Cảm biến tiệm cận là thiết bị được sử dụng để phát hiện ra vật kim loại từ tính, không từ tính. Cảm biến tiệm cận có nhiều loại như cảm biến điện cảm và cảm biến điện dung. Và để hiểu hơn về cảm biến tiệm cận là gì? Cấu tạo, đặc điểm và nguyên lý hoạt động ra sao thì bạn hãy đọc bài viết dưới đây của chúng tôi nhé!
Cảm biến tiệm cận là gì?
Cảm biến tiệm cận được biết đến với tên gọi khác là công tắc tiệm cận. Thiết bị sẽ phản ứng khi có bất kỳ vật nào ở gần cảm biến. Thậm chí chỉ có vài mm, chúng cũng có thể phát hiện ra. Cảm biến tiệm cận hoạt động được tốt ngay cả trong những môi trường khắc nghiệt nhất.
Công tắc tiệm cận sẽ chuyển đổi tín hiệu về chuyển động hay xuất hiện của vật thành tín hiệu. Công việc chuyển đổi này được thực hiện qua 3 hệ thống. Hệ thống 1 là hệ thống sử dụng dòng điện xoáy được phát ra trong vật thể kim loại nhờ hiện tượng cảm ứng điện từ. Hệ thống 2 sử dụng sự thay đổi điện dung khi đến gần vật thể cần phát hiện. Hệ thống 3 sử dụng nam châm và hệ thống chuyển mạch cộng từ.
Đặc điểm của công tắc tiệm cận là gì?
- Cảm biến sẽ phát hiện ra vật thể ngay cả khi không tiếp xúc, không tác động lên vật. Phát hiện ở khoảng cách xa nhất lên đến 30mm.
- Hoạt động vô cùng ổn định, khả năng chống rung và chống shock rất tốt.
- Tốc độ xử lý nhanh, độ bền rất cao.
- Đầu sensor nhỏ có thể lắp đặt ở nhiều địa điểm.
- Sử dụng được trong những môi trường khắc nghiệt nhất.
Phân loại cảm biến tiệm cận
Hiện nay trên thị trường có 2 loại công tắc tiệm cận phổ biến. Đó là cảm ứng từ và cảm ứng điện dung.
Cảm biến tiệm cận loại cảm ứng từ
- Cảm ứng loại có bảo vệ: Với loại cảm biến này, từ trường sẽ tập trung trước sensor. Do đó, chúng sẽ ít bị ảnh hưởng bởi kim loại xung quanh nhưng bị giới hạn bởi khoảng cách.
- Cảm ứng loại không có bảo vệ: Do không được lắp bảo vệ từ trường xung quanh sensor nên khoảng cách đo không bị giới hạn nhiều. Tuy nhiên, loại cảm biến này dễ bị nhiễu bởi kim loại xung quanh.
Cảm biến tiệm cận loại cảm ứng điện dung
Đây là loại cảm biến được sử dụng theo nguyên tắc tĩnh điện để phát hiện ra các vật thể.
Nguyên lý hoạt động của các loại cảm biến tiệm cận
Cảm biến loại cảm ứng từ
Cấu tạo của loại cảm biến này bao gồm cuộn dây được quấn quanh lõi từ ở đầu cảm ứng. Lõi dây này sẽ cho phép sóng cao tần đi qua tạo ra trường điện từ dao động. Trường điện từ sẽ được kiểm soát bằng mạch bên trong.
Khi kim loại di chuyển gần đến trường sẽ tạo ra được điện trong vật thể. Dòng điện gây ra tác động đóng vai trò như máy biến thế. Làm năng lượng bên trong, độ mạnh của từ trường và dao động giảm xuống.
Mạch giám sát từ đó phát hiện ra mức dao động giảm để tự động thay đổi đầu ra. Từ đó phát hiện ra vật.
Cảm biến loại điện dung
Cảm biến loại này được hoạt động theo nguyên tắc tĩnh điện để phát hiện vật thể.
Ứng dụng của cảm biến tiệm cận trong đời sống
- Kiểm tra gãy mũi khoan: Cảm biến sẽ xuất thông tin khi mũi khoan bị gãy.
- Phát hiện ra palette đi ngang qua: Phát hiện ra những sản phẩm được đặt trong palette sắt.
- Phát hiện lon nhôm: Để loại các lon không được làm từ nhôm ra ngoài băng chuyền.
- Đếm lon bia sản xuất: Sử dụng các sensor tiệm cận để đếm sản phẩm.
- Phát hiện hay đếm các vật bằng kim loại: Sử dụng cảm biến E2EV để phát hiện hoặc đếm các vật bằng kim loại.
- Giám sát hoạt động của khuôn dập: Sử dụng sensor để phát hiện và đếm số khuôn dập.
Một số lưu ý về cảm biến tiệm cận
Những lưu ý khi sử dụng
- Xác định cảm biến đo gì, tốc độ của cảm biến ra sao để đo được chính xác.
- Kiểm tra khu vực đo, nhiệt độ môi trường, khoảng cách cảm biến đo tới vật…
- Kiểm tra tầm ảnh hưởng của môi trường xung quanh để xác định lượng từ trường. Tìm biện pháp xử lý, nguyên nhân gây ra sự cố là gì?
- Kiểm tra kỹ để chọn mua loại cảm biến cho phù hợp nhất với từng địa điểm sử dụng.
Những lưu ý khi chọn mua
Để cảm biến hoạt động được tốt sau này, trước khi mua, bạn cần lưu ý những điều sau:
- Nguồn cấp
- Kích thước, đường kính
- Tín hiệu đầu ra
- Loại được bảo vệ hay không được bảo vệ ở đầu dò
- Dạng kết nối dây hay plug M12
- Hãng sản xuất
Như vậy, bài viết trên đã cung cấp các kiến thức liên quan đến cảm biến tiệm cận. Cụ thể về cấu tạo, nguyên lý hoạt động cùng những ứng dụng. Hy vọng những chia sẻ của chúng tôi sẽ giúp ích được các bạn trong việc học tập, nghiên cứu và làm việc.
