Hiện nay, nhiều loại cảm biến xuất hiện trên thị trường, phù hợp với những nhu cầu khác nhau của cuộc sống con người. Cảm biến từ là một trong những loại cảm biến được sử dụng phổ biến. Thế nhưng không phải ai cũng biết cảm biến từ là gì? Tìm hiểu chi tiết về cấu tạo, nguyên lý hoạt động, phân loại, cũng như những ứng dụng nổi bật trong đời sống của cảm biến từ. Thông qua bài viết dưới đây này, chúng ta cùng tìm hiểu nhé!
Cảm biến từ là gì?
Cảm biến từ có tên gọi là inductive sensor. Được xếp vào nhóm cảm biến tiệm cận. Thiết bị này hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ. Có khả năng phát hiện vật mang từ tính (chủ yếu là sắt) ở khoảng cách gần từ vài mm đến vài chục mm, không tiếp xúc.
Cảm biến từ là một loại cảm biến được áp dụng để xác định các nhiễu loại, những thay đổi trong từ trường. Cụ thể như cường độ, hướng và từ thông. Hiện nay có nhiều loại cảm biến từ khác nhau. Hoạt động dựa trên một số đặc điểm như ánh sáng, áp suất, nhiệt độ. Những loại cảm biến này được xếp thành hai nhóm.
- Nhóm để tính tổng từ trường
- Nhóm sử dụng để tính các thành phần vectơ của trường
Các thành phần vectơ trong từ trường là các điểm riêng biệt. Các kỹ thuật được sử dụng với mục đích chế tạo các cảm biến chủ yếu có sự liên quan đến nhiều hỗn hợp điện từ và vật lý.
Cấu tạo,nguyên lý hoạt động
Cấu tạo của cảm biến từ
Một cảm biến từ được thiết kế gồm cuộn cảm, bộ cảm ứng và xử lý tín hiệu, ngõ ra điều khiển.
Nguyên lý hoạt động
Một cuộn cảm sẽ sinh ra một từ trường khí có dòng điện chạy qua nó. Hiệu ứng này có thể được áp dụng trong các lĩnh vực khác nhau. Như để phát hiện các vật kim loại có sự tương tác với từ trường. Phân biệt với các chất phi kim loại như chất lỏng, một số loại bụi bẩn không tương tác với từ trường. Chính vì vậy, một cảm biến từ có khả năng hoạt động cả trong điều kiện ẩm ướt hay bụi bẩn.
Phân loại cảm biến từ
Có nhiều cách khác nhau để phân loại cảm biến từ
- Hình dáng: Hình trụ và hình hộp
- Cấu tạo: Shield và Un-shield
- Thông số: Nguồn cấp, ngõ ra, khoảng cách phát hiện, tần số đáp ứng, kiểu đầu nối, kích thước lắp
- Vị trí, môi trường sử dụng: dầu mỡ, nhiệt độ cao, nhiều bụi bẩn, có tia hàn điện…
Ứng dụng của cảm ứng từ trong đời sống
Các thiết bị cảm ứng từ được sử dụng vô cùng rộng rãi trong các loại máy móc gia dụng và thiết bị công nghiệp phục vụ quá trình sản xuất, vệ sinh như:
Bếp từ
Việc sử dụng bếp từ thay cho bếp ga được đánh giá là hiệu quả hơn. Do có nhiều lợi ích như an toàn, thân thiện với sức khỏe con người. Bếp từ được thiết kế sinh ra nhiệt từ cảm ứng từ. Thay vì dẫn nhiệt từ lửa, hay các bộ phận làm nóng bằng điện. Vì dòng điện cảm ứng có thể trực tiếp làm nóng dụng cụ nấu có khả năng bắt từ. Chính vì vậy nhiệt độ tăng lên rất nhanh. Trong bất cứ một chiếc bếp từ nào đều có một cuộn dây đồng được lắp đặt dưới vật liệu cách nhiệt và có dòng điện xoay chiều chạy qua. Chính dòng điện xoay chiều có chức năng gây ra hiệu ứng tỏa nhiệt và làm nóng đáy nồi cùng những nguyên liệu được nấu bên trong.
Đèn huỳnh quang
Ngày nay đèn huỳnh quang trở thành mặt hàng được ưa chuộng trong các hộ gia đình hay các doanh nghiệp. Chấn lưu trong đèn huỳnh quang được hoạt động dựa trên nguyên lý điện từ cùng với tác động của bột huỳnh quang để phát sáng.
Máy phát điện
Thiết bị này ứng dụng năng lượng cơ học để sản sinh ra nguồn điện. Bộ phận quan trọng nhất của máy phát điện chính là cuộn dây từ trường. Nguyên lý hoạt động của máy phát điện đó là tạo ra từ trường trong cuộn dây với tốc độ ổn định để có thể sinh ra dòng điện xoay chiều.
Các máy móc chữa bệnh
Điện từ đóng góp một phần không nhỏ trong các thiết bị y tế tiên tiến, hiện đại, những phương pháp điều trị tăng thân nhiệt cho các bệnh nhân ung thư hay cấy ghép tế bào và chụp cộng hưởng từ.
Máy hút bụi công nghiệp
Đa số các sản phẩm máy hút bụi trên thị trường hiện nay đều cấu tạo từ hai loại động cơ không còn xa lạ là động cơ cảm ứng từ và động cơ chổi than. Nhưng các loại máy hút bụi sử dụng động cơ cảm ứng từ luôn được đánh giá cao hơn. Do có độ bền cao.
Bài viết dưới đây đã giải đáp cho các bạn khái niệm về cảm biến từ cũng như những ứng dụng của nó trong đời sống. Chúng tôi hy vọng bạn sẽ có những kiến thức hữu ích cho bản thân. Hẹn các bạn ở những bài viết tiếp theo.
