Cảm biến tiệm cận là loại cảm biến quen thuộc mà chúng ta thấy hàng ngày bởi nó được lắp đặt trong những chiếc smartphone. Tuy nhiên, vẫn có nhiều người vẫn chưa thực sự hiểu rõ về cảm biến tiệm cận là gì? Nguyên lý hoạt động, cấu tạo và ứng dụng của loại cảm biến này ra sao? Hôm nay chuthapdoquangninh.org.vn sẽ cùng các bạn tìm hiểu về vấn đề này nhé!
Cảm biến tiệm cận là gì? – Khái niệm, đặc điểm và ứng dụng
Khái niệm cảm biến tiệm cận
Cảm biến tiệm cận hay còn được gọi là công tắc tiệm cận hoặc PROX, là loại cảm biến có khả năng phản ứng khi có vật ở gần nó và thông thường là vài milimet. Loại công tắc tiệm cận này thường được lắp đặt tại vị trí cuối của chi tiết máy và tín hiệu đầu ra của cảm biến này sẽ có chức năng khởi động một số chức năng khác của máy.
Ưu điểm nổi bật của loại cảm biến này là có khả năng hoạt động tốt ngay cả trong môi trường khắc nghiệt nhất.
Tính năng của loại cảm biến PROX này được ứng dụng trên điện thoại để nhận dạng hành động của người dùng. Sau đó, sẽ ghi nhận dữ liệu và truyền về bộ xử lý nhằm thực hiện chức năng cụ thể trên điện thoại. Công tắc tiệm cận thường được đặt ở mặt trước của điện thoại và có cự ly từ 2 – 5cm.
Công tắc tiệm cận có đặc điểm gì?
Dưới đây là một số đặc điểm của cảm biến tiệm cận như:
Công tắc tiệm cận có khả năng phát hiện vật thể mà không cần tiếp xúc trực tiếp
- Khả năng phát hiện vật thể không cần tiếp xúc trực tiếp và không tác động lên vật. Khoảng cách phát hiện xa nhất có thể lên tới 30mm.
- Khả năng hoạt động ổn định, chống sốc, chống rung tốt.
- Tốc độ đáp ứng nhanh, tuổi thọ cao hơn nhiều so với công tắc giới hạn thông thường.
- Đầu sensor cảm biến cực nhỏ và lắp được ở nhiều vị trí khác nhau.
- Có thể hoạt động tốt trong mọi môi trường, kể cả những môi trường khắc nghiệt.
Cảm biến tiệm cận có mấy loại?
Hiện nay, có khá nhiều loại công tắc tiệm cận công nghiệp. Nhưng chỉ có 2 loại chính có thể kể tới là cảm biến tiệm cận điện cảm (cảm ứng từ) và cảm biến tiệm cận cảm ứng điện dung. Trong đó:
Cảm biến tiệm cận điện dung
Cảm ứng điện dung
Cảm ứng điện dung được phát hiện theo nguyên tắc tĩnh điện (nghĩa là sự thay đổi điện dung giữa vật cảm biến và đầu sensor tiệm cận) và có thể phát hiện tất cả các vật thể.
Cảm biến tiệm cận từ
Cảm biến điện cảm (từ)
Loại cảm biến điện cảm này lại được chia thành 2 loại là
- Shielded (Cảm ứng từ có bảo vệ): Từ trường được tập trung trước mặt sensor nên ít bị nhiễu bởi kim loại xung quanh, nên khoảng cách đo sẽ ngắn đi.
- Un-Shielded (Cảm ứng từ không có bảo vệ): Do không có sự bảo vệ từ trường quanh mặt sensor, nên khoảng cách đo dài hơn các loại cảm ứng có bảo vệ. Tuy nhiên, nó sẽ dễ bị nhiễu của kim loại xung quanh.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của công tắc tiệm cận
Cấu tạo cảm biến tiệm cận
Công tắc tiệm cận có cấu tạo gồm 4 phần:
- Phần cảm biến
- Mạch dao động
- Bộ cảm nhận
- Bộ mạch tín hiệu đầu ra
Công tắc tiệm cận có cấu tạo và nguyên lý hoạt động như thế nào?
Nguyên lý hoạt động
Công tắc tiệm cận hoạt động dựa trên nguyên lý trường điện từ phát ra xung quanh và nó có thể cảm biến tối đa với khoảng cách là 30mm. Vì thế, khi gặp vật thể thì nó sẽ phát ra tín hiệu truyền về bộ xử lý.
-
Nguyên lý của cảm ứng từ tiệm cận
Loại cảm ứng từ tiệm cận có cấu tạo với 1 cuộn lõi và một cuộn dây quấn quanh. Khi có lớp sóng cao tần chạy qua sẽ sinh ra trường điện từ và sẽ tạo ra dòng điện cho tất cả những kim loại di chuyển ở gần nó.
Những dòng điện này sẽ gây ra một số tác động như một máy biến thế. Do đó, năng lượng ở trong cuộn dây sẽ dao động. Và trong trường hợp này thì nó sẽ giảm xuống và độ mạnh của từ trường cũng sẽ giảm theo. Lúc này, sẽ đến nhiệm vụ của phần mạch giám sát để phát hiện sự thay đổi. Từ đó, thay đổi đầu ra cho phù hợp nhất với thiết bị.
-
Nguyên lý của cảm biến điện dung
Phương thức hoạt động của dòng cảm biến này khá đơn giản. Các bạn chỉ cần phát hiện ra sự thay đổi của điện dung cùng với đó là phần đầu Sensor là cảm biến sẽ ngay lập tức thực hiện việc tiếp nhận và truyền tín hiệu về bộ xử lý của nó.
Ứng dụng của cảm biến tiệm cận
Ngày nay người ta sử dụng cảm biến tiệm cận khá phổ biến trong các ngành công nghiệp, đặc biệt là công nghiệp điện tử, nhà máy. Chúng có thể được gắn trên những dây chuyền sản xuất, xe ô tô, điện thoại thông minh,…
Cảm biến tiệm cận được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực
Mục đích sử dụng công tắc tiệm cận phổ biến nhất là:
- Kiểm soát chất lỏng trong hộp giấy, bể chứa
- Kiểm soát kim loại
- Kiểm soát số lượng
Điều cần lưu ý khi sử dụng công tắc tiệm cận
Dù đem lại nhiều lợi ích trong ngành công nghiệp hiện đại. Tuy nhiên, khi sử dụng công tắc tiệm cận thì người dùng cần phải xác định được mình đang đo cái gì? Tốc độ xử lý cảm biến chậm hay nhanh? Độ chính xác của công tắc tiệm cận có cao không? Ngoài ra, người dùng cần:
Điều cần lưu ý khi sử dụng công tắc tiệm cận
- Kiểm tra kỹ sự ảnh hưởng của môi trường xung quanh khu vực đo xem có từ trường lớn không. Bởi đây là một trong những nguyên nhân dẫn tới sai số khi đo của cảm biến.
- Nhiệt độ môi trường cao không, khu vực đo rung hay không, khoảng cách từ cảm biến tới vật cần đo là bao nhiêu?
Nói chung, tùy thuộc vào nhu cầu và mục đích sử dụng của mỗi nhà máy khác nhau mà bạn nên kiểm tra thật kỹ và chọn mua các loại công tắc cảm biến thích hợp để đáp ứng tối đa nhu cầu cần đo.
Hy vọng với những thông tin chia sẻ trên các bạn đã hiểu rõ về cảm biến tiệm cận là gì, cũng như ứng dụng của nó trong đời sống và sản xuất. Trong quá trình tổng hợp thông tin không thể tránh sai sót, rất mong được sự đóng góp ý kiến của bạn đọc để bài viết hoàn thiện hơn.
Xem thêm:
- Khởi động từ là gì? Nguyên lý hoạt động, cấu tạo và ứng dụng
- Tụ điện là gì? Cấu tạo, nguyên lý và ứng dụng
- Cảm biến quang là gì? Phân loại và tác dụng của cảm biến quang
- Nguồn xung là gì? sơ đồ nguyên lý mạch nguồn xung
- Cảm biến hồng ngoại là gì? Nguyên lý của cảm biến hồng ngoại
