Cảm biến là gì, hoạt động ra sao, phân loại cảm biến

Cảm biến là một thiết bị điện được sử dụng vô cùng phổ biến hiện nay nhờ vào công dụng của nó. Có rất nhiều loại cảm biến trên thị trường, phụ thuộc vào từng đặc điểm, công dụng. Vậy, cảm biến là gì, cảm biến hoạt động ra sao và có bao nhiêu loại? Thông qua bài viết này chúng ta hãy cùng tìm hiểu.

Cảm biến là gì, nguyên lý hoạt động của cảm biến?

Cảm biến là thiết bị phát hiện và phản hồi một số những thông tin đầu vào từ môi trường vật lý và trả lại kết quả thành kết quả có thể thu thập và xử lý. Đầu vào ở đây 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. Thông tin đầu ra có thể được kiểm tra tại vị trí cảm biến hoặc kết nối hiển thị tới một màn hình khác, tùy thuộc vào từng loại cảm biến.

Nguyên lý hoạt động của mỗi loại cảm biến là khác nhau, do chúng tiếp nhận thông tin đầu và từ những nguồn khác nhau, từ đó mỗi loại sẽ có một cách xử lý riêng biệt. Tuy nhiên, có một điểm chung cho tất cả các loại, cảm biến không thể hoạt động độc lập, ít nhất thiết bị này cần có nguồn cấp điện để hoạt động. Thông thường, dòng điện sẽ được cung cấp bởi thiết bị đo được kết nối với cảm biến, hoặc từ chính nguồn tín hiệu mà nó tiếp xúc (ánh sáng).

Mô hình kết nối để cảm biến hoạt động rất đơn giản, bao gồm các thành phần sau:

• Cảm biến: tùy vào từng ứng dụng
• Dây dẫn: có nhiệm vụ nhận tín hiệu mà cảm biến thu được và truyền vào thiết bị đo
• Thiết bị đo: bao gồm bộ chuyển đổi tín hiệu thu từ cảm biến thành tín hiệu điện, màn hình hiển thị dữ liệu để có thể đọc và xử lý dữ liệu, cũng như điều chỉnh chức năng cho cảm biến.

Phân loại cảm biến

Với công nghệ phát triển như hiện nay, ngày càng có nhiều loại cảm biến xuất hiện và đảm nhận những vai trò khác nhau, song cảm biến đều được chia thành từng loại nhất định dựa trên đặc điểm chung của từng nhóm, cụ thể:

• Cảm biến vật lý: sóng điện từ, ánh sáng, các loại tia, âm thanh, chuyển động…
• Cảm biến hóa học: hóa chất, lửa, độ ẩm,…
• Cảm biến sinh học: DNA/RNA, virus, đường,…

Bên cạnh đó, có một cách phân loại cảm biến khái quát hơn:

• Cảm biến hoạt động: là loại cảm biến yêu cầu tín hiệu kích thích từ bên ngoài hay tín hiệu nguồn để hoạt động.
• Cảm biến thụ động: là loại cảm biến không yêu cầu bất kỳ nguồn bên ngoài nào và trực tiếp tạo ra phản ứng đầu ra.

Ứng dụng của một số loại cảm biến trong cuộc sống

Cảm biến hình ảnh và tầm nhìn

Cảm biến hình ảnh hay cảm biến thị giác giúp bạn phát hiện sự hiện diện của các đối tượng hoặc màu sắc trong phạm vi tầm nhìn của chúng và chuyển đổi thông tin này thành hình ảnh hiển thị để người dùng có thể quan sát. Các yếu tố cần chú ý tới bao gồm loại cảm biến hình ảnh, yêu cầu cần đáp ứng, tính năng của bộ chuyển đổi.

Cảm biến nhiệt độ

Đây là loại cảm biến giúp phát hiện các thông số nhiệt và truyền tín hiệu đến đầu vào của thiết bị đo nhiệt độ. Cảm biến nhiệt độ dựa vào RTD hoặc điện trở nhiệt để thu nhiệt độ và truyền qua thiết bị đo để chuyển đổi giá trị nhiệt thành giá trị bạn có thể theo dõi trên màn hinh. Các yếu tố cần chú ý đến như, dải đo nhiệt độ tối đa, tối thiểu, chiều dài cảm biến, đường kính. Cảm biến nhiệt độ được ứng dụng để đo các đặc tính nhiệt của chất lỏng, khí hay chất rắn trong nhiều ngành công nghiệp, thông số môi trường.

Cảm biến tiệm cận

Cảm biến tiệm cận là loại cảm biến được sử dụng phổ biến, công dụng chính là để phát hiện sự hiện diện của các vật thể gần đó mà không cần phải tiếp túc. Cảm biến tiệm cận có khả năng phát hiện vật thể trong phạm vi vài mm. Khi xác định vật thể, cảm biến phát ra tín hiệu báo về bộ điều khiển. Về cơ bản đây là thiết bị giúp phát hiện ở tầm ngắn, tuy nhiên các nhà khoa học cũng đã có những cải tiến tối ưu giúp thiết bị cảm nhận được ở phạm vi lên đến vài cm. Nhờ vào ứng dụng này, cảm biến tiệm cận được sử dụng trong vô số hoạt động sản xuất và rất nhiều thiết bị ngày nay

Thông số kỹ thuật chính bao gồm khoảng cách phát hiện tối đa, nhiệt độ hoạt động tối thiểu và tối đa, kích thước đường kính và chiều dài. Cảm biến tiệm cận điện dung là loại cảm biến tiệm cận được sử dụng phổ biến. Thiết bị này vận dụng sự thay đổi điện dung từ hiện tượng giảm khoảng cách giữa các bản của tụ điện. Một bản tụ điện được gắn cố định vào đối tượng đang được giám sát, để làm phương tiện xác định chuyển động và vị trí của đối tượng từ vị trí gắn cảm biến.

Cảm biến quang điện

Cảm biến quang điện có khả năng cảm nhận vật thể trong trường phát hiện của chúng, Cảm biến này cũng có thể phát hiện độ sạch, màu sắc, và vị trí nếu cần. Những thiết bị này hoạt động dựa vào việc đo lường những thay đổi trong ánh sáng mà chúng phát ra bằng cách sử dụng bộ phát và bộ thu.

Bình Dương AEC phân phối các sản phẩm cảm biến CHANKO chính hãng

Bình Dương AEC là đại lý cấp 2 phân phối các sản phẩm cảm biến Chanko tại Việt Nam. Với trên 15 năm hình thành và phát triển, Bình Dương AEC thuộc top đầu công ty hoạt động trong lĩnh vực tự động hóa ở thị trường Việt Nam, chúng tôi tự tin mang tới cho khách hàng những sản phẩm ưng ý nhất, lựa chọn sáng suốt nhất. Đưa giải pháp tối ưu, giảm thiểu chi phí và nhân lực qua các sản phẩm chất lượng cao, công nghệ tiên tiến được áp dụng trong sản xuất, liên hệ ngay Hotline 0931.101.388 để được tư vấn trong thời gian sớm nhất!

Như vậy, bài viết trên đây đã cho chúng ta cái nhìn chi tiết hơn về thiết bị cảm biến, cũng như vai trò của nó trong hệ thống điện tự động.