Cảm biến là gì? Các loại cảm biến được ưa chuộng

Cảm biến là gì? là câu hỏi khá dễ trả lời đối với những kỹ sư trong ngành điện tử tuy nhiên nhiều người vẫn còn chưa biết được khái niệm chi tiết về cảm biến là gì? Cấu tạo, Vai trò của cảm biến ra sao và trên thị trường có các loại cảm biến nào? Hôm nay, thietbidientu24h.com.vn sẽ  cung cấp tất tần tật những gì về cảm biến cho các bạn biết nhé!

Cảm biến là gì?

cảm biến là gì

Cảm biến là thiết bị điện tử cảm nhận những trạng thái, quá trình vật lý hay hóa học ở môi trường cần khảo sát và biến đổi thành tín hiệu điện để thu thập thông tin về trạng thái hay quá trình đó.

Thông tin được xử lý để rút ra tham số định tính hoặc định lượng của môi trường, phục vụ các nhu cầu nghiên cứu khoa học kỹ thuật hay dân sinh và gọi ngắn gọn là đo đạc, phục vụ trong truyền và xử lý thông tin hay trong điều khiển các quá trình khác.

Các đại lượng cần đo thường không có tính chất điện như nhiệt độ, áp suất,… tác động lên cảm biến cho ta một đại lượng đặc trưng mang tính chất điện như điện tích, điện áp, dòng điện,… chứa đựng thông tin cho phép xác định giá trị của đại lượng đo.

Cảm biến thường được đặt trong các vỏ bảo vệ tạo thành đầu thu hay đầu dò (Test probe), có thể có kèm các mạch điện hỗ trợ, và nhiều khi trọn bộ đó lại được gọi luôn là “cảm biến”.

Tuy nhiên trong nhiều văn liệu thì thuật ngữ cảm biến ít dùng cho vật có kích thước lớn. Thuật ngữ này cũng không dùng cho một số loại chi tiết, như cái núm của công tắc bật đèn khi mở tủ lạnh, dù rằng về mặt hàn lâm núm này làm việc như một cảm biến.

Cấu tạo của cảm biến

Trên thị trường có rất nhiều các loại cảm biến khác nhau để phục vụ các mục đích khác nhau, nhưng nó có mấu số chung được làm từ các Sensor phần tử điện thay đổi tích chất theo sự biến đổi của môi trường gọi là đầu dò.

Cấu tạo gồm các phần tử mạch điện tạo thành một hệ thống hoàn chỉnh được đóng gói nhỏ gọn trong một vỏ hộp. các tín hiệu phát ra được quy định chuẩn theo các mức điện áp, và dòng điên thông dụng nhất phù hợp với các bộ điều khiển.

Vai trò của cảm biến trong công nghiệp

vai trò của cảm biến trong công nghiệp

Cảm biến có vai trò quan trọng trong các bài toán điều khiển quá trình nói riêng và trong các hệ thống điều khiển tự động nói chung.

  • Là thiết bị có khả năng cảm nhận các tín hiệu điều khiển vào, ra.
  • Có vai trò đo đạc các giá trị.
  • Giới hạn cảm nhận với đại lượng vật lý cần đo.

Các loại cảm biến thông dụng

Có rất nhiều các loại cảm biến khác nhau, nhưng thực tế khi chúng ta đi làm, thiết kế các máy móc, đặc biệt là ngành điện tự động hóa, chỉ có vài chục cảm biến công nghiệp thông dụng mà chúng ta sử dụng nhiều. Phổ biến như cảm biến nhiệt độ, cảm biến quang, cảm biến áp suất, cảm biến tiệm cận, cảm biến siêu âm, cảm biến độ ẩm…Đó là những sensor nổi bật, hãy cùng tìm hiểu chi tiết về chúng.

Cảm biến nhiệt độ

Cảm biến nhiệt độ được bao bọc cẩn thận bằng lớp vỏ kim loại bên ngoài, rất công nghiệp mục đích để đo sự thay đổi tín hiệu nhiệt độ từ môi trường sau đó cung cấp cho bộ điều khiển bằng tín hiệu điện.

Nguyên lý hoạt động của can nhiệt này là khi có sự thay đổi nhiệt độ môi trường cần đo dẫn đến thay đổi nhiệt độ của đầu nóng và đầu lạnh, sẽ xuất hiệu hiệu điện thế ở đầu lạnh. Vây tín hiệu thay đổi này sẽ cung cấp cho bộ điều khiển phân tích như plc.

Sự ổn định và dải sức điện động đo đạc phụ thuộc vào chất liệu đầu do nóng, do vậy nên mới có nhiều loại can nhiệt với tên gọi khác nhau như E, J, K, R…Tương ứng xuất ra các sức điện động khác nhau. Mục đích này để đa dạng hóa lựa chọn cảm biến nhiệt tương thích với bộ điều khiển nhiệt độ khác nhau.

Thường thì cảm biến nhiệt độ được cấu tạo từ Platinum có giá trị nhiệt độ là 100Ω khi nhiệt độ là 0°C. Và khi nhiệt độ biến đổi thì điện trở cũng tỷ lệ biến đổi theo

=>> Tham khảo: Tất tần tật những gì về cảm biến nhiệt độ

Cảm biến quang (Photoelectric Sensor)

Cảm biến quang được cấu tạo bởi linh kiện bán dẫn quang điện, khi có ánh sáng chiếu vào bề mặt bán dẫn sẽ thay đổi tính chất của light sensor. Tín hiệu quang này được chuyển đổi sang tín hiệu điện quy chuẩn thông qua một bảng mạch điện tử, nhờ hiện tượng phát xạ điện tử ở cực catot.

Cảm biến quang thường có một đầu thu và phát tín hiệu quang, và được chia làm nhiều loại theo nguyên lý làm việc.

  • Loại cảm biến quang thu phát gồm một bộ phát sáng như hồng ngoại, laze.
  • Cảm biến quang phản xạ gương
  • Cảm biến quang dạng khuếch tán

Cảm biến áp suất

Cảm biến áp suất dùng để đo áp suất trong các bình hơi, thiết bị khí nén trong công nghiệp, chuyển áp lực hơi thành tín hiệu điện, dòng điện với các định mức quy chuẩn công nghiệp 4 – 20mA và 0-20mA theo dòng điện hoặc 0 – 10V hay 0.5 – 4.5V, 1 – 5V theo mức điện áp.

Trên thị trường hiện nay cảm biến áp suất được chia làm ba loại

  • Cảm biến áp suất dạng cầu (Strain gage based)
  • Cảm biến áp suất biến dung (Variable capacitance)
  • Áp cảm biến suất (Piezoelectric)

Cảm biến tiệm cận

Cảm biến tiệm cận (Proximity Sensors) được sử dụng rất nhiều trong máy móc công nghiệp, đặc biệt trong các dây chuyền sản xuất đếm và phân loại sản phẩm. Với chức năng phát hiện vật di chuyển qua đầu cảm biến chuyển đổi thành tín hiệu điện cho bộ điều khiển.

Một số lưu ý khi chọn các loại cảm biến

Đầu tiên phải xác định đặc tính của máy, ứng dụng trong sản xuất mặt hàng gì, môi trường làm việc và yêu cầu độ tin cậy làm việc để lựa chọn cho phù hợp.

Một số loại cảm biến thường gặp

  • Cảm biến nhiệt pt100
  • Can nhiệt loại K
  • acceleration sensor bộ cảm biến gia tốc
  • acoustic sensor bộ cảm biến âm thanh
  • air flow sensor bộ cảm biến dòng không khí
  • Contact Image Sensor (CIS) bộ cảm biến hình ảnh tiếp xúc
  • Contact sensor bộ cảm biến tiếp xúc
  • electric sensor bộ cảm biến điện
  • electrochemical sensor bộ cảm biến điện hóa
  • end-or-tape sensor bộ cảm biến cuối băng

Hy vọng rằng với những kiến thức mà chúng tôi mang lại trong bài viết này về thiết bị cảm biến là gì sẽ góp phần hữu ích cho các bạn. Xin cảm ơn vì đã lắng nghe!

Add your comment

Bảo mật thanh toán

Tất cả thông tin thanh toán của bạn đều được chúng tôi bảo mật tuyệt đối

Đổi trả miễn phí

Đổi trả miễn phí trong vòng 3 ngày nếu phát hiện lỗi của nhà sản xuất

Miễn phí vận chuyển

Miễn phí vận chuyển khu vực nội thành Hà Nội