Nguyên Lý, Phân Loại Và Ứng Dụng Của Cảm Biến Tiệm Cận

Cảm biến tiệm cận là một loại cảm biến có khả năng phát hiện kim loại hoặc phi kim. Với nhiều công dụng nổi bật, loại cảm biến này được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực của cuộc sống, đặc biệt là sản xuất công nghiệp.

Tuy được sử dụng phổ biến là vậy, nhưng không phải ai cũng biết rõ về dòng cảm biến này. Nên bài viết hôm nay, Thiết Bị Điện Hoàng Phong sẽ chia sẻ kỹ hơn về cảm biến tiệm cận. Cùng theo dõi nhé.

Cảm Biến Tiệm Cận Là Gì?

Cảm biến tiệm cận là một loại cảm biến có thể phát hiện vật cản từ 1mm-30mm, thường được sử dụng để phát hiện vị trí của các vật hoặc chi tiết máy.

Cảm biến tiệm cận còn có thể biến đổi các tín hiệu chuyển động hoặc lặp đi lặp lại thành tín hiệu điện. Điều này sẽ giúp phát hiện được hành trình của chuyển động van khí nén, chuyển động của trục cam hoặc piston. Ngoài ra, loại cảm biến này còn được dùng để đo tốc độ của động cơ.

Cảm biến tiệm cận còn có một số tên gọi khác như công tắc tiệm cận hoặc PROX (tiếng anh là Proximity Sensors).

Một số đặc điểm của cảm biến tiệm cận:

• Phát hiện vật thể không cần tiếp xúc với khoảng cách xa nhất có thể là 300mm.
• Tốc độ phản ứng nhanh, hoạt động ổn định và chống rung tốt.
• Có thể hoạt động trong nhiều môi trường nóng lạnh khắc nghiệt.
• Có tuổi thọ cao so với những dòng cảm biến khác.
• Đầu sensor nhỏ nên có thể lắp đặt ở bất cứ đâu.

Nguyên Lý Hoạt Động Của Cảm Biến Tiệm Cận

Cảm biến tiệm cận có nhiều loại và mỗi loại đều có một cơ chế hoạt động khác nhau. Tuy vậy, nguyên tắc hoạt động chung vẫn dựa theo nguyên lý trường điện từ phát ra xung quanh cảm biến (thường là khoảng 30mm), nếu gặp vật thể thì cảm biến sẽ phát tín hiệu truyền về trung tâm xử lý.

Cảm Biến Tiệm Cận Có Mấy Loại?

Trên thị trường hiện nay có hai loại cảm biến tiệm cần được sử dụng phổ biến, đó là cảm biến tiệm cận điện dung và cảm biến tiệm cận cảm ứng từ:

Cảm biến tiệm cận điện dung

Cảm biến tiệm cận điện dung hoạt động theo nguyên tắc tĩnh điện. Dựa trên sự thay đổi của điện dung giữa đầu sensor và vật cản, cảm biến có thể phát hiện tất cả các vật thể (cả kim loại, phi kim loại…).

Cảm biến tiệm cận điện dung E2K-C25ME1 5M của Omron.

Cảm biến tiệm cận cảm ứng từ

Cảm biến tiệm cận cảm ứng từ hoạt động dựa trên từ trường do cuộn dây của sensor tạo ra. Từ trường sẽ thay đổi khi tương tác với các vật thể kim loại nên loại cảm biến tiệm cận này chỉ phát hiện được vật thể kim loại.
So với cảm biến tiệm cận điện dung thì loại cảm biến tiệm cận cảm ứng từ có:

• Khoảng cách đo ngắn hơn.
• Ít bị nhiễu bởi môi trường xung quanh hơn.

Cảm biến tiệm cận cảm ứng từ E2EY-X8C1 2M của Omron.

Cảm biến tiệm cận cảm ứng từ có hai loại chính:

• Cảm ứng từ có bảo vệ (Shielded): Từ trường sẽ tập trung chủ yếu ở trước đầu sensor nên không bị nhiễu quá nhiều bởi kim loại xung quanh. Tuy vậy, khoảng cách cảm biến cũng bị ảnh hưởng (ngắn hơn).
• Cảm ứng từ không có bảo vệ (Un-shielded): Khoảng cách cảm biến sẽ không bị ảnh hưởng nhưng lại bị nhiễu vì không được bảo vệ trước những kim loại xung quanh.

Những Dạng Cảm Biến Tiệm Cận

Trên thị trường có các dạng cảm biến tiệm cận sau:

Cảm biến tiệm cận thân dạng trụ M4, M5, M8, M12…: Là dạng cảm biến với kích thước siêu nhỏ thân inox hoặc nickel-plated brass, có thể phát hiện được những vật cản nhỏ. Dạng cảm biến này thường được sử dụng cho những ứng dụng cần cảm biến có kích thước nhỏ.

Cảm biến tiệm cận thân dạng thân vuông: Là dạng cảm biến có kích thước nhỏ gọn, vỏ ngoài được thiết kế bằng nhựa hoặc kim loại, mặt cảm biến phẳng hoặc lồi.

Cảm biến tiệm cận điện dung dạng vuông E2K-L13MC1 2M của Omron.

Cảm biến tiệm cận chịu nhiệt: Là dạng cảm biến có khả năng hoạt động với tần số cao, có thể đáp ứng được những yêu cầu khắc nghiệt của môi trường (nhiệt độ từ -25 đến 120°C) cũng như các ứng dụng.

Ứng Dụng Của Cảm Biến Tiệm Cận

Do có nhiều loại và công dụng khá nổi bật nên cảm biến tiệm cận được ứng dụng trong khá nhiều lĩnh vực: gắn trên smartphone, gắn trên các loại xe ô tô… và đặc biệt là trong công nghiệp sản xuất, cụ thể là:

• Phát hiện mực chất lỏng và kiểm soát chất lỏng trong bồn có bọt.
• Kiểm soát mực chất lỏng trong hộp giấy, ống nghiệm.
• Phát hiện hoặc đếm các vật kim loại.
• Giám sát hoạt động của khuôn dập.
• Giám sát tốc độ động cơ.
• Kiểm tra và báo động khi gãy mũi khoan.
• Kiểm soát số lượng.
• Phát hiện Palette.
  …..

Một Số Lưu Ý Khi Chọn Mua Cảm Biến Tiệm Cận

Để chọn mua và sử dụng cảm biến tiệm cận một cách hiệu quả nhất, bạn cần lưu ý một số điểm sau:

• Xác định rõ nhu cầu sử dụng cảm biến tiệm cận: đo đếm gì, kiểm soát gì?
• Yêu cầu tốc độ của cảm biến như thế nào: nhanh hay chậm, độ chính xác ra sao?
• Kiểm tra môi trường xung quanh khu vực sử dụng cảm biến xem có sự ảnh hưởng gì không: có nam châm không, có nhiều kim loại không?
• Xác định độ ổn định của môi trường: có rung lắc không, nhiệt độ như thế nào?
• Xác định khoảng cách cảm biến đo tới vật cần đo.
• Tùy vào nhu cầu sử dụng và môi trường xung quanh mà bạn cần tìm hiểu và chọn mua những loại cảm biến tiệm cận phù hợp.

Trên đây là những chia sẻ về cảm biến tiệm cận và những kiến thức tổng quan về nguyên lý làm việc, phân loại và ứng dụng của chúng. Hy vọng bài viết này sẽ có ích với bạn.

Nếu chưa có nhiều kinh nghiệm trong việc lựa chọn cảm biến tiệm cận, bạn có thể liên hệ với Thiết Bị Điện Hoàng Phong. Với kinh nghiệm và uy tín lâu năm, chuyên cung cấp thiết bị và giải pháp điện công nghiệp, chúng tôi cam kết tư vấn chuyên nghiệp – cung cấp chính hãng các sản phẩm chất lượng và phù hợp nhất với nhu cầu của bạn.

Mọi thắc mắc về sản phẩm, bạn có thể liên hệ với Hoàng Phong qua hotline 08 35591792 – 0902 982 952 – 0976 984 107 để được tư vấn nhanh nhất!