AS-4-20mA โมดูลแปลงสัญญาณ 4-20mA เป็น I2C 4-20mA Receiver Module

AS-4-20mA โมดูลแปลงสัญญาณ 4-20mA เป็น I2C 4-20mA Receiver Module วัดสัญญาณ 4-20mA ความแม่นยำทศนิยมหลักที่ 2 (0.01mA) และทำให้เที่ยงตรงในหลักที่ 3 (0.001mA) ด้วย Digital Low-pass Filter ความผิดพลาดสูงสุด +-0.1% ใช้ ADC ความละเอียด 16 บิต ออกแบบมาสำหรับงานวัดกระแสไฟฟ้าโดยเฉพาะ เชื่อมต่อกับไมโครคอนโทรลเลอร์ผ่าน I2C ช่อง Grove ต่อใช้งานพร้อมกันได้สูงสุด 4 ตัว ผ่านการเปลี่ยน I2C Address

***สินค้านี้ออกแบบและผลิตโดย อาร์ทรอน ชอป รับประกันใช้งานได้ตามสเปคที่ระบุไว้***

ตัวอย่างการต่อวงจรใช้งานร่วมกับเซ็นเซอร์สาย 2 เส้น

รูปที่ 1 การต่อ AS-4-20mA รับสัญญาณจากเซ็นเซอร์สาย 2 เส้น

ตัวอย่างการต่อวงจรใช้งานร่วมกับเซ็นเซอร์สาย 3 เส้น

รูปที่ 2 การต่อ AS-4-20mA รับสัญญาณจากเซ็นเซอร์สาย 3 เส้น

ตัวอย่างการต่อวงจรใช้งานร่วมกับเซ็นเซอร์สาย 4 เส้น

รูปที่ 3 การต่อ AS-4-20mA รับสัญญาณจากเซ็นเซอร์สาย 4 เส้น

หมายเหตุ. วงจรต่อใช้งานของเซ็นเซอร์แต่ละรุ่นอาจแตกต่างกัน โปรดศึกษาคู่มือการใช้งานเซ็นเซอร์เพิ่มเติม

เขียนโปรแกรมสั่งงานด้วย Arduino IDE / PlatformIO มีไลบรารี่พร้อมใช้งาน รองรับการปรับเทียบค่า (Calibration) กับเครื่องมือวัดมาตรฐาน

รูปที่ 4 โค้ดโปรแกรมตัวอย่าง อ่านค่า 4-20mA จาก AS-4-20mA

รายละเอียดเชิงเทคนิค

• ใช้ทำให้ไมโครคอนโทรลเลอร์อ่านค่าสัญญาณ 4-20mA ได้
• รับสัญญาณได้ -20.48 mA ถึง 20.48 mA
• ความละเอียดในการวัด 0.01mA และทำให้วัดได้ละเอียด 0.001mA ด้วย Digital Low-pass Filter
• ความผิดพลาดไม่เกิน +-0.1%
• ความละเอียดในการวัด 16 บิต
• มีความสามารถ Zero-Drift วัดค่าเป็นเชิงเส้นในทุกช่วงการวัด
• แม่นยำระดับทิศนิยม 2 ถึง 3 หลัก
• ความเร็วในการวัด 820 SPS (820 ตัวอย่างต่อ 1 วินาที)
• ใช้แรงดันไฟฟ้าในการทำงาน 2.7V ถึง 5.5V
• สื่อสารกับไมโครคอนโทรลเลอร์ผ่าน I2C ความเร็วสูงสุด 400 kHz
• รองรับการเชื่อมต่อ I2C ผ่านช่อง Grove และก้างปลา 2.54 มิลลิเมตร
• เปลี่ยน I2C Address ได้สูงสุด 4 หมายเลข
• มีระบบป้องกันกระแสเกินด้วยฟิวส์ฟื้นตัวอัตโนมัติ (PTC) ตัดวงจรเมื่อกระแสเกิน 200mA และมีระบบป้องกันลัดวงจร
• ใช้ไอซี ADC ที่ออกแบบมาสำหรับวัดกระแสไฟฟ้าโดยเฉพาะ ให้ค่าเที่ยงตรง แม่นยำ เสถียร มากที่สุด
• ใช้งานได้กับบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ทุกรุ่น เช่น Arduino, ESP32, ESP8266, STM32 เป็นต้น
• มีไฟสีเขียวแสดงสถานะได้รับไฟเลี้ยง
• จุดต่อสัญญาณเข้าเป็นแบบเทอมินัลบล็อก ต่อสายไฟได้ง่าย
• ขนาด 24 x 38 มิลลิเมตร

ข้อมูลเพิ่มเติม

• ไลบรารี่ Arduino : https://github.com/ArtronShop/IOXESP32_4-20mA_Receiver

การใช้งาน

ทางผู้พัฒนาได้จัดเตรียมไลบรารี่ของ Arduino IDE ไว้ให้แล้ว เพียงติดตั้งไลบรารี่ แล้วใช้โค้ดตัวอย่างที่มีในไลบรารี่ทดสอบได้เลย

ติดตั้งไลบรารี่ IOXESP32_4-20mA_Receiver

ที่โปรแกรม Arduino IDE ให้เปิดเมนูัดการไลบรารี่ (1) พิมพ์ IOXESP32_4-20mA_Receiver ลงในช่องค้นหา (2) จากนั้นกดปุ่ม Install (3)

เมื่อติดตั้งเสร็จ จะมีข้อความ Installed ขึ้นดังรูป

ทดสอบอ่านค่า 4-20mA ด้วยโค้ดตัวอย่าง

เปิดโปรแกรมตัวอย่างขึ้นมา โดยกดที่ File > Examples > IOXESP32_4-20mA_Receiver > IOXESP32_4-20mA_Read

ได้โค้ดโปรแกรมตัวอย่าง (ดังรูป)

เลือกบอร์ด เลือกพอร์ต แล้วอัพโหลดโค้ดโปรแกรมตัวอย่างลงบอร์ด

จากนั้นเปิด Serial Monitor ขึ้นมา ปรับ 115200 สังเกตว่าค่าที่อ่านได้จะแสดงขึ้นมาแล้ว

การสอบเทียบค่า (Calibration)

กรณีค่ากระแสไฟฟ้าที่แสดงใน Serial Monitor ไม่ตรงกับค่าจริง สามารถสอบเทียบค่าใหม่ได้ ดังนี้

• ปรับกระแสไปที่ 4mA แล้วบันทึกค่า Raw ที่แสดงใน Serial Monitor ไว้
• ปรับกระแสไปที่ 20mA แล้วบันทึกค่า Raw ที่แสดงใน Serial Monitor ไว้
• นำค่า Raw ของ 4mA และ 20mA มาใส่ในคำสั่ง sensor.begin() 

ตัวอย่างอ่านค่า Raw ของ 4mA ได้ 6410 และอ่านค่า Raw ของ 20mA ได้ 31952 จึงนำ 2 ค่าไปใส่ในคำสั่ง sensor.begin() ตามลำดับ (ดังรูป)

อัพโหลดโปรแกรมลงบอร์ด ผลที่ได้คือกระแสไฟฟ้าที่วัดได้จะถูกต้องแล้ว

การเปลี่ยน I2C Address

โมดูล AS-4-20mA รองรับการต่อใช้งานพร้อมกันถึง 4 ชุด โดยกำหนด I2C Address แต่ละตัวไม่ให้ซ้ำกัน การกำหนด I2C Address ให้บัดกรีจุดจั้ม A0 และ A1 จากนั้นดูค่า I2C Address ใหม่ตามตารางด้านล่างนี้

แล้วนำหมายเลข I2C Address ใหม่มาใส่ในบรรทัด Receiver4_20 sensor();

ตัวอย่าง บัดกรีจุดจั้ม A0 และ A1 ได้หมายเลข I2C Address ใหม่เป็น 0x40 จึงแก้ไขเลข 0x45 เป็น 0x40 (ดังรูป)

การใช้งานร่วมกับจอ ATD3.5-S3