Bạn đang xem bài viết Cảm Biến Từ Là Gì? Ưu Điểm Của Cảm Biến Từ Là Gì?Ứng Dụng Như Thế Nào? được cập nhật mới nhất tháng 12 năm 2023 trên website Nhatngukohi.edu.vn. Hy vọng những thông tin mà chúng tôi đã chia sẻ là hữu ích với bạn. Nếu nội dung hay, ý nghĩa bạn hãy chia sẻ với bạn bè của mình và luôn theo dõi, ủng hộ chúng tôi để cập nhật những thông tin mới nhất.
Cảm biến từ là gì?
Cảm biến từ là cảm biến thuộc nhóm cảm biến tiệm cận; là thiết bị dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ. Nó phát hiện ra vật thể mang từ tính ( chủ yếu là sắt) không tiếp xúc; ở khoảng cách gần ( vài mm đến vài chục mm).
Hiểu một cách đơn giản, cảm biến từ sẽ tạo ra từ trường xung quanh nó. Khi đó nếu bất kì vật thể kim loại nào xuất hiện gần khu vực đó sẽ bị từ trường phát hiện; sau đó đưa tín hiệu báo về trung tâm.
Ưu điểm của cảm biến từ là gì?
Có thể chịu được môi trường khắc nghiệt.
Tuổi thọ cao hơn so với các loại cảm biến khác.
Dể dàng lắp đặt và sử dụng đơn giản.
Giá thành tương đối rẻ hơn so với các loại khác.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cảm biến từ như thế nào?
Cấu tạo của cảm biến từ: cảm biến từ sẽ chia thành cuộn cảm, bộ cảm ứng và xử lý tín hiệu; ngõ ra điều khiển.
Nguyên lý hoạt động của cảm biến từ:
Khi được cấp nguồn, dòng điện sẽ chạy qua một mạch chứa cuộn cảm khi từ trường xuyên qua nó thay đổi. Hiệu ứng này sử dụng để phát hiện các vật thể kim loại tương tác với từ trường. Các chất phi kim loại như chất lỏng hoặc bụi bẩn sẽ không tương tác với từ trường. Do đó, cảm biến từ có thể hoạt động t ốt trong môi trường có bụi hoặc trong điều kiện ẩm ướt.
Cảm biến từ có kích thước và thiết diện càng lớn thì từ trường phát ra càng mạnh; điều này đồng nghĩa với khoảng diện tích mà nó có thể phát hiện vật thể càng lớn; hiệu quả sự dụng mà nó mang lại sẽ càng cao.
Nguyên lý hoạt động của cảm biến từ
Các loại cảm biến từ hiện nay?
Cảm biến từ có thể được phân loại dựa trên việc phát hiện sự khác biệt của cảm biến từ tính như trường thấp; trường trái đất và cảm biến từ trường sai lệch.
Cảm biến trường thấp
Các cảm biến này được sử dụng để phát hiện các giá trị cực thấp. Ứng dụng chủ yếu trong hạt nhân cũng như y tế.
Cảm biến trường trái đất
Cảm biến này sử dụng từ trường của trái đất; trong một số ứng dụng phương tiện cũng như phát hiện điều hướng.
Cảm biến từ trường nam châm
Những cảm biến này sử dụng để cảm nhận từ trường khổng lồ. Các cảm biến thuộc loại này chủ yếu gồm các thiết bị hội trường, cảm biến GMR và công tắc sậy.
Ứng dụng của cảm biến từ là gì?
Dùng để phát hiện kim loại.
Thường sử dụng trong các dây chuyền sản xuất nước giải khát, thực phẩm đóng hộp; đếm sản phẩm, linh kiện điện tử, sản xuất linh kiện.
Người ta có thể sử dụng cảm biến từ để đo độ dày các tạp chất bám vào thành ống sắt từ.
Cảm biến từ còn được ứng đụng để lắp đặt tại một số vị trí trên xe ô tô; với chức năng phát hiện kim loại để cảnh báo cho tài xế lái xe tại nhưng nơi khó quan sát. Những chiếc xe hiện đại còn chưa cảm biến từ để đo tốc độ bánh xe, tốc độ động cơ và nhiều hơn thế nữa.
Chúng thường được thấy trong các ứng dụng công nghiệp và trong thiết bị tiêu dùng. Ví dụ: máy in, máy tính có thể sử dụng cảm biến để phát hiện nắp mở hay giấy thiếu.
Cảm biến tiệm cận được sử dụng rất phổ biến cho các cảm biến từ. Ví dụ về điều đó sẽ là các cảm biến cửa sổ và cửa; trong các hệ thống an ninh gia đình. Bộ cảm biến gắn trên cửa hoặc cửa sổ hoặc cửa sổ gần cảm biến. Khi cửa hoặc cửa sổ mở ra, cảm biến sẽ phát hiện sự vắng mặt của từ trường và truyền tin hiệu đến hệ thống an ninh.
Cảm biến từ tính thường được sử dụng trên thang máy và thang máy; điều khiển cổng, phát hiện mức độ và kiểm soát truy cập.
Bên cạnh đó nhiều nơi người ta sử dụng cảm biến từ để đo thể tích chất lỏng trong bình kín; bằng việc thả một tấm xốp có gắn kim loại vào miệng thùng sau đó sử dụng cảm biến từ để đo.
Kết luận
Cảm Biến Là Gì? Phân Loại Các Loại Cảm Biến (Sensor), Ứng Dụng Của Cảm Biến
Cảm biến là một thiết bị phát hiện và phản hồi một số loại đầu vào từ môi trường vật lý. Đầu vào cụ thể có thể là ánh sáng, nhiệt, chuyển động, độ ẩm, áp suất hoặc bất kỳ một trong số rất nhiều hiện tượng môi trường khác. Đầu ra nói chung là tín hiệu được chuyển đổi thành màn hình có thể đọc được ở vị trí cảm biến hoặc được truyền điện tử qua mạng để đọc hoặc xử lý thêm.
Trong nhiệt kế thủy tinh dựa trên thủy ngân, đầu vào là nhiệt độ. Chất lỏng chứa mở rộng và hợp đồng đáp ứng, làm cho mức độ cao hơn hoặc thấp hơn trên thước đo được đánh dấu, có thể đọc được.
Một cảm biến oxy trong hệ thống kiểm soát khí thải của ô tô phát hiện tỷ lệ xăng / oxy, thường thông qua phản ứng hóa học tạo ra điện áp. Một máy tính trong động cơ đọc điện áp và, nếu hỗn hợp không tối ưu, điều chỉnh lại cân bằng.
Cảm biến chuyển động trong các hệ thống khác nhau bao gồm đèn an ninh gia đình, cửa tự động và đồ đạc trong phòng tắm thường phát ra một số loại năng lượng, chẳng hạn như lò vi sóng , sóng siêu âm hoặc chùm ánh sáng và phát hiện khi dòng năng lượng bị gián đoạn bởi một thứ gì đó đi vào.
Một cảm biến quang phát hiện sự hiện diện của ánh sáng khả kiến, truyền hồng ngoại (IR) và / hoặc tia cực tím (UV).
Chúng ta sống trong một thế giới của cảm biến. Bạn có thể tìm thấy các loại Cảm biến khác nhau trong nhà, văn phòng, ô tô, v.v … để làm cho cuộc sống của chúng ta dễ dàng hơn bằng cách bật đèn bằng cách phát hiện sự hiện diện của chúng tôi, điều chỉnh nhiệt độ phòng, phát hiện khói hoặc lửa, pha cà phê ngon, mở cửa nhà để xe ngay khi xe của chúng tôi ở gần cửa và nhiều nhiệm vụ khác.
Tất cả những điều này và nhiều nhiệm vụ tự động hóa khác đều có thể vì Sensors. Trước khi đi vào chi tiết về Cảm biến là gì, Các loại cảm biến và ứng dụng khác nhau của các loại cảm biến khác nhau này, trước tiên chúng ta sẽ xem xét một ví dụ đơn giản về hệ thống tự động, có thể là do Cảm biến ( và nhiều thành phần khác nữa).
Ứng dụng cảm biến thời gian thựcVí dụ chúng ta đang nói đến ở đây là Hệ thống lái tự động trong máy bay. Hầu như tất cả các máy bay dân sự và quân sự đều có tính năng của hệ thống Điều khiển bay tự động hoặc đôi khi được gọi là Autopilot.
Hệ thống điều khiển bay tự động bao gồm một số cảm biến cho các nhiệm vụ khác nhau như điều khiển tốc độ, chiều cao, vị trí, cửa, chướng ngại vật, nhiên liệu, cơ động và nhiều hơn nữa. Một máy tính lấy dữ liệu từ tất cả các cảm biến này và xử lý chúng bằng cách so sánh chúng với các giá trị được thiết kế sẵn.
Sau đó, máy tính cung cấp tín hiệu điều khiển cho các bộ phận khác nhau như động cơ, nắp, bánh lái, vv giúp cho một chuyến bay suôn sẻ. Sự kết hợp giữa Cảm biến, Máy tính và Cơ học giúp máy bay có thể chạy ở Chế độ lái tự động.
Tất cả các tham số tức là Cảm biến (cung cấp đầu vào cho Máy tính), Máy tính (bộ não của hệ thống) và cơ học (đầu ra của hệ thống như động cơ và động cơ) đều quan trọng như nhau trong việc xây dựng một hệ thống tự động thành công.
Cảm biến là gì?Có rất nhiều định nghĩa về cảm biến là gì nhưng tôi muốn định nghĩa Cảm biến là một thiết bị đầu vào cung cấp đầu ra (tín hiệu) đối với một đại lượng vật lý cụ thể (đầu vào).
Thuật ngữ thiết bị đầu vào có tên khoa học, trong định nghĩa của Cảm biến có nghĩa là nó là một phần của hệ thống lớn hơn cung cấp đầu vào cho hệ thống điều khiển chính (như Bộ xử lý hoặc Vi điều khiển).
Một định nghĩa độc đáo khác của Cảm biến như sau: Đây là một thiết bị chuyển đổi tín hiệu từ một miền năng lượng sang miền điện. Định nghĩa của Cảm biến có thể được hiểu nếu chúng ta lấy một ví dụ để xem xét.
Ví dụ đơn giản nhất của cảm biến là LDR hoặc Điện trở phụ thuộc ánh sáng. Nó là một thiết bị, có điện trở thay đổi tùy theo cường độ ánh sáng mà nó phải chịu. Khi ánh sáng rơi vào LDR nhiều hơn, điện trở của nó trở nên rất ít và khi ánh sáng yếu đi, thì điện trở của LDR trở nên rất cao.
Chúng ta có thể kết nối LDR này trong một bộ chia điện áp (cùng với các điện trở khác) và kiểm tra sự sụt giảm điện áp trên LDR. Điện áp này có thể được hiệu chỉnh theo lượng ánh sáng rơi vào LDR. Do đó, một cảm biến ánh sáng.
Bây giờ chúng ta đã thấy cảm biến là gì, chúng ta sẽ tiến hành phân loại Cảm biến.
Phân loại cảm biếnTrong phân loại đầu tiên của các sensor, chúng được chia thành Hoạt động và Bị động. Cảm biến hoạt động là những cảm biến đòi hỏi tín hiệu kích thích bên ngoài hoặc tín hiệu nguồn.
Mặt khác, cảm biến thụ động không yêu cầu bất kỳ tín hiệu nguồn bên ngoài nào và trực tiếp tạo ra phản ứng đầu ra.
Loại phân loại khác dựa trên các phương tiện phát hiện được sử dụng trong cảm biến. Một số phương tiện phát hiện là Điện, Sinh học, Hóa học, Phóng xạ, v.v.
Việc phân loại tiếp theo dựa trên hiện tượng chuyển đổi tức là đầu vào và đầu ra. Một số hiện tượng chuyển đổi phổ biến là Quang điện, Nhiệt điện, Điện hóa, Điện từ, Nhiệt điện, v.v.
Cảm biến kỹ thuật số, trái ngược với Cảm biến analog, hoạt động với dữ liệu rời rạc hoặc kỹ thuật số. Dữ liệu trong các cảm biến kỹ thuật số, được sử dụng để chuyển đổi và truyền tải, là bản chất kỹ thuật số.
Các loại cảm biến khác nhau
nhiệt độ
tiệm cận
Gia tốc kế
hồng ngoại (Cảm biến hồng ngoại)
áp suất
ánh sáng
sóng siêu âm
khói, khí và rượu
chạm
màu
độ ẩm
độ nghiêng
lưu lượng và mức
Chúng ta sẽ thấy một vài trong số các cảm biến được đề cập ở trên một cách ngắn gọn. Thông tin thêm về các cảm biến sẽ được thêm vào sau đó. Một danh sách các dự án sử dụng các cảm biến trên được đưa ra ở cuối trang.
Cảm biến nhiệt độ
Một trong những sensor phổ biến và phổ biến nhất là Cảm biến nhiệt độ. Một sensor nhiệt độ, như tên cho thấy, cảm nhận nhiệt độ tức là nó đo các thay đổi về nhiệt độ.
Trong cảm biến nhiệt độ, những thay đổi về Nhiệt độ tương ứng với thay đổi tính chất vật lý của nó như điện trở hoặc điện áp.
Có nhiều loại sensor nhiệt độ khác nhau như IC cảm biến nhiệt độ (như LM35), Thermistors, cặp nhiệt điện, RTD (Thiết bị nhiệt độ điện trở), v.v.
sensor nhiệt độ được sử dụng ở mọi nơi như máy tính, điện thoại di động, ô tô, hệ thống điều hòa không khí, công nghiệp, v.v.
Một dự án đơn giản sử dụng LM35 (Cảm biến nhiệt độ thang đo Celsius) được triển khai trong dự án này: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ .
Cảm biến tiệm cậnCảm biến tiệm cận là loại cảm biến không tiếp xúc phát hiện sự hiện diện của vật thể. Cảm biến tiệm cận có thể được thực hiện bằng các kỹ thuật khác nhau như Quang học (như Hồng ngoại hoặc Laser), Siêu âm, Hiệu ứng Hall, Điện dung, v.v.
Một số ứng dụng của sensor tiệm cận là Điện thoại di động, Ô tô (Cảm biến đỗ xe), các ngành công nghiệp (căn chỉnh đối tượng), Khoảng cách gần mặt đất trong Máy bay, v.v.
sensor tiệm cận trong bãi đỗ xe ngược được triển khai trong Dự án này: CIRCUIT CẢM ỨNG CẢM ỨNG KHAI THÁC .
Cảm biến hồng ngoại (sensor hồng ngoại)Cảm biến hồng ngoại hoặc sensor hồng ngoại là cảm biến dựa trên ánh sáng được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau như Phát hiện gần và Phát hiện đối tượng. sensor hồng ngoại được sử dụng làm cảm biến tiệm cận trong hầu hết các điện thoại di động.
Có hai loại sensor ir hồng ngoại hoặc hồng ngoại: Loại truyền và Loại phản xạ. Trong Cảm biến hồng ngoại loại truyền phát, Bộ phát hồng ngoại (thường là đèn LED hồng ngoại) và Đầu dò hồng ngoại (thường là Diode ảnh) được đặt đối diện nhau để khi một vật đi qua giữa chúng, cảm biến sẽ phát hiện vật thể.
Loại sensor hồng ngoại khác là Cảm biến hồng ngoại loại phản xạ. Trong đó, máy phát và máy dò được đặt cạnh nhau đối diện với đối tượng. Khi một đối tượng đến trước cảm biến, cảm biến sẽ phát hiện đối tượng.
Các ứng dụng khác nhau trong đó IR Sensor được triển khai là Điện thoại di động, Robot, lắp ráp công nghiệp, ô tô, v.v.
Một dự án nhỏ, trong đó sensor hồng ngoại được sử dụng để bật đèn đường: ĐƯỜNG QUYỀN SỬ DỤNG CẢM BIẾN IR .
Cảm biến siêu âm là một thiết bị loại không tiếp xúc có thể được sử dụng để đo khoảng cách cũng như vận tốc của vật thể. sensor siêu âm hoạt động dựa trên tính chất của sóng âm với tần số lớn hơn tần số âm thanh của con người.
Sử dụng thời gian bay của sóng âm thanh, sensor siêu âm có thể đo khoảng cách của vật thể (tương tự SONAR). Thuộc tính Doppler Shift của sóng âm thanh được sử dụng để đo vận tốc của vật thể.
Arduino Finder Range Finder là một dự án đơn giản sử dụng cảm biến siêu âm: PORTABLE ULTRTHER RANGE METER .
Cảm biến ánh sáng – DETECTOR LIGHT SỬ DỤNG LDR
Cảm biến khói – MÁY PHÁT HIỆN SMOKE ALARM CIRCUIT
Cảm biến cồn – LÀM THẾ NÀO ĐỂ KIẾM BỆNH CƠ THỂ ALCOHOL?
Cảm biến cảm ứng – TOUCH DIMMER SWITCH CIRCUIT SỬ DỤNG ARDUINO
Cảm biến màu – ARDUINO DỰA TRÊN MÀU SẮC
Cảm biến độ ẩm – CẢM BIẾN NHÂN LỰC DHT11 TRÊN ARDUINO
Cảm biến độ nghiêng – LÀM THẾ NÀO ĐỂ KIẾM MỘT CẢM BIẾN TILT VỚI ARDUINO?
Trong bài viết này, chúng ta đã thấy về Cảm biến là gì, phân loại sensor và các loại sensor khác nhau cùng với các ứng dụng thực tế của chúng.
Sensor là gì? (what is a sensor)Thiết bị đầu vào có thể là một loạt các vấn đề khác nhau, một vài thí dụ như;
Sức ép
Nhiệt độ
Cân nặng
Chuyển động / Chuyển động
Độ ẩm
Ánh sáng
Đầu ra được đo bằng sensor thường được chuyển đổi thành định dạng có thể đọc được cho người dùng và hiển thị trên màn hình.
Cảm biến là gì? – Các loại cảm biến khác nhauĐể đo các đầu vào khác nhau, các sensor khác nhau được sử dụng. Chúng có nhiều hình dạng và kích cỡ khác nhau để phù hợp với các yêu cầu sử dụng và ứng dụng khác nhau.
Bạn sẽ nhận thấy rằng chúng ta được bao quanh bởi các cảm biến; điện thoại thông minh, máy tính xách tay, công tắc đèn, máy pha cà phê, thang máy, điều khiển hệ thống sưởi – danh sách này tiếp tục. Hướng dẫn này cung cấp một cái nhìn tổng quan ngắn gọn về các loại cảm biến khác nhau trên thị trường hiện nay và chúng được sử dụng để làm gì. Nếu bạn muốn biết thêm thông tin về bất kỳ sản phẩm nào chúng tôi cung cấp, vui lòng liên hệ với chúng tôi: 0888990022
Cảm biến là gì? – Cảm biến áp suấtCó hai loại cảm biến áp suất chính; đầu dò áp suất và công tắc áp suất.
Các công tắc áp suất được lập trình đến một giới hạn và sẽ tắt hoặc tắt khi có giới hạn đó. Ví dụ ứng dụng điển hình:
Bình ôxy
Quạt và bộ lọc
Máy pha cà phê
Áp xuất của bánh xe
Đầu dò áp suất cho phép đọc áp suất thực tế trong một môi trường nhất định. Ví dụ ứng dụng điển hình;
Hệ thống phanh
Hệ thống thủy lực
Động cơ diesel và khí đốt
sensor áp suất thủy lực
sensor áp suất là gì?
Áp suất chênh lệch là gì?
Chọn sensor áp suất cho các ứng dụng công nghiệp
Công tắc áp suất là gì?
Hãy xem tất cả các cảm biến áp suất chúng tôi có thể cung cấp ở đây
Cảm biến là gì? – Cảm biến vị tríCảm biến vị trí được sử dụng để đo vị trí của một đối tượng nhất định. Điều này có thể là trong một chuyển động tuyến tính (lên và xuống hoặc từ bên này sang bên kia) hoặc chuyển động quay (tròn). Họ sử dụng công nghệ liên hệ hoặc không liên lạc tùy thuộc vào yêu cầu của ứng dụng.
Ví dụ ứng dụng cảm biến vị trí quay:
Đo góc lái trong xe
Đo hướng gió
Rào chắn và đo góc cổng
Ví dụ ứng dụng sensor vị trí tuyến tính:
Điều khiển bàn đạp ga
Di chuyển đường dốc và định vị cầu
Mô phỏng chuyến bay
Cảm Biến Hồng Ngoại Là Gì? Ứng Dụng Của Cảm Biến Hồng Ngoại Lumi
Bạn đã nghe tới cảm biến hồng ngoại trên các bộ phim hay những ứng dụng của khoa học. Nhưng bạn chưa biết “cảm biến hồng ngoại là gì?” Nguyên tắc hoạt động của bộ cảm biến hồng ngoại như thế nào? Bài viết sau của chúng tôi sẽ giới thiệu tới bạn ứng dụng của cảm biến hồng ngoại vào sản phẩm Lumi.
Cảm biến hồng ngoại là gì?Cảm biến hồng ngoại là gì? Cảm biến hồng ngoại bao gồm phần “cảm biến” và phần “hồng ngoại”. Thực ra, tên tiếng anh của Cảm biến hồng ngoại là Passive Infrared, viết tắt là PIR dịch sát nghĩa là “hồng ngoại thụ động”.
Hồng ngoại, hay còn gọi là tia hồng ngoại là bức xạ điện từ có bước sóng dài hơn ánh sáng và ngắn hơn tia bức xạ Vi ba. Hồng ngoại tức là ngoài bức sóng đỏ. Màu đỏ là màu có bước sóng dài nhất trong ánh sáng thường. Thông thường những vật thể có nhiệt độ trên 35 độ C sẽ phát ra bước sóng hồng ngoại.
Hồng ngoại thụ động có nghĩa là chỉ nhận các tia hồng ngoại phát ra từ vật thể khác như người, động vật hoặc một nguồn nhiệt bất kỳ, chứ tự nó không phát ra tia hồng ngoại nào cả. Sau khi nhận biết được nguồn nhiệt, bộ phận cảm biến sẽ phân tích để xách định điều kiện báo động. Vì thế người ta gọi đó là thụ động, chỉ phát hiện chứ không phải là nguồn phát ra tia hồng ngoại.
Hồng ngoại chủ động hay còn gọi là Active Infrared dùng để nói đến một vật thể bức xạ ra tia hồng ngoại.
Vậy, cảm biến hồng ngoại là thiết bị dùng để phát hiện tia hồng ngoại và bộ phận cảm biến sẽ phân tích và xác định nguồn phát tia hồng ngoại.
Cảm biến hồng ngoại được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau như tìm kiếm mục tiêu tên lửa, phát hiện vật thể, quan sát trong chiến đấu, trong rừng rậm, hay trong an ninh, chống trộm.
Ứng dụng của cảm biến hồng ngoại LumiVới những tính năng của cảm biến hồng ngoại, các kỹ sư công nghệ của Lumi Việt Nam đã kết hợp thiết kế sản phẩm Cảm biến hồng ngoại Lumi LM-IRZ với nhiều tính năng nổi bật như:
Tích hợp tự động bật tắt đèn nhà vệ sinh, đèn cầu thang.
Tích hợp tự động điều khiển tivi, điều hòa, quạt treo tường,..
Bật tắt tivi, điều hòa bằng smartphone.
1. Thông số của bộ cảm biến hồng ngoại Lumi LM – IRZ– Mã sản phẩm: LM-IRZ
– Nguồn cung cấp: 220VAC hoặc 5VDC qua cổng Micro USB
– Nhiệt độ: hoạt động: 0-50ºC
– Góc phát: 360 độ
– Truyền thông: Zigbee 2.4Ghz
– Màu sắc: Đen
2.Tính năng của bộ cảm biến hồng ngoại LM -IRZ➱ Cấp nguồn 5V qua Adapter hoặc gắn trực tiếp nguồn 220AC.
➱ Học lệnh Remote, lưu 1.000 lệnh.
➱ Cập nhật lệnh cho các thiết bị trong gia đình.
➱ Điều khiển góc rộng 360 nửa bán cầu với 7 led IR.
➱ Điều khiển điều hòa, quạt, TV, Ampli, …
Mọi thắc mắc hoặc thông tin chi tiết vui lòng liên hệ với chúng tôi qua Box Chat để được nhân viên tư vấn rõ hơn.
+ Hệ thống chuông báo chống trộm nhà thông minh Lumi gồm những thiết bị nào?
+ 3 BỘ CÔNG TẮC ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN TỪ XA DƯỚI 4 TRIỆU TẠI VIỆT NAM
Cảm Biến Là Gì Và Các Loại Cảm Biến?
Hầu hết các thiết bị tự động hay các đồ điện gia dụng ngày nay đều có rất nhiều cảm biến trong nó. Trong nhật ký Các thiết bị điện tự động được lập trình một cách thông minh nhờ các bộ vi xử lý hay còn gọi là CPU. Các CPU này sẽ đo lường các thông số vật lý bên ngoài môi trường thông qua các cảm biến để đưa ra tín hiệu điều khiển các thông số vật lý này ổn định theo một yêu cầu đặt ra. Chẳng hạn tôi lấy một ví dụ về chiếc nồi cơm điện tử. Dưới đáy nồi cơm điện tử có một cảm biến nhiệt độ, nó sẽ nhận biết đến nhiệt độ cạn nước khoảng từ 100-120 độ C (tùy vào hãng thiết kế) . CPU trong mạch điều khiển nồi cơm nhận biết được nhiệt độ này thông qua cảm biến và ra lệnh ngắt điện không cho cấp vào sợi đốt nóng chính mà cho điện cấp vào sợi đốt nóng phụ để chuyển sang chế độ ủ cơm. Đấy, cảm biến nó đóng vai trò quan trọng như vậy đấy. Không có cảm biến thì máy móc sẽ không thể thông minh được. Nếu chiếc cảm biến nhiệt độ bên trong Các cảm biến đều bị thay đổi một giá trị nào đó khi được tác động bởi một thông số vật lý phù hợp. Dù là hoạt động trên nguyên tắc nào thì từ đầu ra của cảm biến cũng phải đưa ra một giá trị điện áp(cảm biến Analog) hoặc một chuỗi dữ liệu số (cảm biến Digital) để đưa vào CPU xử lý. Các cảm biến tương tự (Analog) thông thường như nhiệt điện trở , quang điện trở, cặp nhiệt điện, photo quang, photo transisto thường thấy trong nhiều thiết bị như bếp từ, – Nhiệt điện trở: Còn được gọi là NTC hay PTC. Đây là một cảm biến rất hay gặp trên sửa nồi cơm điện, sửa bếp từ, sửa lò vi sóng, sửa amply của chúng tôi thì có rất nhiều kiểu cảm biến được tích hợp trong các thiết bị này. Vậy cảm biến là gì và có vai trò như thế nào đối với mỗi thiết bị trên? Để minh họa một cách gần gũi nhất thì có thể nói các cảm biến cũng giống như các giác quan của chúng ta như mắt, mũi, lưỡi, da, tai….nhằm nhận biết những thay đổi của các thông số môi trường bên ngoài như nhiệt độ, ánh sáng, màu sắc, cường độ âm thanh, mùi. Tuy nhiên chúng ta chỉ có 5 giác quan chính thì cảm biến có đến cả ngàn loại để cảm nhận nhiều thông số vật lý mà giác quan con người không cảm nhận được như từ trường, gia tốc, trọng lực, dòng điện, điện dung….
Tại sao lại phải sử dụng cảm biến trong các thiết bị điện tự động?
nồi cơm kia mà hỏng thì sẽ ra sao nhỉ? chắc chắn là cơm sẽ không được nấu hoặc sẽ sống hoặc là sẽ cháy khê. Nói tóm lại muốn khống chế được các thông số vật lý như nhiệt độ, ánh sáng, dòng điện, từ trường, vận tốc…. thì cần phải dùng đến cảm biến.
Cảm biến hoạt động như thế nào ?
nồi cơm điện tử, bếp hồng ngoại, điều khiển từ xa, lò vi sóng… bếp từ và các hệ thống làm lạnh. Nó có giá trị điện trở thay đổi khi nhiệt độ môi trường bên ngoài thay đổi. Người thiết kế sẽ mắc nối tiếp nhiệt điện trở này với một điện trở cố định và cấp cho mạch này một điện áp cố định. Khi điện trở của nhiệt điện trở thay đổi bởi nhiệt độ thì điện áp trên hai đầu của điện trở cũng thay đổi theo. Điện áp này được đưa vào CPU tính toán và xử lý để nhận biết nhiệt độ tương ứng. Các nhiệt điện trở của bếp từ thông thường có gí trị từ 60K đến 80KOhm ở nhiệt độ bình thường (20 đến 30 độ C). Đối với loại là NTC thì điện trở giảm khi nhiệt độ tăng và với loại PTC thì điện trở tăng khi nhiệt độ giảm.
– Quang điện trở: Còn được biết đến với ký hiệu LDR. Được gặp nhiều trong các đèn ngủ tự động bật khi trời tối, các bộ điều khiển đèn đường… Nó có giá trị điện trở thay đổi theo cường độ ánh sáng chiếu vào nó. Cách mắc và nguyên tắc hoạt động tương tự như nhiệt điện trở, chỉ khác là thông số vật lý tác động là khác nhau. Ở bên ngoài ánh sáng điện trở của quang điện trở rất nhỏ chỉ vài chục Ohm, còn trong bóng đêm thì điện trở của nó lên tới vài Mega Ohm.
– Cặp nhiệt điện: Hay còn gọi là thermocouple Được dùng nhiều trong máy móc công nghiệp như máy nướng bánh, máy đốt rác, máy nấu gang , thép. .. Đây là cảm biến chuyên dụng để đo các nhiệt độ cao. Nguyên tắc hoạt động của nó khác hẳn với nhiệt điện trở. Cặp nhiệt điện có cấu tạo bởi hai thanh kim loại khác nhau, được hàn chung bởi một mối hàn. Khi mối hàn này được cho tác động lên một nhiệt độ nào đó thì trên hai đầu của hai thanh kim loại xuất hiện một hiệu điện thế. Hiệu điện thế này sẽ được đưa vào CPU tính toán và xử lý. Vì nhiệt độ bếp hồng ngoại rất cao lên cảm biến này được dùng trong bếp hồng ngoại. Nếu đo bằng đồng hồ vạn năng trên hai đầu cảm biến này sẽ giống như là thông mạch vì nó không phải là nhiệt điện trở. Còn rất nhiều các loại cảm biến khác nữa như cảm biến gia tốc, cảm biến dòng điện, cảm biến từ trường, cảm biến trọng lực, cảm biến hồng ngoại, cảm biến lực…. nhưng dù có là loại cảm biến gì thì cũng sẽ phải có một đầu ra là điện áp hoặc một chuỗi dữ liệu số để đưa vào CPU xử lý. Với những cảm biến có hai đầu thì đó là cảm biến thụ động, thông thường nó sẽ có giá trị điện trở hoặc điện áp thay đổi theo thông số vật lý tác động lên nó. Với những cảm biến có 3 đầy dây hoặc nhiều hơn thì nó là một tổ hợp các mạch xử lý bên trong. Với những cảm biến này chắc chắn sẽ có 2 đầu dây cấp nguồn nuôi nó, những đầu dây còn lại là những dây để truyền dữ liệu số về CPU.
Hiểu rõ về cảm biến, cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động của nó sẽ giúp bạn rất nhiều trên con đường trở thành một kỹ thuật viên điện tử. Các cảm biến có mặt ở khắp mọi máy móc như bếp từ, lò vi sóng, nồi cơm điện, máy giặt, máy sấy bát, máy sấy tay, máy khử ozon, amply, các thiết bị máy móc tự động…. Mọi điều thắc mắc xin để lại nhận xét dưới bài đăng.
Kỹ thuật viên : Nguyễn Anh Tú!
Cảm Biến Vân Tay Là Gì? Ưu Nhược Điểm Của Chúng Ra Sao?
Những hiểu biết cơ bản về cảm biến vân tay
Chắc hẳn chúng ta không còn quá xa lạ với câu hỏi dấu vân tay là gì? Đó chính là bề mặt trong của các đốt ở đầu ngón tay gồm các đường vân lồi lõm khác nhau. Theo các nhà khoa học, mỗi người trong số chúng ta đều sở hữu những đường vân tay riêng biệt. Bởi vậy, dựa vào dấu hiệu này sẽ giúp chúng ta phân biệt được từng người hay còn gọi là đặc điểm nhận dạng.
Các nhà khoa học đã áp dụng điểm đặc thù này trong việc bảo mật điển hình là điện thoại. Bạn đã từng nghe đến cảm biến vân tay là gì chưa? Thực chất, đây là tính năng cảm biến sử dụng công nghệ sinh trắc vân tay bằng việc kết hợp nhiều loại sóng khác nhau. Từ đó, thiết bị sẽ tự động phân tích và nhận dạng người dùng. Có thể nói tính bảo mật của vân tay là vô cùng chính xác. Trong giới công nghệ hiện nay, phổ biến nhất có thể kể đến các loại cảm biến vân tay như sau:
Cảm biến bằng quang họcCông nghệ này sử dụng camera để phân tích các điểm lồi lõm trên vân tay của bạn. Sau đó, chúng sẽ lưu lại những gì đã ghi được để nhận dạng cho những lần chạm tiếp theo.
So với các loại cảm biến khác, sử dụng quang học trong việc nhận dạng vân tay kém hiệu quả nhất. Bởi độ chính xác của nó không cao, thiếu chính xác dẫn đến không an toàn cho người sử dụng.
Cảm biến điện dungBằng việc sử dụng các tụ điện, dấu vân tay của bạn sẽ được phân tích, sao lưu lại qua cảm biến điện dung. Quá trình này được tiến hành cẩn trọng hơn, chính xác hơn nên an toàn hơn cho người dùng.
Cảm biến bằng sóng siêu âmMặc dù việc dùng sóng siêu âm vẫn đang được nghiên cứu nhưng nó đã khẳng định được nhiều ưu điểm vượt trội. Từng chi tiết dù là nhỏ nhất của vân tay cũng sẽ được phân tích kỹ lưỡng. Bởi vậy, bạn có thể hoàn toàn yên tâm về tính bảo mật của công nghệ này.
Ưu nhược điểm của cảm biến vân tay là gì? Ưu điểm vượt trội của cảm biến vân tayĐầu tiên, chúng ta không thể bỏ qua được vai trò quan trọng của cảm biến vân tay trong việc bảo mật. Trước khi bạn muốn đăng nhập vào bất cứ nội dung gì, thiết bị sẽ yêu cầu xác nhận vân tay. Nếu khớp với dấu vân tay đã lập trình từ trước, bạn được phép truy cập.
Trên cơ sở đó, việc mở khóa vân tay sẽ nhanh hơn bao giờ hết. Đồng thời, độ chính xác cũng cao hơn, tiện lợi hơn rất nhiều. Bạn có thể thấy rõ điều này trong các dòng điện thoại sử dụng Touch ID hiện nay.
Nhược điểmNhư bạn đã thấy, cảm biến vân tay tạo nên bước ngoặt lớn trong công nghệ bảo mật hiện nay. Nhưng bên cạnh đó, nhược điểm của cảm biến vân tay là gì cũng khiến nhiều người đắn đo. Sau khi đã nghiên cứu, chúng tôi xin trả lời câu hỏi này như sau:
Thứ nhất. khó có thể nhận dạng trong trường hợp dấu vân tay bị biến dạng. Tình trạng này có thể do nhiều yếu tố gây nên như ướt, bụi bẩn,…
Thứ hai, dễ bị kẻ xấu lợi dụng. Việc nhận dạng vân tay có thể diễn ra ngay khi bạn mất ý thức. Thế nên, nhiều người đã bị kẻ xấu lợi dụng những lúc không tỉnh táo để mở khóa thực hiện ý đồ xấu. Vì vậy, bạn cần tìm hiểu thật kỹ về việc nhận dạng dấu vân tay là gì và như thế nào.
Cần lưu ý điều gì khi sử dụng cảm biến vân tay?
Không để bề mặt cảm biến bị trầy xước, dính nước hay bụi bẩn.
Hạn chế nhất có thể bộ phận cảm biến tiếp xúc với các hóa chất, chất gây bào mòn.
Vệ sinh thường xuyên để tránh bụi bẩn ảnh hưởng đến việc sử dụng. Bạn cần tránh lau chùi chúng bằng các chất tẩy rửa mạnh, có tính bào mòn. Thay vào đó, chỉ cần sử dụng khăn mềm, sạch là đã có thể bảo quản một cách tốt nhất.
Tìm hiểu ngay các mẫu máy chấm công mới nhất được phân phối bởi CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ TFT để chọn cho mình sản phẩm phù hợp nhất: Máy chấm công
Cảm Biến Là Gì ? Các Loại Cảm Biến Thông Dụng Trong Công Nghiệp
Cảm biến là gì?
Cảm biến có tên gọi tiếng anh là Sensor. Cảm biến là một thiết bị đo lường các trạng thái, hoá học, cơ học, vật lý hay dòng điện, nhiệt độ, áp suất, độ ẩm, lưu lượng hay dòng chảy hay một vị trí nào đó. Từ đó cảm biến sẽ tiến hành xử lý các biến đổi của vị trí đo thành các tín hiệu điện thông qua các vi mạch điện tử. Nói tóm lại, cảm biến là một thiết bị đo đạc một vị trí hoặc một môi trường cụ thể. Từ đó chúng ta biết được chính xác các chỉ số thông qua các giá trị cảm biến đưa ra.
Các loại cảm biến thông dụng nhất như :
Cảm biến áp suất lốp
Cảm biến nhiệt độ
Cảm biến hồng ngoại
Cảm biến tiệm cận
Cảm biến áp suất
Cảm biến quang
Cảm biến ánh sáng
Cảm biến siêu âm
Cảm biến mực nước
Cảm biến oxy
Cảm biến độ ẩm
Cảm biến khoảng cách
… còn nhiều loại cảm biến khác.
Các cảm biến thường có kích thước khá nhỏ và được bảo vệ bởi các đầu thu hay đầu dò. Các cảm biến thật sự thường có kích thước rất nhỏ so với kích thước bên ngoài chúng ta nhìn thấy.
Phân loại cảm biến
Dù trong dân dụng, công nghiệp hay điều kiện khác nhau thì cảm biến được phân chia thành hai loại : cảm biến chủ động và cảm biến bị động. Điểm khác biệt ở đây chính là sự phân biệt của nguồn năng lượng cung cấp cho cảm biến để truyền tín hiệu về. Để rõ hơn về điều này bạn cần nắm rõ nguyên lý hoạt động của từng loại cảm biến.
Cảm biến chủ động
Cảm biến chủ động tức là bản thân nó không cần sử dụng điện để truyền tín hiệu về. Các cảm biến được chế tạo dựa vào các tính chất vật lý cơ bản. Tôi lấy ví dụ là cảm biến nhiệt độ PT100 hoạt động dựa vào sự thay đổi của điện trở xác định nhiệt độ tại cảm biến đo được.
Cảm biến nhiệt độ PT100 có giá trị 100 ohm tại 0oC và tăng dần điện trở khi nhiệt độ lớn hơn 0oC. Dựa vào các đặc tuyến điện trở truyền về chúng ta biết được chính xác nhiệt độ tại vi trí cảm biến được đặt vào.
Cảm biến bị động
Cảm biến bị động là loại cảm biến cần bổ sung nguồn cấp bên ngoài để chuyển sang tín hiệu điện. Các cảm biến loại bị động thường có cấu tạo phức tạp và có độ chính xác cao bởi các vi mạch sẽ được tích hợp xử lý tín hiệu ngay trên các đầu cảm biến.
Các cảm biến siêu âm – radar là một ví dụ về cảm biến bị động. Mặc dù chỉ có 2 dây truyền tín hiệu dạng 4-20mA nhưng bản chất vẫn phải cấp một nguồn 24Vdc cho cảm biến siêu âm thì mới có tín hiệu truyền về.
Bạn cần quan tâm gì khi mua một cảm biến bất kỳ
Khi bạn đi mua một cảm biến thì bạn thường quan tâm tới giá thành sau đó tới mẫu mã và xuất xứ hàng hoá. Nhưng điều đó là chưa đủ.
Bạn biết tại sao không ?
Điều quan trọng nhất để bạn mua một cảm biến bất kỳ đó là dựa vào thông số kỹ thuật của cảm biến đó. Tôi chắc hẳn sẽ không ai nói điều này với bạn. Tại sao ư?
Chỉ các nhà cung cấp các hãng Châu Âu – G7 hoặc của Mỹ mới quan tâm tới chất lượng và các thông số của cảm biến. Khi bạn mua một thiết bị gì thì thường thông qua bạn bè giới thiệu hoặc tự lên google để tìm kiếm. Đó là một xu hướng hiện đại.
Khi bạn tìm mua thì thường lựa chọn các sản phẩm có ngoại hình bắt mắc và giá thành rẻ nhất. Tất nhiên không phải ai cụng vậy nhưng 90% là như thế & đó là điều sai lầm thường hay gặp phải.
Tóm lại khi mua một thiết bị cảm biến cần quan tâm những gì.
1.Xuất xứ hàng hoá
Xuất xứ hàng hoá là thứ bạn cần quan tâm đầu tiên bởi nó quyết định rất nhiều thứ :
Chất lượng. Tôi chắc chắn một điều rằng các hãng sản xuất có nguồn gốc từ Châu Âu – Mỹ đều có chất lượng vượt trội so với các nước khu vực khác. Ngoại trừ Nhật Bản ở Châu Á nhưng nằm trong nhóm G7.
Giá thành. Đi đôi với chất lượng thì giá thành luôn cao hơn so với các hãng có nguồn gốc từ Đài Loan hay Trung Quốc.
Sự ổn định. Đây là điều mà chúng ta cần ở một cảm biến đo lường. Chắc hẵn ai cũng biết hàng Trung Quốc giá rẻ xài cũng được nhưng theo thời gian thì các thiết bị đều chết dần.
2.Độ nhạy
Cảm biến áp suất có rất nhiều thang đo khác nhau từ -1…600 bar. Tuy nhiên, một cảm biến 0-10 bar sẽ có độ nhạy tốt hơn so với cảm biến 0-100 bar khi đo áp suất 0-1 bar. Điều này nói lên điều gì?
Bạn phải biết chọn giá trị thang đo của cảm biến phù hợp với điều kiện cần đo. Các cảm biến có thiết kế chuyên dụng lúc nào cũng làm việc hiệu quả hơn so với đa năng. Ngoại trừ những cảm biến tiêu chuẩn cao có thể tuỳ biến các thang đo mà không ảnh hưởng tới tín hiệu truyền về.
3.Sai số ( accuracy )
Bên cạnh các yếu tố xuất xứ, giá thành, độ nhạy thì sai số của cảm biến là điều bạn nên quan tâm khi tìm hiểu mua một cảm biến nào đó. Hai cảm biến có cùng thông số như nhau nhưng sai số khác nhau thì giá thành sẽ rất chênh lệch nhau. Đôi khi chúng ta quá quan tâm tới giá thành mà quên mất sai số chính là cái làm một trong những yếu ảnh hưởng tới giá thành của sản phẩm.
Để so sánh sai số giữa các sản phẩm bạn tìm mục Accuracy trong tài liệu ( datasheet ) của sản phẩm.
4.Độ trôi của thiết bị
Độ trôi của cảm biến ít được quan tâm tới khi lựa chọn thiết bị bởi thông số này ít ảnh hưởng tới việc đo lường trong thời gian ngắn. Bất kỳ một thiết bị nào cũng có độ trôi theo thời gian sử dụng. Thông thường các thiết bị đều có độ trôi là 0.1% /năm, điều này có nghĩa rằng sau một vài năm sử dụng các thiết bị đo lường bạn cần cài đặt – hiệu chuẩn lại để có độ chính xác theo mong muốn.
5.Độ trể của cảm biến
Độ trễ nói lên khả năng đáp ứng của thiết bị đối với sự thay đổi của quá trình đo. Các thiết bị có độ trễ càng thấp thì càng tốt, tín hiệu truyền về càng nhanh thì các thiết bị điều khiển làm việc càng hiệu quả.
6.Điều kiện làm việc
Điều kiện làm việc được ghi rõ trong tài liệu kỹ thuật của bất kỳ một cảm biến nào. Hai thông quan trọng nhất là nhiệt độ và độ ẩm.
Nhiệt độ tiêu chuẩn : -20…80oC
Độ ẩm tiêu chuẩn : 0-100%
Chúng ta cần lưu ý các thông số làm việc của cảm biến có phù hợp với điều kiện lắp đặt thực tế hay không. Điều kiện làm việc của cảm biến cần phải lớn hơn điều kiện của môi trường đo. Trường hợp ngược lại cảm biến có thể không hoạt động hoặc hoạt động trong thời gian ngắn.
Cảm biến áp suất lốp
Cảm biến áp suất lốp là một thiết bị quan trọng và cần thiết trên các ô tô để xác nhận trình trạng sức khoẻ áp suất lốp của xe. Ngày nay, các ô tô phân khúc tầm trung trở lên đều được các nhà sản xuất quan tâm & tích hợp cảm biến áp suất lốp trên bản tiêu chuẩn.
Cảm biến áp suất lốp gắn trong hay gắn ngoài
Cảm biến áp suất lốp có hai loại : gắn trong và gắn ngoài. Cả hai loại đều có ưu nhược điểm khác nhau. Bạn cần nắm rõ các đặc điểm này để có sự lựa chọn phù hợp mua thiết bị xong về ôm hận.
Cảm biến áp suất lốp gắn trong là loại cảm biến được lắp bên trong lốp xe, van lốp xe sẽ được thay bằng van của cảm biến. Loại cảm biến này được ưa chuộng sử dụng bởi các ưu điểm của nó.
Ưu điểm :
Thiết kế nằm bên trong có tính thẩm mỹ cao
Tránh mất trộm trong quá trình sử dụng
Người ngoài nhìn vào không biết có lắp thêm cảm biến
Đảo lốp dể dàng mà không cần tháo van
Nhược điểm:
Cần phải có nhiều thao tác : tháo lốp xe, cân bằng động khi lắp cảm biến do cảm biến được lắp bên trong. Bạn cần phải đến các trung âm uy tín, lành nghề để đảm bảo an toàn.
Thợ lắp đặt cần có tay nghề cao và các thiết bị tháo lắp chuyên dụng.
Cảm biến áp suất gắn ngoài
Cảm biến áp suất gắn ngoài là loại cảm biến có thiết kế nhỏ gọn được gắn bên ngoài van lốp xe. Các thao tác lắp đặt hết sức đơn giản nên được ưa chuộng sử dụng.
Ưu điểm :
Tháo lắp một cách dễ dàng, đơn giản mà không cần tháo lốp xe. Bất kỳ ai cũng có thể lắp đặt được.
Việc thay thế giữa các van dể dàng, đặc biệt khi hư hỏng cần thay thế
Thiết kế nhỏ gọn nên không ảnh hưởng tới thẩm mỹ của xe
Nhược điểm :
Do dể lắp đặt nên cũng dễ dàng bị mất cắp. Để chống trộm các hãng sản xuất đã được thiết kế thêm một van chống trộm nên việc này cũng khó thực hiện.
Mỗi lần bơm xe cần có một van chuyên dụng phù hợp với cảm biến do đầu cảm biến được thiết kế khác đi so với van của lốp xe.
Từ những đặc điểm trên chúng ta thấy rằng cảm biến áp suất mang tới những lợi ích tích cực cho người dùng ô tô. Việc chọn loại cảm biến áp suất lốp nào phụ thuộc sở thích, nhu cầu sử dụng và túi tiền của người sở hữu ô tô.
Áp suất lốp quá căng sẽ làm xe chồng chềnh và sốc khi chạy trên đường gồ ghề. Ngược lại, lốp quá mềm sẽ làm tổn hao nhiên liệu nhiều hơn và xe ì hơn. Vì vậy việc sử dụng cảm biến áp suất lốp không chỉ giúp xe vận hành êm ái hơn mà còn tiết kiệm nhiên liêu hơn.
Cảm biến nhiệt độ
Cảm biến nhiệt độ là một thiết bị không thể thiếu trong các nhà máy sản xuất. Đo nhiệt độ nước, không khí, khí nén, hoá chất … đều cần tới cảm biến nhiệt độ để giám sát. Bản thân các cảm biến nhiệt độ chỉ làm nhiệm vụ đo lường & hiếm khi cần hiển thị tại chỗ.
Cảm biến nhiệt độ Pt100 được viết tắt bởi Platinum @ 100 ohm. Tức là cảm biến hoạt động dựa vào nguyên lý thay đổi điện trở của chất Platinum. Khi nhiệt độ tại 0oC thì Platinum sẽ đạt 100 ohm. Khi nhiệt độ tăng dần thì giá trị điện trở của platinum tăng theo.
Người ta thấy rằng điều này luôn đúng khi đo tại một nhiệt độ thì platinum luôn cho 1 giá trị điện trở duy nhất. Dựa vào đặc tính của của platinum người ta chế tạo nên cảm biến nhiệt độ PT100.
Đầu dò nhiệt độ Pt100
Đầu dò nhiệt độ hay còn gọi là cảm biến nhiệt độ loại dây với tên gọi chung là cảm biến nhiệt độ có thiết kế duy nhất que cảm biến, phần còn lại là dây tín hiệu ngõ ra của đầu dò nhiệt. Các đầu dò nhiệt độ thường được sử dụng trong các môi trường có nhiệt độ thấp từ -200oC cho tới 400oC.
Đặc biệt với thiết kế loại dây dẫn PTFE và đầu dò chuyên dụng cho hệ thống lạnh. Đầu dò nhiệt độ Pt100 có thể đo được nhiệt độ tối đa là -200oC với sai số rất nhỏ. Lớp bọc PTFE không chỉ có tác dụng chịu được nhiệt độ cao mà còn có khả năng chịu được nhiệt độ lạnh âm sâu.
Cảm biến nhiệt độ Pt100
Cảm biến nhiệt độ PT100 có thiết kế hoàn toàn so với đầu dò nhiệt độ nhưng vẫn có chung một chức năng đo nhiệt độ. Điểm nổi bật của cảm biến nhiệt độ đó chính là khả năng đo nhiệt độ cao hơn hẳn so với đầu dò nhiệt độ.
Thiết kế Head mouted hay còn gọi là đầu củ hành giúp chịu được áp suất cao hơn hẳn so với cảm biến nhiệt độ loại dây. Đầu củ hành được thiết kế to vừa đủ để lắp bộ chuyển đổi tín hiệu khi cần cảm biến nhiệt độ 4-20mA.
Cảm biến nhiệt độ 4-20mA
Sự kết hợp của cảm biến nhiệt độ với bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ T120 giúp cảm biến nhiệt có thể truyền tín hiệu về dạng 4-20mA thay vì điện trở như nguyên bản. Seneca T120 sẽ đọc các giá trị biến thiên của cảm biến nhiệt độ Pt100 sau đó sẽ chuyển đổi thành tín hiệu điện 4-20mA.
Bộ chuyển đổi nhiệt độ T120 được thiết kế để lắp vào bên trong đầu cảm biến. Việc này làm tăng tính thẩm mỹ của thiết bị & lại truyền được tín hiệu 4-20mA về trung tâm. Đây là một tiêu chuẩn thường thấy trên các cảm biến nhiệt độ cần chính xác cao bởi T120 sẽ scales các giá trị thang nhiệt theo mong muốn tương ứng với 4-20mA.
Cảm biến hồng ngoại
Cảm biến hồng ngoại ( IR sensr ) hoạt động dựa vào nguyên lý bức xạ, sử dụng IR sensor để phát ra và thu lượng ánh sáng hồng ngoại trở lại. Bức xạ hồng ngoại được phát hiện năm 1800 bởi William Herchel. Cảm biến hồng ngoại phát ra tia vô hình đối với mắt người vì bước sóng nó dài hơn ánh sáng. Bất cứ thứ gì phá ra nhiệt đều phát ra bức xạ hồng ngoại.
Cảm biến hồng ngoại có hai phần : Diode phát sáng và thu. Khi một vật thể đến gần cảm biến, ánh sáng hồng ngoại từ đèn LED sẽ phản xạ khỏi vật thể và được người nhận phát hiện. Cảm biến hồng ngoại hoạt động đóng vai trò là cảm biến tiệm cận và chúng thường được sử dụng trong các hệ thống phát hiện chướng ngại vật.
Nguyên tắc hoạt động
Cảm biến hồng ngoại hoạt động bằng cách sử dụng một cảm biến ánh sáng cụ thể để phát hiện bước sóng ánh sáng chọn trong phổ hồng ngoại (IR).
Bằng cách sử dụng đèn LED tạo ra ánh sáng có cùng bước sóng với cảm biến đang tìm kiếm, bạn có thể xem cường độ của ánh sáng nhận được. Khi một vật ở gần cảm biến, ánh sáng từ đèn LED bật ra khỏi vật thể và đi vào cảm biến ánh sáng. Điều này dẫn đến một bước nhảy lớn về cường độ, mà chúng ta đã biết có thể được phát hiện bằng cách sử dụng một ngưỡng.
Phát hiện độ sáng
Vì cảm biến hoạt động bằng cách tìm kiếm ánh sáng phản xạ, có thể có một cảm biến có thể trả về giá trị của ánh sáng phản xạ. Loại cảm biến này sau đó có thể được sử dụng để đo mức độ “sáng” của vật thể. Điều này rất hữu ích cho các nhiệm vụ như theo dõi dòng.
Ứng dụng cảm biến hồng ngoại
Cảm biến hồng ngoại được sử dụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp. Chẳng hạn như đo độ dày hoặc hình dáng của các vật thể. Nhờ cảm biến hồng ngoại mà các máy móc dể dàng điều chỉnh hoặc phát hiện các bất thường một cách nhanh chóng.
Các máy đóng gói sử dụng các lớp màng PE để đóng gói các sản phẩm. Để theo dõi lớp màng còn bao nhiêu phần trăm, cảm biến hồng ngoại được sử dụng để đo độ dày của cuộn PE. Khi lớp màng PE gần hết cảm biến hồng ngoại sẽ phát hiện ra và cảnh báo để người vận hành thay cuộn PE mới.
Cảm biến tiệm cận
Cảm biến tiệm cận tên tiếng anh là Proximity sensor được sử dụng để phát hiện vật thể kim loại hoặc phi kim loại. Trong đó cảm biến loại điện cảm ( inductive proximity sensor ) được dùng để phát hiện các vật kim loại. Cảm biến kiểu điện dung ( capacity proximity sensor ) phát hiện các vật thể PHI kim loại.
Cảm biến tiệm cận là gì ?
Cảm biến tiệm cận còn được gọi là đơn giản là cảm biến phát hiện vật cản khi có vật ở gần cảm biến. Phần lớn các cảm biến, khoảng cách này từ 1mm đến 10mm được sử dụng để phát hiện vị trí của các chi tiết máy. Cảm biến tiệm cận hoạt động được ngay cả trong những môi trường khác nghiệt nhất.
Cảm biến tiệm cận biến đổi các tín hiệu chuyển động hoặc lặp lại thành tín hiệu điện. Nhờ cảm biến tiệm cận chúng ta biết được các hành trình của chuyển động van khí nén hay các chuyển động của piston, trục cam … Ngoài ra cảm biến tiệm cận còn được dùng để đo tốc độ của động cơ.
Cảm biến tiệm cận chỉ phát hiện được các vật chuyển động trong một khoảng cách nhất định. Khi dùng cảm biến tiệm cận để đo sự chuyển động của bánh răng kết hợp với bộ chuyển đổi Z111 sẽ đo được tốc độ quay của động cơ.
Đặc điểm của cảm biến tiệm cận
Dễ dàng phát hiện các vật thể bằng kim loại hoặc phi kim loại mà không cần tiếp xúc, khoảng cách xa có thể lên tới 35mm.
Khả năng chống rung động và chống shock tốt nhưng vẫn đảm bảo tính ổn định
Khả năng đáp ứng nhanh với các chuyển động liên tục
Thiết kế nhỏ gọn có thể lắp tại các vị trí nhỏ hẹp
Dùng được cả trong các môi trường nhiệt độ cao
Cảm biến tiệm cận còn được dùng để báo mức các loại chất rắn
Phân loại cảm biến tiệm cận
Cảm biến tiệm cận cảm ứng từ
Chỉ phát hiện được các vật thể là kim loại
Khoảng cách đo ngắn so với loại điện dung
Ít bị nhiễu bởi môi trường xung quanh
Có hai loại : cảm biến từ có bảo vệ và không bảo vệ
Cảm biến tiệm cận điện dung
Cảm biến hoạt động dựa vào nguyên tắc tĩnh điện dựa vào sự thay đổi điện dung giữa các cảm biến và môi trường xung quanh
Phát hiện được tất cả các vật thể
Nguyên lý hoạt động của cảm biến tiệm cận
Cảm biến tiệm cận hoạt động theo nguyên lý trường điện từ phát ra xung quanh cảm biến với khoảng cách tối đa 30mm và gặp vật thể thì nó sẽ phát tín hiệu truyền về bộ xử lý.
Cảm biến từ tiệm cận bao gồm một cuộn dây được cuốn quanh một lõi từ ở đầu cảm ứng. Sóng cao tần đi qua lõi dây này sẽ tạo ra một trường điện từ dao động quanh nó. Trường điện từ này được một mạch bên trong kiểm soát.
Khi vật kim loại di chuyển về phía trường này, sẽ tạo ra dòng điện (dòng điện xoáy) trong vật.
Những dòng điện này gây ra tác động như máy biến thế, do đó năng lượng trong cuộn phát hiện giảm đi và dao động giảm xuống; độ mạnh của từ trường giảm đi.
Mạch giám sát phát hiện ra mức dao động giảm đi và sau đó thay đổi đầu ra. vật đã được phát hiện.
Vì nguyên tắc vận hành này sử dụng trường điện từ nên cảm biến tiệm cận vượt trội hơn cảm biến quang điện về khả năng chống chịu với môi trường. Ví dụ: dầu hoặc bụi thường không làm ảnh hưởng đến sự vận hành của cảm biến.
Đầu ra của Cảm biến Cảm ứng
Ngày nay, hầu hết cảm biến cảm ứng đều có đặc điểm đầu ra tranzito có logic NPN hoặc PNP. Những loại này còn được gọi là kiểu DC-3 dây.
Trong một số trường hợp cài đặt, người ta sử dụng cảm biến tiệm cận có 2 kết nối (âm và dương). Chúng được gọi là kiểu DC-2 dây (xem sơ đồ bên dưới).
Ứng dụng cảm biến tiệm cận
Cảm biến tiệm cận điện dung phát hiện mức nước chất lỏng trong ống nghiệm như nước, hoá chất … Đây là giải pháp hiệu quả và an toàn nhất.
Kiểm tra gãy mũi khoan: Xuất tín hiệu báo khi khoan bị gãy mũi. Trong trường hợp này vì mũi khoan khá nhỏ nên việc sử dụng sensor có bộ khuếch đại rời là thích hợp nhất.
Phát hiện Palette đi ngang qua: Phát hiện sản phẩm để trong palette sắt. Trong các ứng dụng phát hiện có/ không có vật kim loại sắt từ, cảm biến tiệm cận E2E, E2B của Omron là sự lựa chọn tốt nhất.
Phát hiện lon nhôm: Loại các lon không phải lon nhôm ra khỏi băng chuyền. Trong một số ứng dụng cần phân loại giữa nhôm và các kim loại khác, cảm biến chỉ phát hiện nhôm/đồng là sự lựa chọn tinh tế.
Đếm lon bia – nước giải khát sản xuất trong ngày: Sử dụng sensor tiệm cận loại cảm ứng từ E2E, E2B của Omron để phát hiện lon bia nhôm. Tín hiệu từ sensor xuất ra khi phát hiện lon nhôm được đưa về bộ đếm counter, counter sẽ hiển thị chính xác số lượng lon bia sản xuất trong từng ca.
Phát hiện/ hoặc đếm vật kim loại: Cảm biến E2EV được dùng trong các ứng dụng chỉ cần phát hiện có/ không có vật kim loại mà không cần phân biệt kim loại nào.
Giám sát hoạt động của khuôn dập: Phát hiện và đếm số lần khuôn dập được trong ngày. Sử dụng sensor tiệm cận loại cảm ứng từ E2E,E2B của Omron để phát hiện và đếm số lần khuôn dập trong ngày một cách chính xác.
Giám sát tốc độ động cơ kết hợp với bộ chuyển đổi xung sang analog 4-20mA Z111.
Như vậy, với rất nhiều ứng dụng khác nhau trong công nghiệp thì cảm biến tiệm cận là một thành phần không thể thiếu trong các máy móc tự động. Tốc độ phản hồi nhanh sử dụng tốt để phát hiện các vật thể kim loại và phi kim loại.
Cảm biến quang
Cảm biến quang gắn liền với tên gọi của nó bởi bản thân nó sẽ xuất ra một tia sáng nên được gọi là cảm biến quang. Tên tiếng anh là Photoelectric sensor hay còn gọi là mắt thần công nghiệp. Khác với các loại cảm biến khác, cảm biến quang tự phát ra một tia hồ quang và nhận lại chính tia hồ quang đó.
Khi có một vật cản ngăn chặng tia hồ quang phát qua thì cảm biến sẽ báo một tín hiệu về cho các thiết bị điều khiển nhận biết. Đây là một tín hiệu liên tục nên chỉ cần có vật che chắn mất ánh sáng thu hồi về thì ngay lập tức cảm biến sẽ nhận biết được.
Nguyên lý làm việc cảm biến quang
Bản thân cảm biến sẽ phát ra một tia sáng liên tục với trạng thái ON, tia sáng này sẽ được phản quang lại bơi một tấm gương hoặc một đầu thu. Khi vật cắt ngang làm gián đoạn tia sáng thì cảm biến báo OFF.
Các loại cảm biến quang thường gặp
Cảm biến quang phản xạ gương :
Loại cảm biến quang phản xạ gương có lẽ là loại được ưu tiên sử dụng nhiều nhất bởi thiết kế đơn giản với bộ thu và phát trên cùng một cảm biến. Tấm gương đi kèm là một tấm phản quang với mục đích phản xạ tia sáng từ cảm biến phát ra.
Cảm biến quang thu phát:
Cảm biến quang thu phát hoạt động cần có 2 thiết bị : thiết bị thu và thiết bị phát. Hai cảm biến này phải lắp song song cùng độ cao với nhau sao cho ánh sáng truyền từ cảm biến phát tới cảm biến thu.
Ưu điểm của loại cảm biến quang thu phát là sử dụng được với khoảng cách rất xa thậm chí lên tới hàng trăm mét. Nguyên lý hoạt động hoàn toàn giống cảm biến quang phản xạ gương.
Cảm biến quang khuếch tán:
Đây là loại cảm biến thu phát chung có khoảng cách làm việc ngắn. Cảm biến sẽ phát ra một tia sáng khi tiếp xúc với bề mặt vật thể sẽ phản hồi lại chính cảm biến.
Khi chưa gặp vật cản : không có tia phản hồi
Khi có vật cản : có tia phản hồi
Loại cảm biến quang khuếch tán được dùng cho phát hiện sự chuyển động của các chi tiết máy hoặc đếm sản phẩm trên các dây chuyển sản xuất tự động.
Cảm biến áp suất
Cảm biến áp suất với tên gọi là pressure sensor hoặc pressure transmiter được sử dụng để đo áp suất trong công nghiệp. Áp suất sẽ vào bên trong cảm biến và chuyển đổi tín hiệu áp suất thành tín hiệu điện. Thông qua các màn hình hiển thị, thiết bị điều khiển chúng ta sẽ biết được áp suất điều tại vị trí lắp cảm biến là bao nhiêu.
Cảm biến đo áp suất mù dùng cho nước, khí nén, chất lỏng
Cảm biến áp suất mù có nghĩa rằng bản thân cảm biến không có một dấu hiệu nào nhận biết được áp suất đang đo được là bao nhiêu. Cách duy nhất để nhận biết được áp suất từ cảm biến là đo tín hiệu từ cảm biến truyền về.
Trên bản thân cảm biến sẽ có các thông số kỹ thuật để nhận biết các thang đo áp suất, tín hiệu ngõ ra, nguồn cấp. Đối với cảm biến áp suất mù thì bắt buộc phải có các thiết bị đọc tín hiệu ngõ ra ( output )của áp suất thì mới giải mã được áp suất đang đo được là bao nhiêu.
Bộ hiển thị áp suất S311A-6-H được thiết kế được hiển thị giá trị áp suất với độ chính xác cao. Với 6 Digital cho phép tuỳ chỉnh các số lẻ áp suất phía sau mang tới trải nghiệm chính xác về áp suất đo được.
Cảm biến áp suất điện tử
Cảm biến áp suất điện tử là loại cảm biến cao cấp hơn rất nhiều so với cảm biến áp suất mù. Thiết kế to bản đi kèm màn hình hiển LCD sắc nét vừa hiển thị được giá trị áp suất đo được và tín hiệu ngõ ra 4-20mA HART. Cảm biến áp suất điện tử có thể dễ dàng chuyển đổi các đơn vị khác nhau như bar, psi, Kpa, Mpa và cài đặt các điểm áp suất khác nhau trong phạm vi hoạt động của cảm biến.
Kỹ sư Cơ – Điện Tử
Nguyễn Minh Hoà
Cập nhật thông tin chi tiết về Cảm Biến Từ Là Gì? Ưu Điểm Của Cảm Biến Từ Là Gì?Ứng Dụng Như Thế Nào? trên website Nhatngukohi.edu.vn. Hy vọng nội dung bài viết sẽ đáp ứng được nhu cầu của bạn, chúng tôi sẽ thường xuyên cập nhật mới nội dung để bạn nhận được thông tin nhanh chóng và chính xác nhất. Chúc bạn một ngày tốt lành!