4-20ma Akım Voltaj Sinyal Çevirici Modül

0 -20mA 0-3.3V 0-5V 0-10V Sensör Endüstriyel Otomasyon Plc Sıcaklık Basınç Debi Su Seviye Arge Test Kalibrasyon

     4–20 mA akım sinyalini 0–10 V gerilim sinyaline dönüştürücü modüldür. Endüstriyel sensör ve vericilerden gelen akım sinyallerini mikrodenetleyici veya PLC gibi cihazların okuyabileceği gerilim değerlerine çevirmeyi sağlar. Gerilim sinyalleri mesafe arttıkça zayıflayabilir. Fakat akım sinyalleri uzun mesafelerde daha az kayba uğrar. Bu modül, uzun mesafe taşınan akım sinyallerini 0–10V, 0–5V veya 0–3.3V aralığında gerilim sinyaline çevirerek alıcı cihazlara güvenilir şekilde aktarılmasını mümkün kılar.

     Kart üzerindeki jumper ayarları sayesinde istenen çıkış gerilim aralığı seçilebilir. ZERO ve SPAN potansiyometreleri kullanılarak giriş-akım sinyali ile çıkış gerilimi arasında doğru ölçeklendirme (kalibrasyon) yapılabilir. Bu sayede farklı sensör tipleri ve uygulamalar için esnek bir çözüm sunar.

Özellikler:

• Kart besleme voltajı: DC 7V / 36V  ( 0–10 V çıkış için besleme 12V olmalıdır )
• Çıkış sinyal aralıkları: DC  0–3.3V  /  0–5V  /  0–10V 
• Çıkış voltaj seçimi için 2 adet jumper
• Giriş akım aralığı:  0–20 mA veya 4–20 mA 
• Kalibrasyon: Sıfır (zero) ve span ayarı için çift trim pot
• Ters besleme bağlantı koruması
• Giriş Empedansı: 100ohm iç direnç ( 20 mA de  2V düşüm )
• Besleme gösterge ledi.
• Çalışma sıcaklığı:  -20C  /  60C
• Renk: Mavi
• 4 adet montaj deliği
• Giriş ve çıkış klemensleri.
• Boyutlar:  26mm x 43mm x 14mm
• Ağırlık:  10gr

Kullanım Alanları:

• Endüstriyel Otomasyon ve Ölçüm: PLC veya veri toplama sistemlerinde yalnızca gerilim girişi olan cihazlarla 4–20mA sensörlerin kullanılmasını sağlar. Örneğin, bir basınç veya seviye transdüserinin 4–20mA çıkışı bu modül ile 0–10 V girişli PLC’ye bağlanabilir.
• IoT ve Mikrodenetleyici Projeleri: Arduino, Raspberry Pi gibi platformlarda endüstriyel sensörlerin entegrasyonunda kullanılır. 4–20mA çıkış veren uzak sensörler, modül aracılığıyla 0–5V veya 0–3.3V aralığına dönüştürülerek bu platformların ADC (analog-dijital çevirici) girişlerinde okunabilir.
• Uzaktan İzleme ve Veri İletimi: Uzun kablo mesafelerinde ölçüm sinyallerinin zayıflamasını önlemek için akım döngüsü kullanılır ve alıcı uçta bu modül ile gerilim sinyaline çevrilir.
• Su seviyesi, sıcaklık, basınç gibi 4–20mA sensör verilerinin, merkezî izleme istasyonlarına veya kontrol odalarına gerilim sinyali olarak güvenle iletilmesinde rol alır.
• Ar-Ge ve Kalibrasyon Uygulamaları: Laboratuvar ortamlarında sensör sinyallerinin simülasyonu ve kalibrasyonu için de kullanılabilir. Ayarlanabilir çıkış aralıkları sayesinde 4–20mA kaynaklı bir sinyal, test amaçlı olarak istenen voltaj aralığında elde edilebilir.

Bağlantı ve kalibrasyon:

     Güç ve giriş bağlantıları: Modülün VCC ve GND pinlerini DC 7/36V aralığında sabit bir güç kaynağına bağlayın (0–10V çıkış alınacaksa yaklaşık 12V ve üzeri besleme önerilir). Akım sinyali girişini modül üzerindeki I+ ve I- terminallerine bağlayın. Tipik olarak, I+ ucuna sensörden gelen 4–20mA sinyalin pozitif hattı, I- ucuna ise sensörün dönüş hattı (genellikle toprak) bağlanır. Modülün VOUT çıkışı, okunmak istenen gerilim sinyali olup, bu ucu mikrodenetleyicinin analog girişine veya ölçüm cihazına (voltmetre) bağlayın. Tüm cihazların ortak bir toprak referansı kullandığından emin olun (modül, sensör ve okuyucu cihaz toprakları aynı olmalıdır).

     Jumper ile çıkış aralığı seçimi: İstenen çıkış voltaj aralığını belirlemek için kart üzerindeki jumper konfigürasyonunu ayarlayın. Jumper kapaklarını uygun pinlere takarak 0–3.3V, 0–5 V veya 0–10V çıkış modunu seçebilirsiniz. 

•     ON: jumper takılı durum
•     OFF: jumper takılı değil.
•     4 -20mA:
•                     0 -2.5V:   pin 1, 2 ON    pin 3, 4 ON
•                     0 -3.3V:   pin 1, 2 OFF   pin 3, 4 OFF
•                    0 -5.0V:   pin 1, 2 ON    pin 3, 4 ON
•                    0 -10.0V:  pin 1, 2 ON    pin 3, 4 OFF
•     0 -20mA:
•                    0 -3.3V:   pin 1, 2 ON    pin 3, 4 ON
•                    0 -5.0V:   pin 1, 2 ON    pin 3, 4 ON
•                    0 -10.0V:  pin 1, 2 ON    pin 3, 4 OFF

     Kalibrasyon ön hazırlığı: Hassas bir kalibrasyon için modüle güç vermeden önce ZERO ve SPAN potansiyometrelerini tam sol konuma (saat yönünün tersine sonuna kadar) getirin. Bu işlem, potansiyometreleri başlangıç noktasına alarak daha kolay ayar yapmanızı sağlar. Ardından modüle güç verin; doğru bağlantı yapıldıysa D2 LED’i yanacaktır.

     Sıfır noktası ayarı (ZERO): Giriş akımını minimum değere getirin. Eğer sensörünüz 4–20mA tipinde ise 4mA akım uygulayın (0–20mA giriş için 0mA uygulayın). Bu koşulda modülün çıkışını ölçerek ZERO potansiyometresini ayarlamaya başlayın. ZERO potunu yavaşça saat yönünde çevirerek VOUT çıkışını istenen minimum gerilime getirin. Örneğin, 4 mA girişin 0,00V çıkış vermesini istiyorsanız ZERO ayarını çıkış gerilimi 0V olacak şekilde yapın. (4–20 mA sensörlerde, 4mA girişe 0V çıkış ayarlanması önerilmez; bu durumda olası bir sensör kablo kopukluğunu sistemin algılaması güçleşir. İstenirse 4 mA girişe birkaç voltluk bir ofset gerilim ayarlanarak, 0mA (akım kesilmesi) durumunda çıkışın 0V’a düşmesi sağlanabilir.)

     Tam skalası ayarı (SPAN): Giriş akımını maksimum değere çıkarın (sensörün tam ölçüm akımı olan 20mA uygulanmalıdır). VOUT gerilimini ölçerek SPAN potansiyometresini saat yönünde çevirin ve çıkışı seçtiğiniz aralığın maksimum değerine ayarlayın. Örneğin, 0–10V modunda çalışıyorsanız 20mA girişe karşılık çıkışın 10,00V olmasını sağlayın. Benzer şekilde 0–5V aralığında 20mA için 5,00V çıkış elde edecek şekilde SPAN ayarlanır. SPAN potunu saat yönünde çevirdikçe çıkış geriliminin arttığını, saat yönünün tersine çevirdikçe azaldığını gözlemleyebilirsiniz.

     Doğrulama: Kalibrasyon işlemi tamamlandıktan sonra giriş akımını min–maks değerler arasında değiştirerek modül çıkışını test edin. 4mA (veya 0mA) ile ayarladığınız minimum çıkış gerilimini, 20mA ile ise maksimum çıkış gerilimini aldığınızı doğrulayın. Ara değerlerde de lineer bir değişim gözlenmelidir (modül doğrusal çıktı verir). Gerekirse ZERO ve SPAN potansiyometrelerinde küçük düzeltmeler yaparak istenen hassasiyeti yakalayın. Kalibrasyon tamamlandığında jumper seçiminize uygun olarak modül, girişteki akım sinyalini doğru ölçeklendirilmiş gerilim olarak verecektir.

Paket içeriği:

• 1 Adet 4-20ma to Voltaj Çevirici Modül