Tìm hiểu cảm biến từ xi lanh và các loại cảm biến

Cảm biến từ xi lanh là loại cảm biến chuyên được sử dụng trong các dòng xi lanh khí nén, xi lanh thủy lực. Các hoạt động trong công nghiệp hiện nay đang được cơ cấu từ thủ công sang tự động hóa. Cảm biến hay cảm biến từ xi lanh đóng vai trò then chốt. Bài viết này sẽ giới thiệu về cảm biến từ xi lanh và tất tần tật các loại về cảm biến.

Cảm biến từ là gì?

Cảm biến từ tên tiếng Anh là inductive thuộc nhóm cảm biến tiệm cận (Proximity sensor), nó là một thiết bị dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ để phát hiện vật mang từ tính (trong đó chủ yếu là sắt), ở khoảng cách gần từ vài mm đến vài chục mm và không tiếp xúc.

Nguyên lý cảm biến từ là gì?

Một dòng điện sẽ chạy qua một mạch chứa một cuộn cảm khi từ trường đi xuyên qua nó thay đổi, hay có thể nói cách khác là một cuộn cảm phát triển từ một từ trường khi có một dòng điện chạy qua nó. Hiệu ứng này có thể được sử dụng để phát hiện đồ vật kim loại khi tương tác với từ trường. Các chất kim loại này như một số loại bụi bẩn hay chất lỏng không tương tác với từ trường đó. Do vậy, cảm biến từ có thể làm việc trong môi trường điều kiện bẩn hoặc ẩm ướt.

nguyen-ly-cam-bien-tu
Nguyên lý hoạt động cảm biến từ

Cảm biến từ khi có đường kính càng lớn thì sẽ phát ra trường điện từ càng lớn. Khi vật thể kim loại tiền đến gần bề mặt của cảm biến từ. Khi hiện tượng này xảy ra thì các dòng điện xoáy được sinh ra trên bề mặt của kim loại. Nếu vật thể tiến lại gần hơn bề mặt của kim loại phản ứng từ trường thì dòng điện xoáy sẽ tăng lên, biên độ từ trường sẽ giảm đi. Khi biên độ trường điện từ đó giảm đến mức nhất định nào đó thì cảm biến sẽ kích hoạt và hiển thị cảm biến đã phát hiện ra được mực tiêu.

Cảm biến từ xi lanh khí nén, thủy lực

Cảm biến từ xi lanh còn có tên gọi khác là cảm biến từ tiệm cận, cảm biến hành trình xi lanh. Loại cảm biến này được dùng nhiều nhất trong công nghiệp. Cảm biến tiệm cận chuyên được lắp kèm với xi lanh khí, xi lanh dầu. 

Cảm biến tiệm cận đặc biệt hơn khi nó có thể phát hiện ra sự thay đổi của từ trường trong vùng khi vật thể xuất hiện từ xa đến gần. Có thể thấy rằng, tiệm cận chính là sự tiến đến một cách dần dần.

cam-bien-tu-su-dung-trong-cong-nghiep
Cảm biến từ đang được  sử dụng trong công nghiệp

Nguyên lý cảm biến từ xi lanh (cảm biến tiệm cận)

Ở cảm biến này, nó có thể phát ra ở cả hai trường hợp

  • Tụ điện sinh ra dung kháng
  • Nam châm sinh ra từ trường

Đầu tiên là cảm biến điện dung, bản chất của nó là một tụ điện hoàn chỉnh. Bộ phận chính của 2 cảm biến này là hai bản cực. Khi vật lạ xuất hiện và đi vào vùng của hai bản cực biến, lúc đó giá trị điện dung sẽ thay đổi. Cảm biến phát hiện và sẽ xuất ra tín hiệu. Lúc này, hằng số điện môi cùng với chiều dày của lớp cách điện thay đổi khiến cảm biến nhận diện và tín hiệu được xuất ra.

Hai loại cảm biến này được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp mà hệ thống tự động cần phát hiện, nhận biết ra các phi kim loại như sành sứ, thủy tinh.

nguyên lý của cẩm biến tiệm cận
Nguyên lý hoạt động của cảm biến tiệm cận

Hệ thống khí nén có các loại xi lanh như xi lanh vuông, xi lanh tròn, xi lanh 2 ty, xi lanh xoay, xi lanh compact,… Xi lanh dầu cũng được chia thành các loại tròn, áp suất cao, vuông,… Hai loại cảm biến dùng cho xi lanh khí nén và xi lanh thủy lực chính là cảm biến tiệm cận. 

Đều mang cơ cấu chấp hành nên cả hai xi lanh khí và xi lanh dầu khi chuyển động chúng đều tạo ra chuyển động tịnh tiến. 

Nguyên lý cảm biến từ xi lanh vô cùng đơn giản. Cấu tạo gồm một cuộn dây được cuốn quanh một lõi sắt. Đặc điểm của lõi sắt này là có độ từ thẩm cao. Khi mở nguồn điện, nguồn điện sẽ đi đến cảm biến, tạo ra một từ trường dao động quanh tổ hợp. Người ta đặt tên cho nó là nam châm điện. Với ưu điểm là tính ổn định cao do dòng điện cung cấp.

cam-bien-tu-la-gi
Một số loại cảm biến từ hiện nay

Các loại cảm biến trong công nghiệp

Ngoài cảm biến tiệm cận thì còn có một số loại cảm biến sau cũng được sử dụng khá phổ biến.

Cảm biến quang 

Cảm biến quang có tên tiếng anh là Optical sensor, là loại cảm biến hoạt động trên ánh sáng thu được và sau đó sẽ xuất tín hiệu gửi về cho bộ xử lý. Trong một số trường hợp khi cần phát hiện một vật thật nhanh chóng, chính xác khi vật đó đi qua mắt quang tín hiệu thì dùng cảm biến quang.

Ví dụ: Sau khi cảm biến quang được lắp đặt hoàn chỉnh, có một người hay một vật di chuyển qua mắt quang, lúc đó cảm biến sẽ xuất tín hiệu là có vật thể đi qua. Điều này xuất phát từ tín hiệu phản quang trở lại phát ra từ phía vật thể.

Cảm biến từ trường nam châm

Cảm biến này được sử dụng để cảm biến những từ trường lớn trên 10 Gauss. Hầu hết các cảm biến được sử dụng trong các ngành công nghiệp, việc sử dụng nam châm vĩnh cửu giống như nguồn của từ trường được chú ý. Các nam châm này sẽ thiên vị từ tính các vật thể sắt từ để gần với cảm biến. Những cảm biến như thiết bị hội trường, cảm biến GMR và công tắc sậy đều thuộc loại cảm biến từ nam châm.

cam-bien-nam-cham
Cảm biến nam châm được sử dụng rộng rãi

Cảm biến áp suất

Công tắc áp suất là một tên gọi khác của cảm biến áp suất. Người dùng sẽ cài một mức áp suất nhất định, khi áp suất dầu hay chất lỏng vượt quá các giá trị đã cài sẵn thì cảm biến sẽ tự động đóng hoặc mở công tắc.

Cảm biến từ mở cửa

Cảm biến này giúp phát hiện trạng thái đóng mở, chuyên dùng để cảnh báo chống trộm mở cửa. Cảm biến từ mở cửa kết hợp với những thiết bị thông minh khác, tạo thành một hệ thống an ninh hoàn chỉnh. 

Ngoài ra thì còn một số loại cảm biến như cảm biến từ 3 dây, cảm biến từ máy nước nóng cũng được áp dụng khá nhiều trong đời sống cũng như trong sản xuất công nghiệp.

Như vậy, bài viết này đã tổng hợp và phân tích cho các bạn về cảm biến từ xi lanh, nguyên lý của cảm biến từ,… Từ đó mà có những quyết định mua hàng đúng đắn cho gia đình hoặc doanh nghiệp của bạn.

Add a Comment

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *