Trong hệ
thống Digital IQ SensorNet (YSI), việc vừa truyền nguồn vừa truyền dữ
liệu được thực hiện thông qua một giao thức bus hai dây (2-wire digital
bus) kết hợp lớp chống nhiễu (shield). Đây là một kỹ thuật hiệu quả giúp giảm
số lượng dây, đơn giản hóa kết nối cảm biến – đặc biệt phù hợp với hệ thống đo
lường môi trường, xử lý nước thải, và công nghiệp.
⚙️ Tổng quan kỹ thuật: Truyền nguồn + dữ liệu trên cùng dây
|
Thành
phần |
Mô
tả |
|
Số
dây truyền |
2 dây
dẫn (V+, GND) + 1 lớp shield chống nhiễu |
|
Tín
hiệu |
Dữ liệu
số (digital signal) truyền chồng lên nguồn DC |
|
Nguồn
cấp |
9–30
VDC (tùy theo module DIQ/S cấp) |
|
Dữ
liệu |
Giao
tiếp nối tiếp digital (IDS proprietary protocol) |
|
Cáp
sử dụng |
SACIQ
(cho cảm biến) hoặc SNCIQ (nối module) |
🔌 Cách thức hoạt động
1. Nguồn
DC và tín hiệu digital được "gộp" trên cùng dây
- Dạng truyền này tương tự
như Power over Data Line (PoDL) hoặc 1-Wire, tuy nhiên với kỹ
thuật riêng của YSI – IDS protocol.
- Trong đó:
- Nguồn DC cấp liên tục cho
cảm biến.
- Dữ liệu được modulation
(xung) hoặc mã hóa để gửi trên cùng cặp dây.
- Shield giúp bảo vệ tín hiệu
khỏi nhiễu điện từ.
2. Tại
cảm biến
- Một mạch điện tích hợp sẽ:
- Nhận nguồn từ dây này.
- Giải mã tín hiệu digital từ
host (DIQ/S).
- Gửi giá trị đo, trạng
thái, dữ liệu hiệu chuẩn ngược lại.
3. Tại
bộ điều khiển hoặc module MIQ/IDS
- Có mạch phân tách tín hiệu,
tách phần nguồn DC và phần dữ liệu ra riêng để xử lý.
🔋 Ưu điểm của kỹ thuật này
|
Ưu
điểm |
Diễn
giải |
|
✅ Giảm số dây |
Chỉ
dùng 2 dây cho cả nguồn và dữ liệu. |
|
✅ Lắp đặt đơn giản |
Không
cần kéo thêm dây nguồn hoặc cáp tín hiệu riêng. |
|
✅ Đảm bảo tín hiệu số |
Không
bị nhiễu, sai lệch như tín hiệu analog. |
|
✅ Phù hợp mạng mô-đun |
Kết nối
nhiều cảm biến / module dạng daisy-chain (nối tiếp). |
📚 Các hệ thống cũng dùng kỹ thuật
tương tự:
- 1-Wire (Dallas/Maxim): dùng 1 dây truyền cả nguồn
và dữ liệu.
- PoE (Power over Ethernet): truyền nguồn và dữ liệu
trên cáp mạng.
- HART Protocol: chồng dữ liệu digital
trên tín hiệu analog 4–20 mA.
- KNX Bus: truyền nguồn + tín hiệu
điều khiển nhà thông minh trên 2 dây.
🔧 Kết luận
Cáp SACIQ/SNCIQ trong hệ IQ SensorNet thực hiện chức năng truyền đồng thời nguồn và dữ liệu digital trên 2 dây dẫn (thường dây đỏ & xanh), có shield chống nhiễu, nhờ kỹ thuật giao tiếp số độc quyền của YSI (IDS). Đây là hệ thống rất tối ưu cho kết nối mô-đun, triển khai nhanh, chịu được môi trường khắc nghiệt.
Sơ đồ mạch
trên minh họa nguyên lý phân tách nguồn và dữ liệu trong hệ thống YSI IQ
SensorNet:
🧩 Giải thích từng khối:
1.
Power
Supply (9–30 VDC)
→ Cấp nguồn vào bộ điều khiển DIQ/S.
2.
DIQ/S
Controller
→ Nhận nguồn & điều khiển, truyền tín hiệu điều khiển digital và cấp nguồn
qua cáp kết hợp.
3.
MIQ/IDS
Module
→ Giao tiếp cảm biến, xử lý tín hiệu IDS (Intelligent Digital Sensors).
→ Gửi dữ liệu và nguồn qua cáp SACIQ đến cảm biến.
4.
Power/Data
Separator (trong cảm biến)
→ Tách nguồn để cấp vi xử lý bên trong cảm biến.
→ Tách dữ liệu số để đọc tín hiệu đo và truyền ngược về.
5.
Digital
IQ Sensor
→ Nhận nguồn & tín hiệu từ MIQ/IDS, thực hiện đo đạc và gửi dữ liệu kỹ thuật
số về.