Tại sao phải lắp thêm điện trở 250Ω khi làm việc với giao thức Hart?

Bạn có biết tại sao khi sử dụng giao thức Hart điện trở luôn là 250Ω?

Khi sử dụng giao thức Hart trong các mạch chúng ta thường phải kết nối thêm 1 điện trở 250Ω. Điều này gần như là mặc định nhưng các bạn có bao giờ đặt ra câu hỏi: Tạo sao lại mắc thêm nó, nó có tác dụng gì? Hãy cùng Thiết Bị Điện Công Nghiệp tìm hiểu lý do đó phía dưới.

Điện trở 250Ω luôn có mặt khi sử dụng giao thức Hart

Khi thực hiện chế độ test, các Transmitter hoạt động do nguồn cung cấp cho nó. Nhưng ở đây không có đầu vào tương tự nào trong mạch vòng khi Transmitter kết nối với thiết bị trường. Sụt áp trên điện trở của đầu vào tương tự là không đủ trở kháng cần thiết để phát ra tín hiệu Hart..

Thỉnh thoảng bạn sẽ gặp trục trặc về giao thức Hart, các thiết bị giao tiếp cầm tay Hart hay Modem Hart không có cách nào để kết nối với các Transmitter. Trường hợp này có khả năng là do khi nó ở chế độ test, mạch vòng không đủ trở kháng để cho tín hiệu Hart được "tìm thấy" bởi các thiết bị Hart cầm tay hay Modem Hart.

Trong mạch vòng này thì tín hiệu truyền là dòng điện 4-20mA (mili ampe). Tuy nhiên các thiết bị nhận này chỉ đọc được các tín hiệu dưới dạng điện áp, cho dù tín hiệu đọc là tương tự hay Hart. Khi đó tín hiệu dòng điện này sẽ biến thành một điện áp rơi lúc dòng điện này đi qua 1 điện trở (định luật Ôm).

Người ta đo được tín hiệu HART truyền ra tín hiệu 1200 baud chồng đè lên mạch vòng tín hiệu 4-20mA DC. 1200 baud là một tín hiệu có tần số không hề nhỏ so với tín hiệu 4-20 mA.

Trở kháng mạch vòng nhỏ nhất là trở kháng cần thiết để tín hiệu Hart có thể được nhìn thấy hay đọc được bởi các máy chủ Hart, như bộ giao tiếp Hart hay Modem Hart . Tín hiệu vào tương tự trên thiết bị nhận tín hiệu (DCS, PLC, RTU, PAC, ĐIỀU KHIỂN - CONTROLLER, GHI -RECORDER, HIỂN THỊ - INDICATOR) có một điện trở sun có độ chín xác cao đặt tại mỗi đầu vào tương tự.nó thường là 250 ôm, nhưng không phải luôn luôn là như vậy.

Một yếu tốt cần thiết cho giao tiếp Hart là điện áp rơi (IR). IR được tạo ra do điện trở đầu vào của thiết bị nhận tín hiệu tương tự. Điển trở này đóng góp rất ít trở kháng cho mạch vòng.

Khi mà 1 nguồn DC duy nhất chỉ cấp nguồn cho Transmitter thì không có đủ điện áp từ tín hiệu Hart 1200 baud cho máy chủ Hart ghi nhận tín hiệu này.

Trở kháng trong của nguồn cấp DC là không có khả năng tạo điện áp rơi Hart, và tụ lọc của nó làm giảm đi tần số tương đối cao của tín hiệu Hart 1200 baud.

Trong trường hợp không có điện trở đầu vào tương tự của thiết bị nhận như một phần của mạch vòng, trở kháng là không dủ để máy chủ Hart có thể ghi nhận tín hiệu FKS (Frequency Shift Keying) Hart. Lúc này giao tiếp Hart bị mất.

May mắn là chúng ta có thể chèn thêm 1 điện trở vào mạch vòng và tín hiệu Hart sẽ được tăng độ sụt áp giúp máy chủ Hart có thể ghi nhận tín hiệu Hart.

Các website bán bộ giao tiếp Hart luôn có dòng mô tả đặc tính kỹ thuật cho thiết bị này. Người ta khuyến nghị điện kháng nhỏ nhất cần thiết cho mạch vòng là 230Ω. Người ta dùng điện trở 250Ω vì đây là thiết bị dễ tìm ở các xưởng. Vì không cần có độ chính xác cao nên có thể dùng điện trở 250Ω cũng được

250Ω

Thiết bị giao tiếp cầm tay Hart (275, 375, 475...) thường có 1 jack cắm dùng để kết nối với 1 điện trở 249Ω hay 250Ω để cung cấp trở kháng cho mạch vòng.

Nếu một thiết bị giao tiếp Hart hoặc Modem Hart không thể thiết lập liên lạc, hãy thử chèn thêm 1 điện trở 250Ω vào mạch vòng để khắc phục điều này.