Cảm biến tiệm cận: Định nghĩa, nguyên lý hoạt động và ứng dụng

Cảm biến tiệm cận là gì? Đây là một loại cảm biến được sử dụng để phát hiện các vật thể gần cảm biến. Thông thường, khoảng cách giữa cảm biến và vật thể chỉ là vài mm. Cảm biến tiệm cận thường được sử dụng để xác định vị trí cuối cùng của các chi tiết máy và kích hoạt một chức năng khác của máy. Đặc biệt, cảm biến này có thể hoạt động tốt trong môi trường khắc nghiệt. Cảm biến tiệm cận chuyển đổi tín hiệu về sự chuyển động hoặc xuất hiện của vật thể thành tín hiệu điện.

Có hai loại cảm biến tiệm cận chính là cảm biến cảm ứng từ và cảm biến cảm ứng điện dung.

Bạn đang xem: Cảm biến tiệm cận: Định nghĩa, nguyên lý hoạt động và ứng dụng

Cảm biến cảm ứng từ

Cảm biến cảm ứng từ có hai loại: loại có bảo vệ (Shielded) và loại không có bảo vệ (Un-Shielded). Loại có bảo vệ tập trung từ trường trước mặt cảm biến, giúp tránh nhiễu từ kim loại xung quanh, nhưng khoảng cách phát hiện ngắn hơn. Trong khi đó, loại không có bảo vệ không có trường từ bên ngoài mặt cảm biến, cho phép phát hiện ở khoảng cách lớn hơn, nhưng dễ bị nhiễu từ kim loại xung quanh.

Cảm biến cảm ứng điện dung

Cảm biến cảm ứng điện dung hoạt động dựa trên nguyên lý tĩnh điện, sử dụng sự thay đổi điện dung giữa vật cảm biến và đầu cảm biến. Loại này có thể phát hiện tất cả các vật thể.

Cảm biến tiệm cận hoạt động dựa trên nguyên lý trường điện từ xung quanh cảm biến. Khi gặp vật thể, cảm biến sẽ phát tín hiệu về bộ xử lý.

Cảm biến tiệm cận cảm ứng từ bao gồm một cuộn dây cuốn quanh một lõi từ ở đầu cảm ứng. Sóng cao tần đi qua lõi này và tạo ra một trường điện từ quanh nó. Khi vật kim loại di chuyển gần trường này, dòng điện (dòng điện xoáy) sẽ được tạo ra trong vật. Dòng điện này làm yếu trường từ và giảm độ mạnh của từ trường.

Cảm biến tiệm cận có nhiều đặc điểm nổi bật:

• Không cần tiếp xúc với vật thể, không tác động lên vật.
• Khoảng cách phát hiện xa tới 30mm.
• Hoạt động ổn định, chống rung động và chống shock tốt.
• Tốc độ đáp ứng nhanh, tuổi thọ cao so với công tắc giới hạn.
• Kích thước nhỏ dễ lắp đặt ở nhiều vị trí.
• Có thể sử dụng trong môi trường khắc nghiệt.

Cảm biến tiệm cận có nhiều ứng dụng khác nhau. Ví dụ: phát hiện gãy mũi khoan, phát hiện palette đi ngang qua, phát hiện lon nhôm, đếm lon bia sản xuất, phát hiện/đếm vật kim loại và giám sát hoạt động của khuôn dập.

Có nhiều loại cảm biến tiệm cận khác nhau với thiết kế và đặc điểm riêng. Một số loại phổ biến bao gồm cảm biến có thân trụ M4, M5, M8; cảm biến có thiết kế thân vuông; cảm biến chịu nhiệt cao; và cảm biến với ngõ ra analog 4-20mA hoặc 0-10VDC.

Khi sử dụng cảm biến tiệm cận, cần lưu ý một số vấn đề như xác định mục đích đo, tốc độ xử lý, ảnh hưởng của môi trường, rung động và nhiệt độ môi trường. Hơn nữa, cần chọn cảm biến phù hợp với yêu cầu và ứng dụng cụ thể.

Nếu bạn mong muốn chọn đúng cảm biến tiệm cận cho ứng dụng của mình, hãy lưu ý các yếu tố như nguồn cấp, kích thước, tín hiệu ra, kiểu bảo vệ và kết nối. Hiện nay, trên thị trường có nhiều hãng cung cấp cảm biến tiệm cận đa dạng như Omron, Autonics, Keyence, Astech, Steute, Rechner và Xecro.

Để tìm hiểu thêm về cảm biến tiệm cận và các sản phẩm liên quan, hãy truy cập Izumi.Edu.VN.

Nguồn: https://izumi.edu.vn/
Danh mục: Tài liệu điện