Tín hiệu analog là gì
” Analog là một vấn đề khá quan trọng trong ngành công nghiệp. Đây là một trong những tín hiệu trung gian truyền tải các thông tin xoay quanh các thiết bị lắp đặt tại các dây chuyền sản xuất tự động hóa hiện nay “
-> Một trong những vấn đề gây tranh cãi nhất đó là việc sử dụng plc điều khiển biến tần bằng tín hiệu analog. Để giải quyết được vấn đề này một cách chuẩn xác. Bạn phải biết :
Tín hiệu analog là gì
Tín hiệu analog là một dạng tín hiệu mang tính chất có dòng điện mA hoặc điện áp V truyền trên dây dẫn điện bằng đồng.
Trên đường cong đồ thị thì đường truyền analog thể hiện một cách liên tục tuyến tính và không có tính chất ngắt quãng
Ứng dụng tín hiệu analog
Analog là tín hiệu sử dụng để làm cầu nối trung gian giữa các thiết bị với thiết bị lập trình PLC hoặc các bộ điều khiển – Hiển thị
Ví dụ:
Tín hiệu điện trở của con cảm biến nhiệt độ chắc chắn không thể nào truyền về plc hoặc biến tần đọc được. Mà nó bắt buộc phải thông qua một thiết bị chuyển đổi tín hiệu cảm biến nhiệt thành một tín hiệu analog thì thằng PLC hoặc biến tần mới hiểu và hiển thị cho con người giám sát
Hoặc mặc dù bộ hiển thị vẫn đọc được trực tiếp con cảm biến nhiệt độ. Nhưng do truyền đi xa mà dây dẫn khi gặp nhiệt điện trở tăng thêm dẫn đến khi tới bộ hiển thị thì nhiệt độ báo về sẽ không đúng. Vì vậy; bắt buộc phải thông qua bộ chuyển đổi để tăng độ chuẩn cho thiết bị đo
Hoặc khu vực đo bị nhiễu do biến tần hoặc động cơ gây ra thì các bộ chuyển đổi analog giúp hỗ trợ ổn định tín hiệu trong môi trường bị nhiễu
Ngoài ra; các dòng analog còn rất nhiều ứng dụng khác tỏng day chuyền sản xuất tại nhà máy
Có bao nhiêu tín hiệu analog
Analog cũng được xem như một dòng tín hiệu tương tự. Rất nhiều bạn đọc hỏi tôi về vấn đề này. Thực chất về các dòng analog ta không cần quan tâm nhiều cho phức tạp
Hiện nay:
Về tín hiệu analog dạng dòng ta có 2 loại : 4-20mA và 0-20mA
Về analog dạng điện áp ta có 0-10v / 0-5v
Đây chính là các dòng tín hiệu analog phổ biến thường dùng trong ngành công nghiệp
Vấn đề nhiễu analog gì
Nhiễu tín hiệu analog chính là sự không ổn định của đường truyền tín hiệu do các tác nhân xung quanh gây nên làm giảm thiểu độ chính xác của các thiết bị đo
Ví dụ:
Cảm biến áp suất tín hiệu output 4-20mA truyền về bộ hiển thị áp. Đối với môi trường bình thường thì cảm biến sai số 1% ( Đây là mức sai số mặc định của thiết bị ); giả sử cảm biến đo áp là 2,5 bar thì bộ hiển thị sẽ báo tầm 2,475 bar
Nhưng khi sử dụng trong môi trường gần động cơ lớn; thì tín hiệu báo về lúc này nhảy lộn xộn. Có lúc bộ hiển thị không đọc được tín hiệu truyền ra từ cảm biến
Chính vì vậy các nhà sản xuất thiết kế ra các bộ cách ly giảm nhiễu tín hiệu hoàn toàn nhằm đảm bảo sự ổn định của đường truyền analog. Đồng thời tăng độ chính xác cho các thiết bị đo
Tín hiệu digital là gì ?
Thực tế của các dòng tín hiệu Digital chính là dòng tín hiệu dạng đóng ngắt. Trên đồ thị nó sẽ thể hiện từ 0-1 nối 0-1. Tức là có sự ngắt quãng
Thời còn đi công tác ở trường tôn đức thắng. Có mấy bạn sinh viên thường hỏi tôi: ” Tín hiệu tương tự là gì ”
Câu trả lời:
Tín hiệu Digital chính là một dạng tín hiệu tương tự. Điều này có nghĩa là tín hiệu lắp đi lắp lại tương tự nhau 100%
Ngoài ra; nếu nói analog là một dạng tín hiệu liên tục dạng tuyến tính; thì Digital là một dạng tín hiệu số cho phép tín hiệu tuyến tính từ analog đi vào; và hiển thị ra những con số cụ thể để người sử dụng nhìn thấy
Ví dụ:
Cảm biến đo mực nước phạm vi đo 0-5m tương ứng với dòng điện output 4-20mA. Điều này có nghĩa là ở mức om thì cảm biến output 4mA. Mực nước dâng tới 5m thì output 20mA
Và 0-5m dâng lên sẽ tuyến tính chạy từ 4mA đến 20mA. Giả sử ở mức 3m thì tín hiệu lúc này sẽ là 13,6mA. Và dòng 13,6mA này sẽ truyền về bộ hiển thị. Bộ hiển thị sẽ đọc 13,6mA này thành con số 3m hiển thị trên màn hình
Ngoài ra; digital còn ở dưới dạng loa âm thanh. tivi, nhạc điện thoại…..
[So Sánh] Tín hiệu analog và digital
Điểm khác biệt lớn nhất của các tín hiệu analog và digital thể hiện trên đồ thị chính là 1 thằng thì truyền tải liên tục và 1 thằng thì tạo sự ngắt quãng
Và điểm giống nhau ở đây: Tất cả đều là tín hiệu tương tự úng dụng rộng rãi trong nhà máy hoặc các thiết bị máy móc dùng trong gia đình
Đặc biệt 2 dòng tín hiệu analog và digital có một mối quan hệ mật thiết và chúng có thể hoán đổi cho nhau để đáp ứng nhu cầu người sử dụng. Bên cạnh đó; độ chính xác hoàn toàn không thay đổi
[Phương pháp] chuyển đổi tín hiệu analog sang digital
Việc chuyển đổi analog sang tín hiệu digital nhằm mục đích điều khiển một thiết bị nào đó
Ví dụ:
Mình có một con cảm biến đo mức chất lỏng tín hiệu ra 0-10v chẳng hạn. Bài toán đặt ra là khi chất lỏng đầy sẽ điều khiển bơm tắt không bơm chất lỏng vào nữa . Và khi cạn còn khoảng 300m chiều cao bể thì phải kích bơm chất lỏng vào
Tất nhiên; dòng tín hiệu analog 0-10V hoàn toàn không làm được chuyện đó. Bắt buộc phải cần tín hiệu digital hỗ trợ. Chính vì vậy mới có bộ chuyển đổi tín hiệu analog sang digital