điều khiển.

Ứng dụng cảm biến áp suất 4-20mA

Cảm biến áp lực 4-20mA được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống cần theo dõi và kiểm soát áp suất. Một số ứng dụng phổ biến gồm:

• Hệ thống lò hơi: Đo áp suất hơi trong lò hơi và đường ống hơi nóng.
• Hệ thống bơm nước: Theo dõi áp suất đường ống, bơm tăng áp và hệ thống cấp nước.
• Máy nén khí: Đo áp suất khí tại đầu ra máy nén, bình chứa và đường ống khí nén.
• Hệ thống HVAC: Giám sát áp suất nước, khí và các hệ thống điều hòa, thông gió.
• Hệ thống cấp nước và xử lý nước: Cảm biến áp suất nước 4-20mA giúp đo áp suất đường ống, hệ thống lọc nước và xử lý nước thải.
• Hệ thống thủy lực: Theo dõi áp suất dầu trong máy móc và thiết bị thủy lực.
• Dây chuyền sản xuất: Đo áp suất nước, dầu, khí và các loại lưu chất trong quá trình sản xuất.

Hướng dẫn đấu nối dây cảm biến áp suất 4-20mA

Sensor áp suất 4-20mA thường sử dụng kiểu đấu nối 2 dây, 3 dây hoặc 4 dây tùy theo thiết kế của từng model mà có cách đấu nối khác nhau, chi tiết như sau:

Đấu nối cảm biến áp suất 4-20mA loại 2 dây

Đây là kiểu đấu nối phổ biến, trong đó hai dây vừa cấp nguồn vừa truyền tín hiệu 4-20mA.

Bước 1: Ngắt nguồn điện

Trước khi đấu dây, cần ngắt nguồn cấp để đảm bảo an toàn và tránh xảy ra sự cố do đấu nhầm cực.

Bước 2: Xác định hai chân kết nối

Thông thường cảm biến sẽ có hai chân:

• V+ / +: Chân dương của cảm biến.
• V- / -: Chân âm của cảm biến.

Bước 3: Kết nối dây

Đấu chân V+ của cảm biến vào cực dương của nguồn DC. Chân V- được nối qua thiết bị nhận tín hiệu như PLC, bộ điều khiển hoặc màn hình hiển thị rồi trở về cực âm của nguồn.

Có thể hình dung mạch đấu nối theo thứ tự:

Nguồn (+) → Cảm biến → PLC/Thiết bị nhận tín hiệu → Nguồn (-)

Bước 4: Kiểm tra kết nối

Kiểm tra lại cực dương, cực âm và các đầu dây trước khi cấp nguồn. Đảm bảo các đầu nối chắc chắn, không bị chạm hoặc đấu nhầm.

Bước 5: Cấp nguồn và kiểm tra tín hiệu

Sau khi kiểm tra hoàn tất, cấp nguồn cho hệ thống và theo dõi tín hiệu 4-20mA. Ví dụ với cảm biến dải 0-10 bar:

• 0 bar → 4mA
• 5 bar → 12mA
• 10 bar → 20mA

Đấu nối cảm biến áp suất 4-20mA loại 3 dây

Với cảm biến 3 dây, nguồn cấp và tín hiệu được bố trí thành các chân riêng.

• Bước 1: Xác định 3 chân V+, Signal và V-.
• Bước 2: Nối V+ với cực dương của nguồn DC.
• Bước 3: Nối Signal với chân nhận tín hiệu 4-20mA của PLC hoặc bộ điều khiển.
• Bước 4: Nối V- với cực âm nguồn và chân âm chung của thiết bị nhận tín hiệu.

Đấu nối cảm biến áp suất 4-20mA loại 4 dây

Loại 4 dây có đường nguồn và đường tín hiệu tách biệt.

• Bước 1: Xác định 4 chân V+, V-, Signal+ và Signal-.
• Bước 2: Nối V+ và V- với nguồn cấp DC.
• Bước 3: Nối Signal+ và Signal- với đầu vào tín hiệu 4-20mA của thiết bị nhận.
• Bước 4: Kiểm tra toàn bộ sơ đồ đấu dây trước khi cấp nguồn.

Các lỗi cảm biến áp suất 4-20mA thường gặp và cách xử lý

Trong quá trình sử dụng, cảm biến đo áp suất 4-20mA có thể gặp một số lỗi liên quan đến nguồn điện, dây kết nối, áp suất thực tế hoặc tín hiệu truyền về. Dưới đây là những trường hợp thường gặp và cách xử lý:

Tổng kho cung cấp cảm biến áp suất 4-20mA giá rẻ

Hiện nay, việc lựa chọn địa chỉ cung cấp cảm biến áp suất 4-20mA uy tín sẽ giúp khách hàng đảm bảo chất lượng và hiệu quả hoạt động của thiết bị. Đến với Thiết Bị Cảm Biến THP, khách hàng sẽ được tư vấn chi tiết về dải đo, tín hiệu ngõ ra, kiểu kết nối và vật liệu cảm biến phù hợp với từng hệ thống.

Ngoài ra, các sản phẩm do Thiết Bị Cảm Biến THP cung cấp có đầy đủ thông tin kỹ thuật, CO, CQ, Catalog và báo giá chi tiết để khách hàng dễ dàng lựa chọn. Sản phẩm có nhiều dải đo và mẫu mã khác nhau, đáp ứng nhu cầu sử dụng trong hệ thống nước, khí nén, thủy lực, máy nén khí, lò hơi và sản xuất công nghiệp.

Khách hàng đang cần tìm hiểu hoặc mua cảm biến áp suất 4-20mA giá rẻ hãy liên hệ Thiết Bị Cảm Biến THP để được tư vấn sản phẩm phù hợp và hỗ trợ báo giá nhanh chóng.