Các Loại Cảm Biến

---

Cảm biến hiện nay đang là một thiết bị được sử dụng vô cùng phổ biến. Đặc biệt là trong các lĩnh vực công nghiệp và lĩnh vực truyền thông. Dưới đây là các loại cảm biến thông dụng được mọi người hay sử dụng.

Cảm Biến Là Gì

Cảm biến là một thiết bị điện dùng để đo đạc các tín hiệu như: nhiệt độ, ánh sáng, áp suất, tốc độ và những hiện tượng thay đổi bên ngoài môi trường. Các tín hiệu sẽ được chuyển đổi thành màn hình để có thể đọc được ở vị trí cảm biến hay được truyền qua mạng điện tử để xử lý thêm.

Cấu Tạo Của Các Loại Cảm Biến

Cấu tạo của các loại cảm biến bao gồm các phần tử mạch điện để tạo ra được một hệ thống hoàn chỉnh và được đóng gói rất nhỏ gọn. Những tín hiệu mà phát ra sẽ được quy định theo các mức điện áp, và dòng điện thông dụng và phù hợp với các bộ điều khiển.

Các Loại Cảm Biến Đang Được Sử Dụng

Có vô vàn các loại cảm biến khác nhau nhưng chỉ có một số các loại cảm biến công nghiệp thông dụng mà được thấy và sử dụng nhiều như: Cảm biến nhiệt độ, cảm biến áp suất, cảm biến quang, cảm biến siêu âm, cảm biến độ ẩm, cảm biến tiệm cận, cảm biến chuyển động … Bây giờ chúng ta sẽ đi sâu vào tìm hiểu từng loại cảm biến.

Cảm biến nhiệt độ

Cảm biến nhiệt độ là gì?

Cảm biến nhiệt độ dùng để đo sự thay đổi về nhiệt độ của các đại lượng cần đo. Thiết bị này được thiết kế dành riêng cho các ngành công nghiệp như: thực phẩm, dược phẩm, hóa chất, ô tô, vật liệu nhựa, ngành hàng hải và các ngành cần độ chính xác cao trong các phép đo.

Cấu tạo của các loại cảm biến nhiệt độ bao gồm:

Bộ phận cảm biến: Đây là bộ phận quan trọng nhất. Nó có khả năng chịu nhiệt tốt. Nếu như một bộ phận của cảm biến mà không tốt sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác của toàn thiết bị cũng như kết quả của cảm biến nhiệt. Dây kết nối: Để kết nối chúng ta có thể sử dụng từ 2 đến 4 dây nó tùy thuộc vào điều kiện sử dụng của đầu dò. Chất cách điện gốm: Có tác dụng nhằm ngăn ngừa sự đoản mạch và giúp cách điện các dây kết nối khỏi vỏ bảo vệ. Phụ chất làm đầy: nhằm lấp đầy các khoảng trống để bảo vệ cảm biến khỏi các chuyển động. Vỏ bảo vệ: Vỏ bảo vệ có tác dụng bảo vệ các bộ phận cảm biến và dây kết nối. Đầu kết nối: dùng để kết nối điện của điện trở. Chúng ta có thể thay bảng đầu cuối bằng bộ chuyển đổi 4 - 20 mA.

Nguyên lí hoạt động của các loại cảm biến nhiệt độ

Khi có bất kì một sự thay đổi về nhiệt độ ở môi trường mà ta cần đo dẫn đến sự thay đổi của đầu nóng và đầu lạnh thì sẽ xuất hiện hiệu điện thê ở đầu lạnh. Thông thường, cảm biến nhiệt độ sẽ được cấu tạo từ các Platium. Khi nhiệt độ biến đổi thì điện trở sẽ biến đổi theo. Lưu ý khi sử dụng cảm biến nhiệt độ là chúng ta phải cung cấp một nguồn điện đúng với thông số, ổn định và liên tục.

Cảm biến quang

Cảm biến quang là gì?

Cảm biến quang là do các linh kiện quang điện tạo thành. Một khi có ánh sáng chiếu vào bề mặt bán dẫn thì sẽ thay đổi tính chất của điện quang. Tín hiệu này sẽ được quy đổi sang một tín hiệu điện quy chuẩn thông qua bảng mạch điện tử, nhờ hiện tượng phản xạ điện tử ở cực catot.

Phân loại cảm biến quang

Cảm biến quang phản xạ gương: Nó sẽ thu phát và nhận tín hiệu qua chiếc gương được đặt đối diện. Nếu như không có vật nào chạy qua thì tín hiệu của đậu phát sẽ chạy phản xạ lại về đầu thu. Ưu điểm của loại cảm biến này là phát hiện được các vật từ rất xa so với các loại máy cảm biến tu phát thông thường. Cảm biến quang thu phát: Cấu tạo của loại máy cảm biến quang này gồm có một bộ phát ánh sáng như laze hay tia hồng ngoại và bộ thu là cảm biến quang rất nhạy dùng để chuyển đổi tín hiệu quang sang tín hiệu điện. Cảm biến quang khuếch tán: loại máy cảm biến quang này có rất nhiều nhãn hàng tên tuổi như cảm biến thu phát omron, cảm biến sợi quang omron,… Máy hay được sử dụng cho các dây chuyền đếm sản phẩm, hàng hóa chạy bằng các băng truyền,… và nó rất phổ biến ở thị trường công nghiệp.

Những ưu điểm khi sử dụng các loại cảm biến quang

Thiết bị có thể phát hiện vật thể nhưng lại không cần tiếp xúc gần với vật thể đó. Nó có thể phát hiện ra được từ một khoảng cách rất xa. Thiết bị có thể phát hiện ra nhiều vật thể khác nhau. Thiết bị sẽ ít bị hao mòn, tuổi thọ cao. Độ chính xác và độ ổn định gần như là tuyệt đối. Thời gian đáp ứng của thiết bị rất nhanh, chúng ta còn có thể điều chỉnh độ nhạy theo ứng dụng.

Các loại cảm biến quang thông dụng

Cảm biến quang Sunx Cảm biến quang Carlo Gavazzi Cảm biến quang Sick Cảm biến quang IFM Cảm biến quang Autonics Các loại cảm biến quang của Omron: E3F3, E3X, E3Z – G, E3X – DA – S, E3Z – L, E3JM,… Các loại cảm biến quang của Hanyoung: PY, PS, PZ1, PE, PL – D, PƯ, PN, PTX,…

Cảm biến áp suất

Cảm biến áp suất là gì?

Cảm biến áp suất là một thiết bị điện tử dùng để chuyển đổi từ tín hiệu áp suất sang tín hiệu điện. Thiết bị này thường được dùng để đo áp suất hoặc các vấn đề có liên quan đến áp suất.

Cấu tạo của các loại cảm biến áp suất

Thiết bị được cấu tạo gồm 2 phần chính là cảm biến và khối sử lí. Cảm biến: đây là một bộ phận có công việc nhận tín hiệu từ áp suất sau đó truyền tín hiệu về khối sử lí. Tùy vào từng loại thiết bị cảm biến áp suất mà nó sẽ chuyển từ tín hiệu cơ của áp suất sang dạng điện dụng, điện trở, dòng điện hay điện cảm về khối sử lí. Khối sử lí: Bộ phận này sẽ có chức năng là nhận các tín hiệu từ các khối cảm biến để thực hiện các bước sử lý để có thể biến đổi các tín hiệu đó sang một dạng tín hiệu theo đúng tiêu chuẩn trong các lĩnh vực đo áp suất.

Nguyên lý hoạt động của các loại cảm biến áp suất

Khi áp suất dương được đưa vào thì lớp màng sẽ phồng lên từ trái sang phải. Còn khi đưa áp suất âm vào thì lớp màng sẽ phồng lên từ phải sang trái. Chính vì vậy mà tín hiệu sẽ được xử lý và đưa ra tín hiệu để ta có thể biết được áp suất là bao nhiêu. Khi đó lớp màng cảm biến sẽ chứa các cảm biến siêu nhỏ để có thể phát hiện ra được sự thay đổi. Nếu có lực tác động vào thì lớp màng này sẽ bị thay đổi theo chiều tương ứng với chiều của các lực tác động. Các cảm biến sẽ dựa vào đó mà so sánh sự thay đổi với lúc đầu để biết được độ biến dạng của nó là bao nhiêu phần trăm. Nhờ vậy, tín hiệu ngõ sẽ xuất ra tín hiệu tương ứng. Các tín hiệu ngõ ra sẽ từ 4 – 20 ma hay 0 – 10 V phù hợp với áp suất của ngõ vào.

Các ứng dụng của cảm biến áp suất

Thiết bị có thể được dùng để đo áp suất nước, đo áp suất thủy lực, đo áp suất ga, đo áp suất khí nóng và các chất lỏng khác, … Thiết bị còn được dùng để đo trực tiếp trên các lò hơi. Các máy nén khí rất cần phải đo áp suất thì mới có thể giới hạn đầu ra, tránh các trường hợp quá áp sẽ gây cháy nổ và hư hỏng nặng. Thiết bị dùng để đo mức các tank chứa nước. Các loại cảm biến áp suất đóng vai trò rất quan trọng trong việc điều khiển áp suất sau van điều khiển. vì nó có thể ảnh hưởng trực tiếp đến áp suất đầu ra sau của van điều khiển.

Các loại cảm biến áp suất thông dụng

Cảm biến áp suất Autonics Cảm biến áp suất SMC Cảm biến áp suất Omron Cảm biến áp suất Danfoss Cảm biến áp suất Sensys Cảm biến áp suất Keller Cảm biến áp suất Georgin

Cảm biến tiệm cận

Cảm biến tiệm cận là gì?

Cảm biến tiệm cận là phản ứng khi có vật ở gần cảm biến. Cảm biến tiệm cận sẽ giúp phát hiện ra vị trí cuối của chi tiết máy. Phát hiện đầu ra của cảm biến khi khởi động các chức năng khác của máy. Loại cảm biến này vẫn sẽ hoạt động tốt trong các môi trường vô cùng khắc nghiệt.

Đặc điểm của các loại cảm biến tiệm cận

Máy sẽ giúp phát hiện ra các vật thể mà không cần tiếp xúc trực tiếp. Không có bất cứ tác động nào lên vật và khoảng cách xa nhất là 30mm. Máy có thể hoạt động một cách ổn định. Có thể chống rung và chống shock vô cùng tốt. Tốc độ đáp ứng của máy cũng rất nhanh, máy có tuổi thọ cao hơn so với công tắc giới hạn. Đầu của cảm biến rất nhỏ nên ta có thể lắp đặt ở nhiều nơi.

Nguyên lí hoạt động của máy cảm biến tiệm cận

Khi có trường điện từ phát ra xung quanh máy cảm biến với khoảng cách xa nhất là 30mm. Sau đó gặp vật thể thì khi đó nó sẽ phát ra tín hiệu và truyền về bộ xử lý.

Các loại cảm biến tiệm cận

Cảm biến tiệm cận loại cảm ứng từ: cảm ứng từ loại có bảo vệ và cảm ứng từ loại không có bảo vệ. Cảm biến tiệm cận loại cảm biến điện dung: loại máy này sẽ phát hiện theo nguyên tắc tĩnh điện và nó có thể phất hiện tất cả các vật thể.

Các ứng dụng của các loại cảm biến tiệm cận

Loại máy này cũng được sử dụng rất phổ biến trong công nghiệp. Gắn trên các điện thoại cảm ứng thông minh, các loại xe ô tô hay trên các dây truyền sản xuất, … Thiết bị này còn được dùng để kiểm soát các chất lỏng có trong bể chứa, kiểm soát số lượng, kiểm soát kim loại, …

Lưu ý khi sử dụng các loại cảm biến tiệm cận

Khi sử dụng máy ta phải chú ý xem khu vực ta đo có rung hay không.  Nhiệt độ môi trường như thế nào, khoảng cách từ cảm biến tới vật cần đo là bao nhiêu mm,… Ta nên kiểm tra sức ảnh hưởng của môi trường bên ngoài khu vực đo. Xem có lượng từ trường nào lớn không. Nhờ đó để ta có thể tìm ra biện pháp sử lí phù hợp. Vì đây là nguyên nhân gây sai số khi đo cảm biến. Tùy vào nhu cầu khác nhau. Ta nên chọn mua các loại cảm biến thích hợp cho mục đích của mình. SmartHomeHN là địa chỉ uy tín để bạn có thể lựa chọn các loại máy cảm biến phù hợp với nhu cầu của mình.