Ba loại đầu ra dữ liệu cảm biến
Cảm biến có thể cung cấp dữ liệu đo lường thông qua đầu ra kỹ thuật số, tương tự hoặc công tắc. Loại đầu ra phù hợp phụ thuộc vào các yếu tố như khoảng cách truyền, nhiễu điện từ, địa hình, khả năng tương thích của hệ thống điều khiển và liệu dữ liệu đo lường liên tục hay tín hiệu dựa trên ngưỡng được yêu cầu.
| Loại đầu ra |
Các dạng có sẵn |
Ứng dụng điển hình |
| Đầu ra kỹ thuật số |
Truyền RS232, RS485 hoặc không dây |
Truyền dữ liệu đo lường kỹ thuật số đến máy tính, bộ điều khiển hoặc hệ thống giám sát |
| Đầu ra tương tự |
4–20 mA hoặc 0–10 V |
Đo khoảng cách liên tục bằng tín hiệu dòng điện hoặc điện áp |
| Đầu ra công tắc |
Tối đa hai đầu ra rơle |
Phát hiện ngưỡng và điều khiển theo sự kiện |
1. Đầu ra kỹ thuật số
Cảm biến đầu ra kỹ thuật số có sẵn với truyền RS232, RS485 hoặc không dây. Lựa chọn nên dựa chủ yếu vào khoảng cách truyền yêu cầu, mức độ nhiễu điện từ và độ phức tạp của môi trường lắp đặt.
| Đầu ra kỹ thuật số |
Đặc điểm truyền |
Sử dụng được đề xuất |
| RS232 |
Nói chung phù hợp cho khoảng cách dưới 10 m; khả năng chống nhiễu điện từ tương đối yếu |
Truyền dữ liệu khoảng cách ngắn trong môi trường có nhiễu hạn chế |
| RS485 |
Phù hợp cho truyền khoảng cách xa hơn, thường lên đến 1.000 m; khả năng chống nhiễu điện từ mạnh hơn |
Các cài đặt công nghiệp yêu cầu giao tiếp khoảng cách xa đáng tin cậy |
| Truyền không dây |
Không yêu cầu kết nối dây liên tục giữa các điểm truyền |
Địa hình phức tạp hoặc những nơi khó lắp đặt cáp |
2. Đầu ra tương tự
Cảm biến đầu ra tương tự cung cấp tín hiệu dòng điện 4–20 mA hoặc tín hiệu điện áp 0–10 V. Đầu ra thay đổi liên tục theo khoảng cách đo được, và mỗi giá trị dòng điện hoặc điện áp tương ứng với một giá trị khoảng cách cụ thể trong phạm vi đo đã cấu hình.
Ví dụ đầu ra 4–20 mA
Ví dụ, cảm biến khoảng cách JGS-30A có phạm vi đo 0,2–30 m. Theo cấu hình đầu ra dòng điện mặc định của nó:
- 4 mA tương ứng với 0,2 m (200 mm).
- 20 mA tương ứng với 30 m (30.000 mm).
Mối quan hệ giữa dòng điện đầu ra I và khoảng cách đo L là:
L = (I − 4) / Δi + 200
Trong đó:
Δi = (20 − 4) mA / (30.000 − 200) mm
| Ký hiệu |
Mô tả |
Đơn vị |
| L |
Khoảng cách tính toán |
mm |
| I |
Dòng điện đầu ra đo được |
mA |
| Δi |
Thay đổi dòng điện trên mỗi milimét trong phạm vi đã cấu hình |
mA/mm |
Các điểm cuối đầu ra tương tự có thể được cấu hình theo một trong các cách sau:
- Cài đặt sẵn tại nhà máy: Nhà sản xuất đặt các giá trị khoảng cách tương ứng với đầu ra tương tự tối thiểu và tối đa theo yêu cầu của người dùng. Trong cấu hình này, người dùng không thể tự sửa đổi các giá trị.
- Có thể cấu hình bởi người dùng: Giao diện cấu hình được cung cấp để người dùng có thể đặt các giá trị khoảng cách tương ứng bằng phần mềm cài đặt chuyên dụng.
Điều này áp dụng cho các cài đặt điểm cuối như khoảng cách được biểu thị bằng 4 mA và 20 mA, hoặc bằng các giá trị tối thiểu và tối đa của phạm vi đầu ra điện áp.
3. Đầu ra công tắc
Cảm biến đầu ra công tắc hỗ trợ tối đa hai bộ đầu ra rơle. Mỗi rơle có thể tương ứng với một ngưỡng khoảng cách được đặt trước. Khi khoảng cách đo được đạt đến giá trị đã cấu hình, đầu cuối đầu ra tương ứng sẽ ngắt kết nối.
| Mục |
Mô tả |
| Số lượng đầu ra |
Tối đa hai đầu ra công tắc rơle |
| Điều kiện kích hoạt |
Khoảng cách đo được đạt đến ngưỡng được đặt trước |
| Hành động đầu ra |
Đầu cuối đầu ra tương ứng ngắt kết nối |
| Cấu hình ngưỡng |
Cài đặt sẵn tại nhà máy hoặc có thể cấu hình bởi người dùng thông qua phần mềm cài đặt chuyên dụng |
Giống như cài đặt đầu ra tương tự, ngưỡng rơle có thể được nhà sản xuất đặt trước theo yêu cầu của người dùng. Nếu giao diện cấu hình được mở, người dùng có thể sửa đổi các ngưỡng bằng phần mềm cài đặt chuyên dụng.
Tóm tắt lựa chọn loại đầu ra
- Chọn RS232 cho giao tiếp kỹ thuật số khoảng cách ngắn dưới 10 m, nơi nhiễu điện từ bị hạn chế.
- Chọn RS485 cho khoảng cách truyền xa hơn, thường lên đến 1.000 m, hoặc nơi yêu cầu khả năng chống nhiễu mạnh hơn.
- Chọn truyền không dây cho địa hình phức tạp hoặc các cài đặt mà việc đi dây không khả thi.
- Chọn đầu ra tương tự 4–20 mA hoặc 0–10 V khi các giá trị khoảng cách liên tục phải được truyền đến hệ thống điều khiển hoặc giám sát tương thích.
- Chọn đầu ra công tắc rơle khi ứng dụng chỉ cần phản ứng sau khi khoảng cách đo được đạt đến một hoặc hai ngưỡng được đặt trước.
