KHÁI QUÁT CẢM BIẾN (SENSOR) LÀ GÌ? PHÂN LOẠI, ỨNG DỤNG VÀ CÁC LOẠI CẢM BIẾN CÔNG NGHIỆP THÔNG DỤNG

Cảm biến ( sensor ) là một thiết bị thông dụng trong đời sống, đặc biệt quan trọng trong công nghiệp cảm biến đóng vai trò rất là quan trọng. Cảm biến được sử dụng thay thế sửa chữa cho những thiết bị cơ khí truyền thống cuội nguồn với độ đúng mực cao hơn rất nhiều bởi những vi mạch điện tử. Vậy cảm biến là gì và những loại cảm biến nào thông dụng trong công nghiệp .

Chi Tiết Sản Phẩm

KHÁI QUÁT CẢM BIẾN (SENSOR) LÀ GÌ? PHÂN LOẠI, ỨNG DỤNG VÀ CÁC LOẠI CẢM BIẾN CÔNG NGHIỆP THÔNG DỤNG

Cảm biến (sensor) là một thiết bị thông dụng trong cuộc sống, đặc biệt trong công nghiệp cảm biến đóng vai trò hết sức quan trọng. Cảm biến được sử dụng thay thế cho các thiết bị cơ khí truyền thống với độ chính xác cao hơn rất nhiều bởi các vi mạch điện tử. Vậy cảm biến là gì và các loại cảm biến nào thông dụng trong công nghiệp.

1. CẢM BIẾN LÀ GÌ?

Cảm biến là một thiết bị điện tử cảm nhận những trạng thái hay quy trình vật lý, hóa học hay sinh học của thiên nhiên và môi trường cần khảo sát, và biến hóa thành tín hiệu điện để tích lũy thông tin về trạng thái hay quy trình đó .

Nói một cách hiểu khác, thông tin sẽ được giải quyết và xử lý để rút ra tham số định tính hoặc định lượng tại môi trường tự nhiên đó. Từ đó Giao hàng những nhu yếu nghiên cứu và điều tra khoa học như đo đạc, giải quyết và xử lý thông tin hay trong việc điều khiển và tinh chỉnh những thiết bị .
Cảm biến thường được đặt trong vỏ bảo vệ để tạo thành đầu thu hay đầu dò. Cảm biến sẽ kèm những mạch điện tương hỗ .

2. CẤU TẠO CHUNG CỦA CẢM BIẾN

Hiện nay trên thị trường có hàng trăm ngàn cảm biến phục vụ các mục đích khác nhau. Nhưng nó có mẫu số chung là được làm từ các sensor phần tử điện thay đổi tính chất theo sự biến đổi của môi trường gọi là đầu dò.

Cấu tạo gồm những thành phần mạch điện tạo thành một mạng lưới hệ thống hoàn hảo. Được đóng gói nhỏ gọn trong một vỏ hộp. Các tín hiệu phát ra được quy chuẩn theo những mức điện áp. Và dòng điện thông dụng nhất tương thích với những bộ tinh chỉnh và điều khiển .

3. PHÂN LOẠI CẢM BIẾN

Trên trong thực tiễn có vô vàn những loại cảm biến khác nhau và tất cả chúng ta hoàn toàn có thể chia những cảm biến thành hai nhóm chính :

• Cảm biến vật lí: có thể kể đến một vài ví dụ dễ hình dung như sóng điện từ, ánh sáng, hồng ngoại, tia X, hạt bức xạ, nhiệt độ, áp suất, âm thanh, từ trường, gia tốc,…
• Cảm biến hóa học: thường thấy như độ ẩm, độ PH, ion, khói, …

Ngoài ra ta cũng hoàn toàn có thể phân loại theo nguyên lí hoạt động giải trí, hoàn toàn có thể kể đến những loại cảm biến điển hình nổi bật như :

• Cảm biến điện trở: hoạt động dựa theo di chuyển con chạy hoặc góc quay của biến trở, hoặc sự thay đổi điện trở do co giãn vật dẫn.
• Cảm biến cảm ứng: cảm biến biến áp vi phân, cảm biến cảm ứng điện từ, cảm biến dòng xoáy, cảm biến cảm ứng điện động, cảm biến điện dung, ….
• Cảm biến điện trường: cảm biến từ giảo, cảm biến áp điện, …
• Và một số cảm biến nổi bật khác như: cảm biến quang, cảm biến huỳnh quang nhấp nháy, cảm biến điện hóa đầu dò ion và độ pH, cảm biến nhiệt độ, …

4. ỨNG DỤNG CỦA CẢM BIẾN

Thiết bị cảm biến là một mẫu sản phẩm công nghệ tiên tiến tiên tiến và phát triển được sử dụng trong nhiều nghành của đời sống xã hội như trong hoạt động và sinh hoạt, trong kinh doanh thương mại, trong bảo mật thông tin, trong vận tải đường bộ hàng không, … với rất nhiều loại cảm biến như : cảm biến nhiệt, cảm biến không khí, cảm biến âm thanh, cảm biến sắc tố, cảm biến tần số, cảm biến từ trường …
Trong hoạt động và sinh hoạt có thiết bị cảm biến tất cả chúng ta thường thấy là như cảm biến âm thanh ( vỗ tay tắt đèn ), cảm biến từ trường ( ra khỏi phòng đèn tự tắt ). Trong sản xuất công nghiệp thì thiết bị cảm biến hầu hết để ngắt dòng điện khi quá tải, nóng hoặc bị ẩm để bảo vệ thiết bị điện bảo đảm an toàn … Sử dụng cảm biến ở trường hợp nào cũng đem lại quyền lợi thiết thực cho người sử dụng như tiết kiệm ngân sách và chi phí được ngân sách, bảo vệ thiết bị điện bảo đảm an toàn, nâng cao tuổi thọ của chúng .

5. CÁC LOẠI CẢM BIẾN CÔNG NGHIỆP THÔNG DỤNG

Mặc dù lúc bấy giờ có hàng ngàn loại cảm biến khác nhau, nhưng thực tiễn chỉ có một số ít loại cảm biến công nghiệp thông dụng như : cảm biến quang, cảm biến áp suất, cảm biến nhiệt độ, và cảm biến tiệm cận. Đây là những loại cảm biến thông dụng, nhất là trong ngành công nghiệp tự động hóa .

• Cảm biến quang

Cảm biến quang có tên Tiếng Anh là Photoelectric Sensor, là một loại cảm biến được cấu trúc bởi linh phụ kiện bán dẫn quang điện, khi có ánh sáng chiếu vào mặt phẳng bán dẫn sẽ đổi khác đặc thù của light sensor .

Thông qua một bảng mạch điện tử, nhờ hiện tượng kỳ lạ phát xạ điện tử ở cực catot, tín hiệu quang này được quy đổi sang tín hiệu điện quy chuẩn .

Cảm biến quang có phạm vi dài hơn nhiều so với các loại cảm biến khác, nhưng vì sử dụng ánh sáng để cảm biến nên chúng rất dễ bị bụi bẩn và các vấn đề môi trường và cơ học khác ảnh hưởng. Vậy nên, cảm biến quang thường được sử dụng ở những nơi chúng ta không kén chọn chính xác mục tiêu ở đâu, nhưng chúng ta cần biết mục tiêu có ở vị trí đặt cảm biến đó hay không.

Cảm biến quang thường có một đầu thu và phát tín hiệu quang, được chia làm nhiều loại theo nguyên tắc thao tác : cảm biến quang thu phát, cảm biến quang phản xạ gương, cảm biến quang dạng khuếch tán .
Cảm biến quang phản xạ gương thường được người sử dụng lựa chọn bởi nó hoàn toàn có thể phát hiện vật rất xa so với cảm biến quang thu phát thường thì, hay cảm biến quang độc lập. Hơn nữa nó còn tiết kiệm ngân sách và chi phí ngân sách lắp ráp và kinh phí đầu tư góp vốn đầu tư .

• Cảm biến áp suất

Đây là thiết bị cảm biến dùng để đo áp suất trong những bình hơi, thiết bị khí nén trong công nghiệp, chuyển áp lực đè nén hơi thành tín hiệu điện, dòng điện với những định mức quy chuẩn công nghiệp 4-20 mA và 0-20 mA theo dòng điện hoặc 0-10 V hay 0.5 – 4.5 V, 1-5 V theo mức điện áp .
Các tín hiệu này sẽ được truyền về biến tần hoặc PLC để điều khiển và tinh chỉnh động cơ hoạt động giải trí. Có thể hiểu giống như tủ lạnh hay máy lạnh inventer. Động cơ khi nào cũng chạy nhưng được giám sát bằng thiết bị cảm biến để kiểm soát và điều chỉnh hiệu suất chạy ít hay nhiều .

Cảm biến áp suất thường gặp nhiều trong những máy sử dụng cơ cấu tổ chức khí nén, ngoài những nó còn đo áp suất nước, đo áp suất hơi, cảm biến áp suất không khí và khí nạp, cảm biến áp suất lốp xe hơi rất thông dụng .
Cảm biến áp suất hiện được chia làm 3 loại trên thị trường : áp suất cảm biến ( piezoelectric ), cảm biến áp suất dạng cầu ( strain gage based ), cảm biến áp suất biến dung ( variable capacitance ). Trong đó, dạng cầu là cảm biến áp suất phổ cập nhất .

• Cảm biến nhiệt độ

Là loại cảm biến được dùng để đo đạc nhiệt độ thiên nhiên và môi trường, nước, … Cảm biến nhiệt độ công nghiệp thường được phủ bọc cẩn trọng bằng lớp vỏ sắt kẽm kim loại bên ngoài, rất công nghiệp, mục tiêu để đo sự đổi khác tín hiệu nhiệt độ từ thiên nhiên và môi trường sau đó cung ứng cho bộ điều bằng tín hiệu điện .

Nguyên lý hoạt động giải trí của cảm biến nhiệt độ : khi có sự đổi khác nhiệt độ thiên nhiên và môi trường cần đo dẫn đến đổi khác nhiệt độ của đầu nóng và đầu lạnh, sẽ Open hiệu điện thế ở đầu lạnh. Như vậy, tín hiệu biến hóa này sẽ cung ứng cho bộ tinh chỉnh và điều khiển nghiên cứu và phân tích như PLC .
Thông thường, cảm biến nhiệt độ được cấu trúc từ Platium có giá trị nhiệt độ là 11 ôm khi nhiệt đồ là 0 độ C. Khi nhiệt độ biến hóa thì điện trở cũng biến hóa lý lệ theo .

• Cảm biến tiệm cận

Cảm biến tiệm cận hay còn được gọi là Proximity Sensors trong Tiếng Anh. Đây là loại cảm biến công nghiệp thông dụng trong máy móc công nghiệp, đặc biệt quan trọng trong những dây chuyền sản xuất sản xuất đếm và phân loại mẫu sản phẩm. Nó có công dụng phát hiện vật chuyển dời qua đầu cảm biến chuyển đổi thành tín hiệu điện cho bộ điều khiển và tinh chỉnh .

Cảm biến tiệm cận được chia làm hai loại chính :

• Cảm biến phát ra trường điện từ dùng để phát hiện ra vật bằng kim loại, có cuộn copper coil ở đầu cảm ứng. Một mạch điện điều khiển phát ra song cao tần móc vòng với cuộn dây tạo ra trường điện từ dao động quanh nó. Khi có vật bằng kim loại lướt quá, làm dao động dòng điện trong cuộn dây giảm đi, tín hiệu đầu ra sẽ thay đổi trạng thái. Cảm biến này có đặc tính chống chịu dầu mỡ, hoạt động được trong môi trường bụi bẩn.
• Loại còn lại không phải bằng kim loại nhưng cũng là loại tương tự như vậy dựa trên nguyên lý phát trường điện dung ở đầu dò, giá trị phụ thuộc vào chất liệu vật và khoảng cách. Khi có sự thay đổi thì tín hiệu điện được xuất ra đầu dây thông qua bộ chuyển đổi.

6. KẾT LUẬN

Hi vọng bài viết trên đã phần nào giúp các bạn hiểu được khái niệm, phân loại, ứng dụng và các loại cảm biến công nghiệp thông dụng.

CÔNG TY TNHH DACO với 12 năm kinh nghiệm trong ngành tự động hóa và là nhà phân phối chính hãng của các thương hiệu thiết bị tự động hóa công nghiệp hàng đầu hiện nay. DACO hiện đang phân phối đầy đủ các loại cảm biến phổ biến của các hãng nổi tiếng như Autonics, Siemens, Omron, Danfoss, Schneider, YingB, Lanbao …. Hãy liên hệ DACO để được TƯ VẤN VÀ BÁO GIÁ NGAY LẬP TỨC cho các yêu cầu của bạn nhé!

Source: https://dichvubachkhoa.vn
Category : Linh Kiện Và Vật Tư