Trong các ứng dụng trong nhà máy bạn đã từng nghe đến loại thiết bị tên là biến trở? Vậy bạn có thắc mắc biến trở là gì? Biến trở dùng để làm gì? Có bao nhiêu loại biến trở? Hoặc làm sao để chuyển đổi tín hiệu biến trở ra analog dạng 4-20mA / 0-10V.
Thay vì đầu tiên mình sẽ định nghĩa biến trở là gì? Tuy nhiên ở đây mình sẽ chia sẻ những ứng dụng của biến trở hiện nay mà có thể bạn đã dùng rất nhiều lần nhưng không phát hiện ra.
Biến trở được dùng để làm gì?
Trong đời sống hàng ngày ta gặp rất nhiều ứng dụng của biến trở mà có thể bạn không nhận ra.
Ứng dụng biến trở trong đời sống:
Mình lấy một ví dụ đơn giản là khi bạn vặn núm âm lượng trên đầu amply hoặc loa nghe nhạc thì âm thanh sẽ tăng/giảm tùy theo bạn chọn.
Biến trở ứng dụng trong công nghiệp:
Còn trong công nghiệp, biến trở có thể là các loại ống xy lanh dùng để nâng hoặc hạ các máy ép thủy lực hoặc các máy nén. Hoặc đôi khi người ta dùng biến trở để làm 1 thiết bị test tín hiệu. Ví dụ như bạn cần test tín hiệu 4-20mA chẳng hạn, nhưng bạn lại không có bộ phát dòng 4-20mA, vậy thì bạn có thể dùng biến trở và kết nối với 1 bộ hiển thị hoặc 1 bộ chuyển đổi để chuyển đổi tín hiệu biến trở ra dạng 4-20mA. Khi bạn xoay núm của biến trở, giá trị 4-20mA sẽ thay đổi.
Vậy thì tóm lại, ta có định nghĩa sau:
Biến trở là gì?
Đơn giản và dễ hiểu nhất, biến trở là một loại điện trở có thể thay đổi giá trị được.
Ví dụ như khi bạn nói là biến trở có giá trị là 200 Ω thì nghĩa là giá trị điện trở của nó sẽ có thể thay đổi từ 0Ω đến 200Ω.
Các loại biến trở:
Biến trở dây quấn
Cách đo biến trở 3 chân:
Các loại biến trở nói chung đều sẽ có 3 chân kết nối. Trong đó có 1 chân là chân chạy. Khi chân này hoạt động thì sẽ làm thay đổi giá trị của biến trở. Vì thế khi đấu dây cho biến trở, ta cần phải xác định được đúng chân chạy của biến trở. Sau đây mình sẽ hướng dẫn các bạn cách xác định chân chạy của biến trở.
- 1 biến trở bất kỳ
- đồng hồ VOM
Bước thực hiện: Đầu tiên ta vặn đồng hồ VOM ở vị trí đo ohm [Ω]. Dùng 2 que đỏ và đen của đồng hồ VOM đo 2 chân bất kỳ của biến trở.
Tiếp theo ta xoay núm của biến trở:
- Nếu giá trị Ω không đổi thì 2 chân này chính là 2 chân cố định. Suy ra chân còn lại là chân chạy.
- Trường hợp giá trị Ω thay đổi thì ta có thể xác định 1 trong 2 chân này là chân chạy. Lần lượt đo từng chân này với chân còn lại nếu giá trị không đổi thì chân đó là chân chạy.
Cấu tạo biến trở:
Biến trở có cấu tạo khá đơn giản. Ta sẽ tham khảo hình sau để hiểu rõ hơn về cấu tạo của biến trở.
- 3 chân chạy.
- Phần chân chạy
- Cuộn dây có điện trở suất lớn.
Đối với phần chân chạy thì chân màu đen chính là chân chạy của biến trở. Khi chân này chạy dọc theo cuộn dây thì sẽ làm thay đổi giá trị điện trở bên trong.
Cách chuyển đổi biến trở ra 4-20mA:
Hiện nay thì tín hiệu 4-20mA đang được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy và trong các hệ thống lớn. Vì thế việc chuyển tín hiệu điện trở thành tín hiệu 4-20mA cũng là một vấn đề mà nhiều kỹ thuật nhà máy rất quan tâm.
Mình xin giới thiệu 2 cách để chuyển đổi tín hiệu ohm của biến trở ra dạng 4-20mA hoặc 0-10V.
Sử dụng PLC để đọc và đổi giá trị biến trở:
Khi ta sử dụng PLC, ta có thể đưa tín hiệu ohm từ biến trở về PLC và lập trình, xử lý hoặc chuyển đổi sang tín hiệu 4-20mA đều được. Tuy nhiên việc này sẽ đòi hỏi một số kiến thức chuyên ngành về lập trình PLC cũng như hiểu rõ về tự động hóa.
Còn có 1 cách đơn giản hơn, đó là ta sử dụng cách sau:
Dùng bộ chuyển đổi tín hiệu biến trở ra 4-20mA:
Có rất nhiều bộ chuyển đổi tín hiệu có khả năng chuyển đổi tín hiệu điện trở ra tín hiệu 4-20mA trên thị trường. Trong bài viết này mình xin giới thiệu đến bạn 2 bộ chuyển đổi biến trở tiêu biểu nhất của hãng Seneca-Italy.
Bộ chuyển đổi tín hiệu biến trở Z109REG2-1:
Ngoài khả năng chuyển đổi tín hiệu biến trở sang tín hiệu 4-20mA thì bộ Z109REG2-1 còn có khả năng cách ly chống nhiễu tại 3750 Vac, đồng thời có tín hiệu output dạng relay để điều khiển thiết bị khác.
Bạn có thể tham khảo thêm về bộ chuyển đổi Z109REG2-1 tại địa chỉ:
Bộ chuyển đổi tín hiệu biến trở Seneca Z109REG2-1
Bộ chuyển đổi tín hiệu biến trở K121: Dòng sản phẩm này có giá tương đối rẻ hơn so với bộ Z109REG2-1, tuy nhiên bộ K121 chỉ có cách ly chống nhiễu tại 1500 Vac, thấp hơn so với bộ Z109REG2-1.
Bạn có thể tham khảo thêm về bộ K121 tại địa chỉ:
Bộ chuyển đổi tín hiệu K121
Trên đây là những chia sẻ của mình về thông tin biến trở là gì? Bạn cần tư vấn thêm về biến trở hoặc các bộ chuyển đổi tín hiệu biến trở, hãy liên hệ với mình nha.
Xin cảm ơn.
Mến chào tất cả các bạn nhé, trong bài viết này thì mình và các bạn sẽ cùng nhau tìm hiểu về một loại thiết bị điện tử được sử dụng khá phổ biến hiện nay. Đó chính là biến trở, là một loại thiết bị khá quen thuộc với các anh em thuộc chuyên ngành kỹ thuật đặc biệt là các ngành thuộc điện tử, cơ điện tử và truyền thông. Và chính vì chúng được sử dụng khá phổ biến này nhu cầu tìm hiểu về chúng cũng tăng cao không ít. Và nếu như các bạn đang có nhu cầu đó thì bài viết này sẽ dành cho các bạn. Nội dung bài viết bao gồm các thông tin liên quan như biến trở là gì ? Cấu tạo và cách phân loại một biến trở như thế nào ? Các nguyên lý hoạt động của chúng ra sao cũng như các kiến thức liên quan khác. Từ đó chúng ta có thể có thêm thông tin cho việc học cũng như sử dụng thiết bị này nhé.
Đây là bài viết chia sẻ kiến thức, bên mình không kinh doanh mặt hàng này. Vui lòng không gọi điện, nhắn tin hỏi hàng. Xin cám ơn !
Biến trở là gì ?
Như thường lệ trước khi vào nội chính thì chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu sơ lược về loại thiết bị này nhé. Nếu như ở phổ thông với bộ môn công nghệ chúng ta đã từng làm quen với 1 loại linh kiện điện tử đó là điện trở. Là một thiết bị có khả năng cản trở dòng điện nhằm hạn chế dòng điện chạy qua trong mạch điện để thực hiện một chức năng hay một công việc nào đó. Tuy nhiên chúng chỉ có khả năng hạn dòng tại một giá trị nhất định mà thôi đúng không nào. Thông thường sẽ có các loại như 1kΩ, 5kΩ, 10kΩ,…Vậy có bao giờ các bạn nghĩ rằng chúng ta có một loại thiết bị nào có khả năng thay đổi mức điện trở đó không nhỉ. Vâng và lúc này chúng ta có thêm 1 loại thiết bị điện tử mới được gọi là biến trở.
Biến trở là một loại thiết bị điện tử có khả năng thay đổi mức điện trở của chúng trong một dãy điện trở nào đó. Chúng được sử dụng trong các ứng dụng cần đến việc thay đổi mức điện trở nhằm điều khiển một loại thiết bị hay một hiện tượng nào đó chẳng hạn. Vì vậy thường giá trị của biến trở sẽ không thuộc dạng cố định mà sẽ là một dãy giá trị ví dụ như 0-10kΩ chẳng hạn. Nếu một biến trở có ghi giá trị là 5kΩ thì có nghĩa là giá trị của điện trở đó sẽ có thể thay đổi từ 0 cho đến 10kΩ.
Kí hiệu của biến trở là gì ?
Thông thường trong các sơ đồ mạch điện chúng ta cần có các kí hiệu riêng biệt để có thể mô tả điện vị trí đó thuộc loại linh kiện hay thiết bị nào. Việc có kí hiệu được thống nhất chung theo một tiêu chuẩn sẽ giúp cho quá trình xem cũng như nghiên cứu, tra khảo sẽ trở nên dễ dàng hơn. Và biến trở cũng là một trong số đó, cụ thể tại Việt Nam chúng ta có các kí hiệu chung cho biến trở bao gồm:
Cấu tạo của biến trở là gì ?
thực tế thì biến trở có cấu tạo cũng khá đơn giản, trong mạch chúng thường có 3 chân để kết nối với mạch điện. Với 2 chốt dùng để đấu vào mạch điện và còn chốt còn lại dùng để thay đổi điện trở trong khoảng cho phép ghi trên biến trở [thường gọi là con chạy hay tay quay]. Bộ phận chính của biến trở thường được cấu tạo từ các cuộn dây làm bằng hợp kim [thường là nikelin, nicrom,…], con quay, tay quay và than. Trên biến trở thường sẽ có núm vặn để điều chỉnh, với chức năng này sẽ cho phép chúng ta tùy chỉnh từng mức điện trở phù hợp để thay đổi hoạt động trong mạch điện. Bằng cách thay đổi điện trở, chúng ta sẽ dễ dàng thay đổi dòng điện chạy trong mạch theo nhu cầu mà chúng ta muốn.
Phân loại biến trở:
Trên thị trường hiện nay sẽ tồn tại các loại biến trở khác nhau, tuy nhiên nếu xét về mặt cấu tạo thì ta có các loại biến trở như sau:
- Biến trở dây quấn
- Biến trở con chạy
- Biến trở than
- Biến trở tay quay
Mỗi loại đều có hình dạng, kích thước khác nhau tuy nhiên về chức năng và cách thức hoạt động sẽ tương tự nhau. Và tất nhiên là mỗi loại sẽ có điểm mạnh cũng như sẽ có điểm yếu riêng.
Công dụng và nguyên lý hoạt động của biến trở:
Như ở các phần trên mình cũng đã nói sơ lược thì chức năng chính của biến trở là khả năng làm thay đổi điện trở trong khoảng cho phép. Nguyên lý hoạt động chủ yếu của biến trở là các dây dẫn được tách rời dài ngắn khác nhau. Trên các thiết bị sẽ có vi mạch điều khiển hay các núm vặn. Khi chúng ta thực hiện điều khiển các núm vặn các mạch kín sẽ thay đổi chiều dài dây dẫn khiến điện trở trong mạch thay đổi. Trong thực tế thì việc thiết kế mạch điện tử luôn có một khoảng sai số nhất định, nên khi thực hiện điều chỉnh mạch điện người ta phải dùng biến trở, lúc này biến trở có vai trò phân áp, phân dòng trong mạch. Ví dụ cụ thể nhất có thể biết đến đó là chúng được sử dụng trong máy tăng âm để thay đổi âm lượng hoặc trong chiếu sáng biến trở dùng để thay đổi độ sáng của đèn.
Ứng dụng điều chỉnh dòng [rheostat]:
Biến trở chỉnh dòng hay chính xác hơn là biến trở điều chỉnh dòng điện: cụ thể là khi một biến trở được sử dụng trong một mạch để điều khiển dòng điện, nó được gọi là biến trở [điều chỉnh dòng]. Ở đây một cực sẽ cố định và một cực di động, cực cố định thứ 3 không được sử dụng. Kết nối theo cách này giúp giảm hoặc tăng dòng điện qua mạch bằng cách chỉ thay đổi vị trí của cần gạt. Khi điện trở thay đổi, dòng điện sẽ thay đổi theo hướng nghịch lại. Tức là khi tăng trở kháng, dòng điện qua mạch sẽ giảm.
Vì các điện trở này phải mang theo một lượng lớn dòng điện, nên nó phải đủ mạnh để chịu được dòng điện thay đổi đi qua. Do đó, vật liệu điện trở dây cuốn là lựa chọn phổ biến nhất khi biến trở được sử dụng như một bộ biến trở điều chỉnh dòng. Chúng ta cũng có thể biến bất kỳ biến trở 3 cực [chiết áp] thành 1 biến trở điều chỉnh dòng. Thực hiện bằng cách đấu dây cực cố định [cực không sử dụng] với cực di động thành 1 cực duy nhất.
Biến trở tinh chỉnh:
Biến trở tinh chỉnh là một phiên bản thu nhỏ của biến trở và chúng sẽ có ba cực. Nó có thể được gắn trực tiếp trên mạch và thông thường giá trị của nó được điều chỉnh chỉ một lần duy nhất trong quá trình hiệu chỉnh mạch. Nó có một vít điều chỉnh gắn vào điện trở, được điều chỉnh bằng cách sử dụng tua vít để có được trở kháng mong muốn. Trở kháng biến thiên theo đường logarit và chúng sẽ có kí hiệu như sau:
Ứng dụng chiếc áp [Potentiometer]:
Biến trở chiết áp là loại biến trở có 3 cực và tất cả 3 cực được sử dụng trong một mạch. Điện áp đầu ra được lấy từ cực di chuyển, nó trông giống như một mạch chia điện áp. Các bạn có thể tham khảo hình dưới đây.
Quan sát hình chúng ta có thể thấy được hai cực cố định được nối vào nguồn điện áp. Điều này có nghĩa là điện áp giảm dọc theo đường điện trở, và bằng với điện áp nguồn. Mạch đầu ra được kết nối với cực di chuyển bằng cách thay đổi vị trí của cực di chuyển, chúng ta có thể thay đổi điện trở và điện áp trên tải. Nguyên lý này được sử dụng trong các mạch cần điều khiển điện áp. Đường điện trở có thể có hình dạng vòng cung hoặc có thể là đường thẳng. Đặc tính này quyết định dạng hình học của chiết áp.
Đọc giá trị biến trở như thế nào ?
Việc đọc được giá trị biến trở là một kỹ năng cơ bản mà ai cũng phải nắm khi sử dụng loại thiết bị này nhé. Bởi vì chỉ khi chúng ta biết chính xác mình cần sử dụng và điều chỉnh mức điện trở trong thang đo bao nhiêu thì ta mới chọn loại cho phù hợp được. Điều này giúp giảm chi phí khi chọn mua vì nếu thang đo càng cao giá thành sẽ càng cao, nếu chúng ta sử dụng với số lượng lớn thì phải cần quan tâm đến vấn đề này.
Cách thức đọc giá trị của một con biến trở cũng khá là đơn giản, cụ thể là trên mỗi biến trở chúng ta sẽ có giá trị hạn dòng cụ thể được thể hiện. Mình ví dụ chúng ta có một biến trở mà trên đó có ghi là 50kΩ chẳng hạn, lúc này chúng ta biết được là giá trị của biến trở này có thể thay đổi từ 0Ω cho đến 50kΩ. Và tương tự như vậy các bạn có thể áp dụng cho các loại biến trở khác một cách dễ dàng.
Cách xác định chân của biến trở như thế nào ?
Trên thị trường có khá nhiều loại biến trở khác nhau, vậy trong trường hợp này chúng ta làm sao để xác định được từng chân của biến trở nhỉ. Trong trường hợp này thì chúng ta nên dùng đồng hồ VOM nhé. Cách thức thực hiện như sau, đầu tiên cho chỉnh VOM về thang đo Ohm [Ω], sau đó dùng 2 que của VOM chạm vào 2 chân bất kì của biến trở. Tiếp theo ta xoay núm vặn của biến trở, nếu trong quá trình ta xoay mà giá trị điện trở không thay đổi thì đích thực đây là 2 chân cố định. Và dĩ nhiên chân còn lại của biến trở chính là chân chạy, khá đơn giản đúng không nào.
Ta vẫn có thể kiểm tra xem biến trở có còn dùng được hay không thông qua cách thức bên trên nhé. Tương tự thì ta dùng 2 que của VOM để chạm vào một dây chạy và một dây cố định sau đó xoay núm vặn trên đồng hồ. Nếu có sự thay đổi của điện trở thì biến trở đó vẫn còn dùng được và ngược lại nếu không thay đổi giá trị tức biến trở đã hư hỏng và không dùng được nữa.
Bộ chuyển tín hiệu điện trở sang 4-20ma:
Thông thường các thiết bị sử dụng ngõ ra dạng điện trở thì chúng ta rất khó để có thể kết nối với các loại thiết bị khác. Với các lĩnh vực tự động hóa cao thì việc dùng biến trở để điều khiển một quá trình hay một thiết bị nào đó là một điều rất bình thường. Nhưng để có thể kết nối các thiết bị lại với nhau thì đòi hỏi chúng ta cần đồng bộ về mặt tín hiệu. Hơn nữa việc các thiết bị có được điều khiển một cách chính xác hay không cần phụ thuộc rất lớn vào PLC điều khiển. Chính vì thế thì các loại điện trở và biến trở muốn được điều khiển bởi PLC thì cần phải đồng bộ tín hiệu về dạng 4-20ma.
Mình xin giới thiệu đến các bạn sản phẩm bộ chuyển đổi tín hiệu điện trở sang analog 4-20ma. Đây là thiết bị có khả năng đồng bộ tín hiệu các ngõ ra dạng điện trở hay biến trở để có thể kết nối với các PLC điều khiển một cách dễ dàng. Các bạn có thể tham khảo một số thông số kỹ thuật bên dưới.
Các thông số kỹ thuật:
- Model: sản phẩm có mã là OMX380DU
- Xuất xứ: nhập khẩu từ hãng Orbit Merret – Cộng Hoà Séc
- Ngõ vào [Input]: các giá trị điện trở: 0÷300 ohm, 0÷500 ohm và 0÷1000 ohm. Đọc giá trị biến trở: 1 Mega ohm
- Ngõ ra [Output]: các tín hiệu analog 4-20mA, 0-20mA, 0-10v, 0-5v, 2-10v..
- Hệ số cách ly: 1500VAC, có khả năng cách ly tín hiệu tốt trong các môi trường dễ gây nhiễu
- Sai số: chỉ 0.2% trong quá trình chuyển đổi
- Nguồn cấp: 19÷40VDC thường dùng nhất là 24VDC
- Nhiệt độ làm việc: 0÷50°C
- Thời gian phản hồi: 40ms, phản hồi rất nhanh gần như ngay lập tức
- Bảo hành: 18 tháng, lỗi 1 đổi 1 nếu có lỗi phát sinh từ nhà sản xuất.
- Có thể cài đặt giá trị điện trở và biến trở thông qua các Switch trên thiết bị.
Các bạn có thể xem thông tin chi tiết hơn về sản phẩm này thông qua bài viết: Bộ chuyển tín hiệu điện trở, biến trở sang 4-20ma
Trên đây là các thông tin và kiến thức liên quan đến Biến trở là gì ?. Hy vọng sẽ giúp ích cho những bạn nào đang cần. Vì là kiến thức cá nhân cũng như thu thập dươc từ các trang mạng nên sẽ không tránh khỏi sai sót, rất mong nhận được sự thông cảm từ các bạn. Ngoài ra bên mình còn cung cấp Các thiết bị chuyển đổi tín hiệu khác với giá cạnh tranh thị trường, các bạn có thể tham khảo nếu có nhu cầu nhé.
Đây là bài viết chia sẻ kiến thức, bên mình không kinh doanh mặt hàng này. Vui lòng không gọi điện, nhắn tin hỏi hàng. Xin cám ơn !
[Total: 4 Average: 3.8/5]