Cảm Biến Dòng điện Là Gì? Các Loại Cảm Biến Dòng điện Trên Thị Trường

Cảm biến dòng điện là thiết bị được sử dụng để đo dòng điện chạy qua một mạch điện. Dòng điện được đo thường là dòng điện xoay chiều (AC) hoặc một chiều (DC).

Giá trị dòng điện rất quan trọng trong nhiều ứng dụng khác nhau. Dòng điện quá cao có thể gây ra hiện tượng quá tải, cháy nổ, hỏng hóc thiết bị. Ngược lại, dòng điện quá thấp có thể khiến thiết bị hoạt động không hiệu quả. Do đó, cảm biến dòng điện đóng vai trò quan trọng trong:

• Giám sát tình trạng hoạt động của thiết bị: Giúp theo dõi mức tiêu thụ điện năng của thiết bị, từ đó phát hiện các sự cố bất thường như quá tải, chập cháy.
• Hệ thống quản lý năng lượng: Đo đạc chính xác lượng điện năng tiêu thụ, giúp tiết kiệm năng lượng và đưa ra các biện pháp cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng.
• Các ứng dụng tự động hóa: Cung cấp thông tin về dòng điện để điều khiển và giám sát hoạt động của các hệ thống tự động.

Nội Dung Chính

Toggle

• Tìm hiểu về cảm biến dòng điện
  • Tại sao cần phải sử dụng cảm biến dòng điện?
  • Nguyên tắc hoạt động của cảm biến dòng điện
  • Ứng dụng của cảm biến dòng điện trong đời sống
• Các loại cảm biến dòng điện phổ biến
  • 1.Biến dòng đo lường dạng xxx/5A (Current Transformer):
  • 2. Biến dòng kẹp
  • 3. Cảm biến dòng điện AC – DC (AC – DC Current Sensors):
  • 4. Biến dòng analog 4-20mA (Analog Current Transformer 4-20mA):
• Tiêu chí lựa chọn cảm biến dòng điện
  • 1. Dải đo dòng điện (Current Measurement Range):
  • 2. Khả năng khử nhiễu của máy biến dòng
  • 3. Tín hiệu đầu ra (Output Signal):
  • 4. Độ chính xác của cảm biến (Accuracy of the Sensor):
  • 5. Kích thước tâm lỗ của cảm biến (Through-hole diameter ):
  • 6. Uy tín thương hiệu (Brand Reputation):
• Hướng dẫn kết nối cảm biến dòng điện
  • 1. Kết nối biến dòng CT 100/5A với bộ chuyển đổi 0-5A về PLC:
  • 2. Kết nối biến dòng analog 4-20mA với PLC:
  • 3. Kết nối cảm biến dòng điện với PLC thông qua Modbus RTU:

Tìm hiểu về cảm biến dòng điện

Cảm biến dòng điện hay còn gọi là máy biến dòng được sử dụng như máy biến dòng điện cao áp thành dòng điện thấp áp mà các thiết bị hiển thị dòng điện, biến tần, bộ điều khiển, PLC ,… có thể giao tiếp được một cách an toàn.

Dòng điện khi vào cảm biến dòng điện là 300A. Sau khi đi qua cảm biến dòng điện thì tín hiệu 0-300A sẽ được quy đổi thành 4-20mA rất nhỏ mà các thiết bị khác dễ dàng đọc được.

Các tín hiệu điện này thường là:

• Analog 4-20mA, 0-10V
• Modbus RTU RS485
• Dòng điện 0-5A
• Tín hiệu relay

Tại sao cần phải sử dụng cảm biến dòng điện?

Có nhiều lý do khiến việc sử dụng cảm biến dòng điện trở nên cần thiết:

1.Giám sát và bảo vệ hệ thống điện:

• Cảm biến dòng điện giúp theo dõi mức tiêu thụ điện năng của các thiết bị, từ đó phát hiện các sự cố bất thường như quá tải, chập cháy, giúp bảo vệ hệ thống điện khỏi hư hỏng.
• Cảnh báo người dùng khi dòng điện vượt quá mức an toàn, giúp ngăn ngừa nguy cơ hỏa hoạn và tai nạn điện.

2.Đo lường và quản lý năng lượng:

• Cung cấp thông tin chính xác về lượng điện năng tiêu thụ của từng thiết bị và toàn bộ hệ thống, giúp tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng và tiết kiệm chi phí.
• Hỗ trợ các hệ thống quản lý năng lượng thông minh, tự động điều chỉnh mức tiêu thụ điện năng dựa trên nhu cầu sử dụng.

3.Tự động hóa và điều khiển:

• Cung cấp tín hiệu cho các hệ thống điều khiển tự động để điều chỉnh hoạt động của các thiết bị dựa trên giá trị dòng điện.
• Ví dụ, trong hệ thống điều hòa nhiệt độ, cảm biến dòng điện giúp điều chỉnh tốc độ quạt và công suất máy nén để duy trì nhiệt độ ổn định.

4.Nâng cao hiệu quả hoạt động:

• Giúp chẩn đoán các vấn đề về hệ thống điện và thiết bị, từ đó đưa ra biện pháp khắc phục kịp thời, nâng cao hiệu quả hoạt động.
• Phát hiện các rò rỉ điện, giúp tiết kiệm năng lượng và đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

5.Ứng dụng trong nhiều lĩnh vực:

• Cảm biến dòng điện được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như công nghiệp, y tế, giao thông, viễn thông, …

Ngoài ra, so với các phương pháp đo dòng điện truyền thống, cảm biến dòng điện có nhiều ưu điểm như:

• Kích thước nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt và sử dụng.
• Độ chính xác cao, hoạt động ổn định và tin cậy.
• Giá thành hợp lý, phù hợp với nhiều ứng dụng khác nhau.

Do đó, việc sử dụng cảm biến dòng điện mang lại nhiều lợi ích và là giải pháp cần thiết cho nhiều hệ thống điện hiện nay.

Nguyên tắc hoạt động của cảm biến dòng điện

Có nhiều loại cảm biến dòng điện khác nhau, nhưng nhìn chung chúng hoạt động dựa trên các nguyên tắc vật lý cơ bản như:

• Hiệu ứng cảm ứng điện từ: Khi dòng điện chạy qua dây dẫn sẽ tạo ra từ trường xung quanh. Cảm biến dòng điện sử dụng cuộn dây để cảm nhận từ trường này, từ đó tính toán ra giá trị của dòng điện.
• Hiệu ứng Hall: Một số cảm biến dòng điện sử dụng hiệu ứng Hall để đo dòng điện. Khi dòng điện chạy qua một vật liệu bán dẫn, nó sẽ tạo ra một điện áp nhỏ tỷ lệ thuận với giá trị của dòng điện.

Ứng dụng của cảm biến dòng điện trong đời sống

Cảm biến dòng điện có nhiều ứng dụng trong đời sống hàng ngày, chẳng hạn như:

• Hệ thống đo đếm điện năng: Các công ty điện lực sử dụng cảm biến dòng điện để đo lượng điện năng tiêu thụ của từng hộ gia đình và doanh nghiệp.
• Bộ sạc pin thông minh: Cảm biến dòng điện giúp điều chỉnh dòng sạc phù hợp, đảm bảo an toàn cho pin và thiết bị.
• Các máy sử dụng biến tần: Cảm biến dòng điện giúp Motor hoạt động hiệu quả, tránh quá tải và tiết kiệm năng lượng.
• Máy ép đùn – ép viên: Cảm biến dòng điện giúp kiểm soát hoạt động của động cơ, đảm bảo an toàn và hiệu quả.
• Các thiết bị an toàn: Cảm biến dòng điện được sử dụng trong các thiết bị chống quá tải hệ thống điện hoặc một máy riêng biệt.

Như vậy, cảm biến dòng điện đóng vai trò quan trọng trong nhiều ứng dụng, giúp đảm bảo an toàn, tiết kiệm năng lượng và cải thiện hiệu quả hoạt động của các thiết bị điện.

Các loại cảm biến dòng điện phổ biến

Cảm biến dòng điện có nhiều loại khác nhau, mỗi loại có ưu nhược điểm và phù hợp với các ứng dụng cụ thể. Dưới đây là một số loại cảm biến dòng điện thông dụng:

1.Biến dòng đo lường dạng xxx/5A (Current Transformer):

Biến dòng sơ cấp ngõ ra 0-5A là loại biến dòng có cuộn sơ cấp được thiết kế để đo dòng điện cao (từ vài chục đến vài trăm Ampe thậm chí cả nghìn Ampe ) và cuộn thứ cấp cho ra tín hiệu dòng điện 0-5A. Tôi lấy ví dụ biến dòng 100/5A.

Biến dòng 100/5A là một thiết bị giúp đo dòng điện lớn một cách an toàn và dễ dàng. Nó hoạt động như một người trung gian, chuyển đổi dòng điện mạnh thành tín hiệu nhỏ để các thiết bị khác có thể đọc và hiển thị.

Hãy tưởng tượng biến dòng như một chiếc cầu nối:

• Dòng điện lớn (100A) như một dòng xe cộ đông đúc.
• Biến dòng là cây cầu giúp chuyển hướng dòng xe cộ này sang một làn đường nhỏ hơn (5A).
• Làn đường nhỏ này an toàn và dễ dàng hơn để các thiết bị khác theo dõi và đo lường.

Vì sao cần biến dòng?

Giống như việc không thể lái xe ngược chiều trên cao tốc, các thiết bị đo lường không thể trực tiếp đo dòng điện lớn. Biến dòng giúp giảm bớt dòng điện, tạo điều kiện cho việc đo lường an toàn và chính xác.

Cách đọc tên biến dòng:

• 100: Dòng điện tối đa mà biến dòng có thể đo được (100A).
• 5: Dòng điện sau khi được biến đổi (5A).

Ưu điểm:

• An toàn: Biến dòng giúp cách ly điện áp cao khỏi các thiết bị đo lường và điều khiển, đảm bảo an toàn cho người sử dụng.
• Dễ sử dụng: Biến dòng cho ra tín hiệu 0-5A dễ dàng đo lường và sử dụng với các thiết bị khác.
• Giá thành hợp lý: Biến dòng có giá thành tương đối rẻ so với các thiết bị đo lường dòng điện cao khác.

Nhược điểm:

• Độ chính xác: Biến dòng có thể có độ chính xác thấp hơn so với các thiết bị đo lường dòng điện trực tiếp.
• Nhiễu: Biến dòng có thể bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện từ trong môi trường xung quanh.

Lưu ý:

• Lựa chọn biến dòng phù hợp với dải đo dòng điện cần thiết.
• Lắp đặt biến dòng đúng cách để đảm bảo an toàn và độ chính xác.
• Tham khảo hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất để sử dụng biến dòng hiệu quả.

Ví dụ:

Biến dòng 100/5A có nghĩa là cuộn sơ cấp của biến dòng có thể đo dòng điện lên đến 100A, và cuộn thứ cấp cho ra tín hiệu dòng điện 0-5A. Ví dụ, khi dòng điện qua cuộn sơ cấp là 50A, thì dòng điện qua cuộn thứ cấp sẽ là 2.5A.

Ngoài ra, còn có các loại biến dòng khác với ngõ ra khác như 4-20mA, 0-10V,… Lựa chọn cảm biến dòng điện phù hợp phụ thuộc vào nhu cầu sử dụng và các thiết bị tương thích.

2. Biến dòng kẹp

Biến dòng kẹp là một loại cảm biến dòng điện với thiết kế dạng kẹp hở, cho phép tháo lắp dễ dàng mà không cần tháo hoặc cắt dây dẫn. Nhờ tính linh hoạt này, biến dòng kẹp ngày càng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực.

Trước đây, biến dòng truyền thống thường chỉ có ngõ ra 0-5A, phù hợp với các thiết bị đo lường tương thích. Tuy nhiên, nhu cầu ngày càng cao về khả năng kết nối và tương thích với các hệ thống hiện đại đã thúc đẩy sự phát triển của biến dòng kẹp với ngõ ra 0-10V và Modbus RTU.

Ví dụ: Các dòng sản phẩm T201DCH100-OPEN, T201DCH300-OPEN, T201DCH600-OPEN của Seneca là những biến dòng kẹp điển hình với ngõ ra 0-10V và Modbus RTU, mang đến những ưu điểm vượt trội:

1. Tính linh hoạt:

• Dễ dàng tháo lắp, không cần tháo dây dẫn, giúp tiết kiệm thời gian và chi phí.
• Lỗ tâm lớn thích hợp cho nhiều kích thước dây dẫn khác nhau.
• An toàn cho người sử dụng, giảm nguy cơ hở điện.

2. Khả năng kết nối biến dòng kẹp của Seneca:

• Ngõ ra 0-10V tương thích với nhiều loại đồng hồ đo, bộ ghi dữ liệu.
• Giao thức Modbus RTU cho phép kết nối với PLC, hệ thống SCADA, giúp giám sát và điều khiển từ xa.
• Cảnh báo Alarm bằng 1 relay tích hợp ngay trên biến dòng kẹp của Seneca

3. Đa dạng ứng dụng:

• Đo lường dòng điện trong các nhà máy, xí nghiệp.
• Giám sát và bảo vệ hệ thống điện.
• Điều khiển các thiết bị điện dựa trên giá trị dòng điện.
• Phù hợp cho các hệ thống năng lượng mặt trời, UPS, tủ điện,…

Với những ưu điểm này, biến dòng kẹp ngày càng trở thành lựa chọn hàng đầu cho các ứng dụng đo lường dòng điện:

• Tiện lợi: Tháo lắp nhanh chóng, dễ dàng.
• An toàn: Giảm nguy cơ hở điện.
• Linh hoạt: Tương thích với nhiều thiết bị và hệ thống.
• Đa dạng: Phù hợp cho nhiều ứng dụng khác nhau.

Biến dòng kẹp là một công cụ đo lường hiệu quả và linh hoạt, giúp nâng cao hiệu quả và an toàn cho hệ thống điện của bạn. T201DCH600-OPEN là một cảm biến dòng kẹp hiện đại với đầy đủ truyền thông Modbus RTU, analog 0-10V và cảnh báo Alarm.

3. Cảm biến dòng điện AC – DC (AC – DC Current Sensors):

Cảm biến dòng điện AC-DC là một bước tiến mới trong công nghệ đo lường, mang đến khả năng đo lường cả dòng điện xoay chiều (AC) và dòng điện một chiều (DC) trong cùng một thiết bị.

Ưu điểm:

• Tính linh hoạt: Phù hợp với nhiều ứng dụng sử dụng hệ thống điện hỗn hợp AC-DC, như:
  • Xe điện
  • Hệ thống năng lượng mặt trời
  • Hệ thống lưu trữ năng lượng
  • Tủ điện thông minh
  • Dùng cảm biến dòng điện điều khiển biến tần
• Hiệu quả: Loại bỏ nhu cầu sử dụng nhiều cảm biến riêng biệt cho AC và DC, giúp tiết kiệm chi phí và không gian.
• Độ chính xác cao: Cung cấp dữ liệu đo lường chính xác cho cả dòng điện AC và DC.
• Dễ sử dụng: Lắp đặt đơn giản, dễ dàng tích hợp vào hệ thống hiện có.

Nguyên lý hoạt động:

Cảm biến dòng điện AC-DC sử dụng các hiệu ứng điện từ để đo lường dòng điện. Dòng điện chạy qua cuộn dây của cảm biến sẽ tạo ra từ trường, từ đó cảm biến sẽ chuyển đổi từ trường thành tín hiệu điện áp tương ứng với giá trị dòng điện.

Model tiêu biểu:

• T201DCH50-LP: 0-50A AC và -50…+50A DC
• T201DCH100-LP: 0-50A AC , 0-100A AC, -50…+50A DC, -100…+100A DC
• T201DCH300-LP: 0-150A AC, 0-300A AC, -150…+150A DC, -300…+300A DC

Tín hiệu ngõ ra: 4-20mA, cài đặt thang đo dòng điện ngay trên thiết bị

Ứng dụng:

Cảm biến dòng điện AC-DC được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực:

• Công nghiệp: Giám sát và điều khiển hệ thống điện trong nhà máy, xí nghiệp.
• Năng lượng: Đo lường dòng điện trong hệ thống năng lượng mặt trời, hệ thống năng lượng gió.
• Ô tô: Theo dõi và quản lý pin trong xe điện.
• Tự động hóa: Giám sát và điều khiển các thiết bị điện trong hệ thống tự động hóa.

Lựa chọn cảm biến dòng điện AC-DC:

• Dải đo: Xác định dải đo dòng điện phù hợp với nhu cầu ứng dụng.
• Độ chính xác: Lựa chọn cảm biến có độ chính xác phù hợp với yêu cầu.
• Giao tiếp: Chọn giao tiếp phù hợp với hệ thống hiện có (RS485, Modbus, Ethernet…).
• Kích thước: Lựa chọn kích thước phù hợp với vị trí lắp đặt.

Cảm biến dòng điện AC-DC là giải pháp đo lường toàn diện, linh hoạt và hiệu quả cho các hệ thống điện hiện đại. Lựa chọn cảm biến phù hợp sẽ giúp bạn tối ưu hóa hệ thống điện, nâng cao hiệu quả và an toàn cho công việc.

Ngoài ra, cảm biến dòng điện AC-DC còn có những ưu điểm sau:

• Khả năng chống nhiễu cao: Đảm bảo độ chính xác của dữ liệu đo lường trong môi trường nhiễu điện từ.
• Độ bền cao: Hoạt động ổn định trong điều kiện môi trường khắc nghiệt.
• Giá cả hợp lý: Mang lại hiệu quả kinh tế cao cho người sử dụng.

Với những ưu điểm vượt trội, cảm biến dòng điện AC-DC là lựa chọn tối ưu cho các ứng dụng đo lường dòng điện trong các hệ thống điện hiện đại.

4. Biến dòng analog 4-20mA (Analog Current Transformer 4-20mA):

Biến dòng analog 4-20mA là loại biến dòng được sử dụng phổ biến trong các hệ thống điện để đo lường dòng điện và chuyển đổi thành tín hiệu 4-20mA dễ dàng truyền dẫn và xử lý.

Đặc điểm:

• Dải đo dòng điện đa dạng: Biến dòng 4-20mA có thể đo lường các dải dòng điện khác nhau, từ vài Ampe đến vài trăm Ampe.
• Đo dòng trực tiếp mà không cần qua các thiết bị chuyển đổi tín hiệu 0-5A trung gian.
• Tín hiệu ngõ ra 4-20mA: Tín hiệu này tương ứng với giá trị dòng điện được đo lường, giúp dễ dàng truyền dẫn và xử lý bằng các thiết bị khác như PLC, bộ ghi dữ liệu,…
• Độ chính xác cao: Biến dòng 4-20mA cung cấp độ chính xác cao trong quá trình đo lường, đảm bảo tính tin cậy của dữ liệu.
• Dễ sử dụng: Biến dòng 4-20mA dễ dàng lắp đặt và sử dụng, không yêu cầu chuyên môn kỹ thuật cao.
• Nhiễu: chống nhiễu tốt hơn rất nhiều so với các loại biến dòng truyền thống 100/5A, 200/5A…
• Giá thành hợp lý: Biến dòng 4-20mA có giá thành tương đối rẻ so với các loại biến dòng khác.

Chức năng:

• Đo lường dòng điện trong các hệ thống điện.
• Chuyển đổi tín hiệu dòng điện thành tín hiệu 4-20mA.
• Cung cấp dữ liệu cho các thiết bị điều khiển và giám sát.

Công dụng:

• Giám sát và bảo vệ hệ thống điện: Biến dòng 4-20mA được sử dụng để giám sát dòng điện trong các hệ thống điện, giúp phát hiện sớm các sự cố như quá tải, ngắn mạch,…
• Điều khiển hệ thống điện: Biến dòng 4-20mA được sử dụng để điều khiển các thiết bị điện dựa trên giá trị dòng điện, ví dụ như điều khiển tốc độ động cơ, điều chỉnh độ sáng đèn,…
• Biến tần: truyền tín hiệu 4-20mA về biến tần giúp giám sát, điều tốc độ động cơ theo thời gian thực.
• Thu thập dữ liệu: Biến dòng 4-20mA được sử dụng để thu thập dữ liệu về dòng điện trong hệ thống điện, phục vụ cho mục đích phân tích, đánh giá và tối ưu hóa hệ thống.

Ưu điểm:

• Dễ sử dụng: Biến dòng 4-20mA dễ dàng lắp đặt và sử dụng, không yêu cầu chuyên môn kỹ thuật cao.
• Tín hiệu tương thích: Tín hiệu 4-20mA tương thích với hầu hết các thiết bị điều khiển và giám sát, giúp dễ dàng kết nối và tích hợp vào hệ thống.
• Độ chính xác cao: Biến dòng 4-20mA cung cấp độ chính xác cao trong quá trình đo lường, đảm bảo tính tin cậy của dữ liệu.
• Độ ổn định cao: Biến dòng 4-20mA hoạt động ổn định trong môi trường khắc nghiệt, đảm bảo hoạt động liên tục và hiệu quả.
• Giá thành hợp lý: Biến dòng 4-20mA có giá thành tương đối rẻ so với các loại biến dòng khác.

Ví dụ:

Biến dòng 4-20mA T201 của Seneca là một lựa chọn phổ biến cho các ứng dụng đo lường dòng điện. Biến dòng này có thể tùy biến dải đo dòng điện từ 0-5A đến 0-40A, phù hợp với nhiều nhu cầu sử dụng khác nhau.

Với những ưu điểm trên, biến dòng 4-20mA là một cảm biến dòng điện mang tới giải pháp đo lường dòng điện hiệu quả, được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điện công nghiệp, nhà máy, xí nghiệp, tòa nhà,..

Tiêu chí lựa chọn cảm biến dòng điện

Việc lựa chọn cảm biến dòng điện phù hợp phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau. Dưới đây là một số tiêu chí quan trọng cần cân nhắc:

1. Dải đo dòng điện (Current Measurement Range):

• Đây là yếu tố quan trọng nhất. Bạn cần xác định giá trị dòng điện lớn nhất mà cảm biến cần đo được. Chọn cảm biến có dải đo lớn hơn giá trị dòng điện thực tế để đảm bảo an toàn và tránh tình trạng quá tải.
• Đối với các biến dòng Analog 4-20mA của Seneca thì đều có khả năng tùy chọn dải đo trên thiết bị.
• Ngoài ra cảm biến dòng điện phải có khả năng chịu tải lớn hơn giá trị đo lường. Thông thường là 1.5 đến 2 lần so với tải.
• Cài đặt được dải đo là một lợi thế so với loại cố định.

2. Khả năng khử nhiễu của máy biến dòng

Nhiễu là một vấn đề phổ biến trong các hệ thống đo lường, bao gồm cả việc sử dụng cảm biến dòng điện. Nhiễu có thể xuất hiện từ nhiều nguồn khác nhau, như:

• Từ trường từ các thiết bị điện khác
• Tín hiệu điện từ các thiết bị điện tử khác
• Nhiễu nhiệt từ môi trường xung quanh

Nhiễu có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của cảm biến dòng điện, dẫn đến kết quả đo lường không chính xác. Do đó, khả năng xử lý nhiễu là một yếu tố quan trọng cần cân nhắc khi lựa chọn cảm biến dòng điện.

Seneca – Italy là một thương hiệu lớn trong ngành đo lường dòng điện. Với nhiều năm kinh nghiệm các cảm biến dòng điện các sản phẩm biến dòng đo lường đều có khả năng khử nhiễu rất tốt. Các thiết bị của Seneca sản xuất đều được kiểm tra chất lượng trước khi xuất xưởng.

3. Tín hiệu đầu ra (Output Signal):

• Cảm biến dòng điện có thể xuất ra các loại tín hiệu khác nhau như:
  • Analog (4-20mA): Tín hiệu dạng dòng điện, dễ dàng tích hợp với các hệ thống điều khiển.
  • Digital (Modbus RTU): Tín hiệu dạng số, phù hợp với các hệ thống điều khiển thông minh.
  • Điện áp (Voltage): Ít phổ biến hơn nhưng vẫn được sử dụng trong một số trường hợp.
• Lựa chọn tín hiệu đầu ra phụ thuộc vào thiết bị thu nhận và xử lý tín hiệu của bạn.

4. Độ chính xác của cảm biến (Accuracy of the Sensor):

• Độ chính xác cho biết mức độ sai số của cảm biến so với giá trị dòng điện thực tế.
• Chọn cảm biến có độ chính xác phù hợp với yêu cầu của ứng dụng. Ví dụ, các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao như đo đếm năng lượng thì cần chọn cảm biến có độ chính xác cao.

5. Kích thước tâm lỗ của cảm biến (Through-hole diameter ):

• Đối với cảm biến dòng điện dạng kẹp, kích thước kẹp là đường kính hoặc chiều rộng của dây dẫn mà cảm biến có thể kẹp được.
• Chọn kích thước kẹp phù hợp với kích thước dây dẫn trong hệ thống điện của bạn.
• Đối với cảm biến dạng xuyên tầm cần lựa tâm lỗ lớn hơn dây dẫn động lực cần đo.

6. Uy tín thương hiệu (Brand Reputation):

• Thương hiệu uy tín thường cung cấp các sản phẩm chất lượng cao, hoạt động ổn định và có dịch vụ hỗ trợ tốt.
• Các thương hiệu lâu năm thường có nhiều kinh nghiệm xử lý nhiễu trong lĩnh vực đo lường dòng điện.
• Nghiên cứu các thương hiệu cảm biến dòng điện uy tín trên thị trường để đảm bảo chất lượng sản phẩm.

Ngoài ra, bạn cũng có thể cân nhắc các yếu tố khác như:

• Giá thành
• Điều kiện môi trường hoạt động
• Kiểu kết nối với các thiết bị khác
• Tiêu chuẩn an toàn

Bằng việc cân nhắc kỹ lưỡng các yếu tố trên, bạn có thể lựa chọn được cảm biến dòng điện phù hợp nhất với nhu cầu của mình.

Hướng dẫn kết nối cảm biến dòng điện

Một trong những điều khó khăn nhất trong việc sử dụng cảm biến dòng điện đó chính là kết nối và cài đặt sao cho đúng kỹ thuật nhằm mang tới độ chính xác cao nhất. Tùy vào loại cảm biến dòng điện mà chúng ta có nhiều cách kết nối khác nhau. Cùng tìm hiểu nhé.

1. Kết nối biến dòng CT 100/5A với bộ chuyển đổi 0-5A về PLC:

1. Sơ đồ kết nối:

Sơ đồ kết nối biến dòng CT 100/5A với bộ chuyển đổi 0-5A về PLC:

1. Giải thích:

• Biến dòng CT 100/5A: Chuyển đổi dòng điện từ 100A xuống 5A.
• Bộ chuyển đổi 0-5A: Chuyển đổi tín hiệu dòng điện 5A thành tín hiệu điện áp 4-20mA.
• PLC: Bộ điều khiển logic lập trình nhận 4-20mA

1. Các bước thực hiện:
2. Kết nối biến dòng CT 100/5A:
   • Cáp nguồn: L1 của tải đi qua tâm của biến dòng 100/5A
   • Cáp thứ cấp: S1, S2 kết nối vào bộ chuyển đổi 0-5A tương ứng 7-9.
3. Kết nối bộ chuyển đổi 0-5A:
   • Cấp nguồn: +24V, -24V vào 1+3 của Z201-H
   • Input: 7+ kết nối vào S1, 9- kết nối vào S2.
   • Output: 4 (+ ) kết nối vào đầu vào analog AI+ của PLC, 5 ( – ) kết nối vào GND.
4. Cấu hình PLC:
   • Cấu hình đầu vào analog của PLC để nhận tín hiệu 4-20mA.
   • Lập trình PLC để xử lý tín hiệu từ biến dòng.

2. Kết nối biến dòng analog 4-20mA với PLC:

1. Sơ đồ kết nối:

Sơ đồ kết nối biến dòng analog 4-20mA khá đơn giản khi chỉ có 2 dây tín hiệu ngõ ra 4-20mA được truyền trực tiếp về PLC.

1. Giải thích:

• Biến dòng analog 4-20mA: Chuyển đổi dòng điện thành tín hiệu analog 4-20mA.
• Terminal ( + ): tương ứng AI+
• Terminal ( – ): tương ứng AI- hoặc GND
• PLC: đọc và hiển thị giá trị dòng điện và cảnh báo khi vượt quá ngưỡng cài đặt.

1. Các bước thực hiện:

1. Kết nối biến dòng analog 4-20mA:
   • Cáp nguồn: L1, L2 kết nối vào nguồn điện.
   • Cáp tín hiệu: I+ kết nối vào đầu vào 4-20mA của bộ điều khiển cảnh báo quá dòng, I- kết nối vào GND.
2. Cấu hình bộ điều khiển cảnh báo quá dòng:
   • Cài đặt ngưỡng cảnh báo quá dòng.
   • Chọn chế độ hiển thị giá trị dòng điện.

Dòng điện đi qua biến dòng Analog 4-20mA sẽ tương ứng với ngõ ra 4-20mA. Việc tùy chọn dãi đo dòng điện giúp biến dòng 4-20mA dễ dàng scales làm tăng độ chính xác khi truyền về trung tâm.

3. Kết nối cảm biến dòng điện với PLC thông qua Modbus RTU:

Sơ đồ kết nối:

Sơ đồ kết nối biến dòng với PLC thông qua Modbus RTU:

Giải thích:

• Biến dòng Modbus RTU: Chuyển đổi dòng điện thành tín hiệu Modbus RTU giao tiếp với PLC.
• T201DCH600-OPEN: thêm một ngõ ra 0-10V ( 1 ) và Relay ( 2 ) cảnh báo alarm.
• PLC: Bộ điều khiển logic lập trình qua truyền thông Modbus RTU.

Các bước thực hiện:

1. Kết nối biến dòng Modbus RTU:
   • Dòng tải: được kẹp qua tâm của biến dòng T201DCH600-OPEN
   • Nguồn cấp: vào 5-6 của biến dòng
   • Cáp RS485: A, B kết nối vào cổng RS485 của PLC.
2. Cấu hình biến dòng Modbus RTU:
   • Cài đặt địa chỉ Modbus Slave ID trên T201DCH600-OPEN
   • Cài đặt tốc độ truyền thông.
3. Cấu hình PLC:
   • Thêm slave Modbus RTU vào mạng Modbus.
   • Khai báo Slave ID trùng với ID của biến dòng.
   • Lập trình PLC để đọc dữ liệu từ biến dòng.

Lưu ý:

• Hướng dẫn trên chỉ mang tính chất tham khảo, có thể thay đổi tùy theo loại thiết bị cụ thể.
• Tham khảo kỹ hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất trước khi thực hiện kết nối.

Như vậy, việc kết nối cảm biến dòng điện phụ thuộc rất nhiều vào loại biến dòng mà chúng ta đang sử dụng. Mỗi loại biến dòng sẽ có cách kết nối, cấu hình khác nhau. Vui lòng liên hệ với nhà cung cấp để lắp đặt và sử dụng chính xác.

Chúc các bạn thành công !

Kỹ sư Cơ – Điện Tử

Nguyễn Minh Hòa