Cảm biến là gì? Các loại cảm biến công nghiệp phổ biến hiện nay
Ngày:09/03/2023 lúc 09:27AM
Cảm biến là thiết bị điện tử được sử dụng trong nhiều lĩnh vực kỹ thuật, công nghiệp. Trong các hệ thống, cảm biến đóng vai trò quan trọng, giúp hệ thống hoạt động hiệu quả. Thực tế, cảm biến là gì? Hiện nay có bao nhiêu loại cảm biến đang được sử dụng phổ biến trong công nghiệp? Bạn đọc quan tâm đến các loại cảm biến - Sensor, hãy cùng Nguyễn Giang tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé!
Cảm biến là gì?
Cảm biến hay Sensor là loại thiết bị điện tử có khả năng cảm nhận trạng thái, sự xuất hiện của vật chất, quá trình vật lý, hóa học trong một môi trường cần khảo sát. Sensor có khả năng tiếp nhận tín hiệu từ quá trình, môi trường và biến chúng thành tín hiệu điện để thu thập thông tin về trạng thái hay quá trình đó.
Thông thường các đại lượng thường đo sẽ không có tính điện như: Nhiệt độ, áp suất, ánh sáng… Tác động lên Sensor và chuyển đổi thành tính chất điện như: Dòng điện, điện tích, điện áp… Chứa các thông tin, tín hiệu để xác định các đại lượng đó.
Ứng dụng của sensor trong nhiều lĩnh vực, nhằm thu thập thông tin nhằm phục vụ việc điêu khiển các quá trình khác.
Cấu tạo chung của các loại cảm biến
Hiện nay, sensor được phát triển thành nhiều loại, có cải tiến hơn về cấu tạo và đặc điểm tạo nên tính ứng dụng cao cho hệ thống. Nhưng nhìn chung, các loại sensor đều có cấu tạo chung như sau:
- Đầu dò: Bộ phận tiếp nhận các tín hiệu, trạng thái biến đổi trong môi trường.
- Mạch điện: Hệ thống mạch điện được thiết kế nhỏ gọn, quy chuẩn theo mức điện áp và dòng điện thông dụng nhất, phù hợp cho mạch điều khiển.
- Lớp vỏ bảo vệ đầu dò và mạch điện, có khả năng chống nước, chịu được nhiệt độ và các tác động môi trường phù hợp.
Nguyên lý hoạt động của cảm biến
Cảm biến từ có nguyên lý hoạt động như cảm biến từ trường
- Khi được cung cấp nguồn, dòng điện sẽ đi qua một mạch chứa cuộn cảm, từ trường xuyên qua nó sẽ biến thiên (thay đổi). Hiệu ứng này được sử dụng để nhận diện các vật thể kim loại đang tương tác với từ trường. Các chất khác như: chất lỏng hoặc bụi bẩn sẽ không có tương tác với từ trường. Vì vậy, cảm biến có thể hoạt động khá tốt trong môi trường có nhiều bụi hoặc trong điều kiện thời tiết ẩm ướt.
- Bên cạnh đó, cảm biến từ có kích thước và tiết diện càng lớn thì từ trường phát ra càng mạnh. Có nghĩa rằng khoảng diện tích mà nó có thể phát hiện ra vật thể càng lớn, từ đó hiệu quả sử dụng mà nó mang lại sẽ cao hơn.
Vai trò của cảm biến trong sản xuất công nghiệp
Ứng dụng của sensor trong công nghiệp là vô cùng lớn. Chúng đóng vai trò quan trọng trong các hệ thống sản xuất, dây chuyền. Cụ thể, vai trò của sensor trong công nghiệp được đề cập đến như sau:
- Thiết bị Sensor giúp cảm biến các tín hiệu đầu vào và đầu ra.
- Thiết bị Sensor giúp đo đạc và tính toán giá trị chính xác, đưa ra chỉ số giúp hệ thống vận hành.
- Thiết bị Sensor đo đạc và cảm nhận giới hạn đại lượng vật lý cần đo.
Sensor cung cấp tín hiệu về trạng thái, quá trình cho máy tính, thiết bị xử lý. Từ đó, đưa ra các lệnh điều khiển phù hợp, giúp quá trình sản xuất hoạt động hiệu quả, chính xác và tiết kiệm thời gian chi phí hơn rất nhiều. Thiết bị sensor tham gia vào quá trình tự động hóa sản xuất công nghiệp.
Các loại cảm biến công nghiệp đang được sử dụng phổ biến
Như đã được đề cập ở trên, cảm biến công nghiệp có nhiều loại. Cụ thể, các loại sensor được dùng phổ biến trong lĩnh vực công nghiệp như sau:
Cảm biến nhiệt độ
Cảm biến nhiệt độ là loại sensor phổ biến, được dùng nhiều trong công nghiệp nhất hiện nay. Phạm vi ứng dụng của sensor nhiệt độ trong các môi trường: chất lỏng, không khí, nước, chất rắn… Đặc điểm cấu tạo của loại sensor này bao gồm 2 đầu lạnh và nóng. Đầu nóng sẽ tiếp xúc với môi trường cần đo, đầu lạnh nối với bộ phận điều khiển chung, mã hóa tín hiệu truyền đến máy tính.
>> Tham khảo thêm một số sản phẩm cảm biến nhiệt:
Cảm biến áp suất
Cảm biến áp suất là sensor được dùng để đo áp suất khí nén, trong các không gian buồng chứa, lốp xe, máy nén… Hay đo áp suất nước, chất lỏng tác động lên thành bình. Hiện nay, sensor áp suất được chia thành 3 loại chính: sensor cảm biến áp suất cầu, biến dung, cảm biến suất.
Cảm biến quang học
Sensor quang học có khả năng cảm nhận rất nhạy về môi trường ánh sáng, sự thay đổi cường độ tia sáng trong phạm vi hoạt động. Đặc điểm cấu tạo của sensor ánh sáng là được làm từ linh kiện bán dẫn (light sensor) - vật liệu có thể thay đổi tính chất, khi có nguồn sáng đi qua nó. Khi đó, tín hiệu về nguồn sáng sẽ được chuyển đổi thành dạng điện, để truyền đến bộ xử lý và máy tính tiếp nhận thông tin.
Hiện nay, Sensor quang học có 3 loại phổ biến: Sensor hồng ngoại, sensor gương phản xạ, sensor quang khuếch tán.
>> Tham khảo thêm một số sản phẩm cảm biến nhiệt:
Cảm biến tiệm cận
Cảm biến tiệm cận là loại sensor sử dụng năng lượng từ trường để phát hiện ra các vật trong phạm vi hoạt động, giám sát của chúng. Nguyên lý hoạt động của loại sensor này là phát ra các nguồn điện từ, cho khả năng phát hiện vật thể mà không cần tiếp xúc trực tiếp. Sensor tiệm cận có thể xác định vật thể chỉ vài mm, được lắp đặt ở nhiều nơi và môi trường công nghiệp phức tạp, với khả năng chống sốc, chống rung tốt.
Hiện nay, trong công nghiệp, có các loại sensor tiệm cận sau: Sensor tiệm cận cảm ứng từ và Sensor tiệm cận điện dung.
Cảm biến là thiết bị điện tử siêu nhỏ, có khả năng cảm nhận các trạng thái, vật chất rất nhỏ trong môi trường. Ứng dụng của sensor trong công nghiệp là vô cùng lớn. Trong mỗi lĩnh vực sẽ có ứng dụng cảm biến khác nhau. Hy vọng những thông tin mà NGUYENGIANG.VN đã nêu trên sẽ hữu ích, giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về sensor trong công nghiệp và đặc điểm của chúng để chọn mua phù hợp.
>> Xem thêm bài viết liên quan:
- Cảm ứng từ là gì? Công thức tính và ứng dụng của cảm ứng từ