huehuynh
Tài xế Đồng
Sensor là gì? Cấu tạo và ứng dụng sensor
Sensor là gì? Cấu tạo và nguyên lý làm việc của sensor như thế nào? Sensor có bao nhiêu loại? Ứng dụng của sensor được dùng ở đâu? Đây là các câu hỏi căn bản nhất về sensor hay cảm biến biến là gì? Vì trên thực tế cảm biến được dùng rất nhiều trong đời sống hằng ngày. Ví dụ như cảm biến vân tay, cảm biến đóng – mở cửa thang máy,…
Ở bài viết này tôi xin giới thiệu đến các bạn các loại sensors chuyên dùng trong công nghiệp và dân dụng >>> Xin mời xem tiếp>>>
TÓM TẮT NỘI DUNG
Sensor là tiếng Anh được Việt hóa nha các bạn. Sensor có nghĩa là cảm biến. Cảm biến là thiết bị dùng để đo đạt, giám sát, các loại như : đo mức nước, nhiệt độ, độ ẩm… Sau đó chuyển đổi thành tìn hiệu điện truyền về trung tâm điều khiển dạng tuyến tính 4-20mA, 0-10V. Hoặc tín hiệu relay (ON-OFF).
Cấu tạo của sensor như thế nào?
Sensor có rất nhiều loại khác nhau. Mỗi loại sẽ có các tính năng riêng biệt. Nhưng có cấu tạo cơ bản chung là giống nhau. Theo tôi tất cả các sensor điều có cấu tạo chung được chia làm 3 phần sau :
Phần 1 : Vỏ bảo vệ cảm biến, có cấu bằng nhựa hoặc kim loại tùy vào loại cảm biến. Phần vỏ có tác dụng bảo vệ các phần bên trong của cảm biến.
Phần 2 : Bộ máy phát hay còn gọi là bộ phận cảm nhận của cảm biến nói chúng. Ví dụ : cảm biến siêu âm sẽ phát ra sóng siêu âm, cảm biến nhiệt độ sẽ có phần đầu dò cảm nhận nhiệt độ.
Phần 3 : Bộ chuyển đổi tín hiệu từ phần số 2 thành tín hiệu điện (còn được gọi là bộ vi xử lý tín hiệu hoặc bộ não của cảm biến). Tín hiệu điện có thể là tín hiệu 4-20mA, hoặc tín hiệu ON-OFF
Giới thiệu một số loại sensor thường dùng
Hiện nay việc sử dụng cảm biến trong các nhà máy công nghiệp để tự động hóa các qui trình sản xuất. Các sensor có nhiệm vụ giám sát và gửi tín hiệu điện về trung tâm điều khiển như hệ thống SCADA, PLC,…
Sensor temperature (cảm biến nhiệt độ)
Cảm biến nhiệt độ là thiết bị thường dùng nhất trong nhà máy. Vì hầu hết các nhà máy điều phải sử dụng cảm biến nhiệt độ để giám sát nhiệt độ trong lò nung, nhiệt độ nước trong hệ thống làm mát,…
Ứng dụng sensor nhiệt độ
Sensor nhiệt độ có rất nhiều loại khác nhau về kiểu dáng và vật liệu tạo thành cảm biến nhiệt độ. Nhưng sensor nhiệt độ được chia làm 2 loại chính:
+ Sensor nhiệt điện trở : hay còn có tên gọi khác cảm biến nhiệt RTD gồm có các loại : PT100, PT1000, PT500, Ni100,…sensor nhiệt điện trở hoạt động dựa trên nguyên lý khi nhiệt độ thay đổi điện trở bên trong cảm biến sẽ thay đổi theo tỉ lệ nghịch. Có nghĩa là khi nhiệt độ tăng điện trở giảm và ngược lại.
+ Sensor nhiệt thermocouple : tên gọi khác là cặp nhiệt điện hoặc can nhiệt. Cảm biến nhiệt thermocouple được cấu tạo từ 2 kim loại khác nhau hàn dính lại với nhau tại vị trí tiếp xúc với nhiệt độ (điểm cuối của cảm biến) gồm các loại can nhiệt : K, S, R, B,… Nguyên lý hoạt động dựa trên sự thay đổi nhiệt độ giữa 2 điểm => Một dòng điện được tạo ra khi nhiệt độ ở một đầu khác với nhiệt độ ở đầu còn lại.
Pressure transmitter (Cảm biến áp suất)
Cảm biến đo áp suất là thiết bị dùng để đo giá trị áp suất trên đường ống hoặc tank chứa. Giá trị áp suất đo được sẽ được qui đổi ra tín hiệu điện 4-20mA, 0-10v về biến tần hoặc PLC điều khiển.
Trên thị trường hiện nay có khá nhiều loại cảm biến áp suất khác nhau gồm có các loại cảm biến áp suất thường dùng cho nước, khí nén,…Và có một số loại cảm biến áp suất chuyên dùng cho các môi trường như thực phẩm, hóa chất. Nhưng về nguyên lý hoạt động chúng giống nhau các bạn nhé.
Cấu tạo cảm biến áp suất
Nguyên lý hoạt động cảm biến áp suất :
Khi có áp lực đưa vào cảm biến thì lớp màng sẽ bị thay đổi theo tương ứng với lực đầu vào. Các cảm biến trên lớp màng sẽ so sánh sự thay đổi giữa lúc ban đầu và lúc có áp lực để biết được sự thay đổi này là bao nhiêu phần trăm ( % ) tương ứng với dãy đo. Các vi xử lý sẽ giải mã các tín hiệu điện và đưa về tín hiệu 4-20mA hoặc 0-10V tương ứng với áp suất đầu vào.
Sensor Ultrasonic (cảm biến siêu âm)
Cảm biến đo mức dạng siêu âm hiện nay được dùng khá nhiều trong các tank chứa nước, sông, ao hồ,…Ưu điểm cảm biến siêu âm độ chính xác cao, phạm vi đo rộng, lắp đặt đơn giản,…
Cảm biến siêu âm đo mức nước
Nguyên lý hoạt động cảm biến siêu âm :
Cảm biến siêu âm hoạt động dự trên nguyên lý phát và thu sóng siêu âm trên cùng một thiết bị. Sóng siêu âm được phát ra từ cảm biến, sóng siêu chạm vào vật thể hoặc mực nước thì sẽ phản xạ lại. Khoảng cách từ cảm biến tới vật thể hoặc mức nước, được xác định bằng thời gian phát và thu sóng. Thời gian thu – phát sẽ được xử lý và chuyển thành tín hiệu 4-20mA, 0-10v. Từ tín hiệu này cảm biến mới đọc được giá trị đo thực tế.
Sensor proximity (cảm biến tiệm cận)
Cảm biến tiệm cận là loại cảm biến phát hiện vật thể khi đi qua cảm biến mà không cần tiếp xúc với cảm biến. Cảm biến tiệm cận được chia làm 2 loại chính thường được dùng nhất : Cảm biến tiệm cận điện cảm và cảm biến tiệm cận điện dung.
Ứng dụng cảm biến tiệm cận đếm vòng quay bánh răng
Nguyên lý hoạt động cảm biến tiệm cận điện cảm : phát hiện ra vật thể bằng kim loại dựa trên độ điện cảm (từ trường) phát ra từ cảm biến. Khi có vật đi qua từ trường này sẽ thay đổi. Thông qua bộ chuyển đổi mạch điện tử bên trong => Xuất tín hiệu relay NPN hoặc PNP
Tương tự cảm biến tiệm cận loại điện dung hoạt động dự trên nguyên lý điện cảm, sự thay đổi điện dung của tụ => kích tín hiệu relay.
Ngoài các loại cảm biến kể trên còn có nhiều loại cảm biến khác. Các bạn tham khảo phần liên kết bên dưới nhé !
Cảm biến quang (Photoelectric sensor)
Cảm biến trọng lượng (Loadcell)
Cám ơn quý vị và các bạn đã xem bài viết này.
Nguyễn Long Hội
Email: [email protected]
Web: cambiendoapsuat.vn
Sensor là gì? Cấu tạo và nguyên lý làm việc của sensor như thế nào? Sensor có bao nhiêu loại? Ứng dụng của sensor được dùng ở đâu? Đây là các câu hỏi căn bản nhất về sensor hay cảm biến biến là gì? Vì trên thực tế cảm biến được dùng rất nhiều trong đời sống hằng ngày. Ví dụ như cảm biến vân tay, cảm biến đóng – mở cửa thang máy,…
Ở bài viết này tôi xin giới thiệu đến các bạn các loại sensors chuyên dùng trong công nghiệp và dân dụng >>> Xin mời xem tiếp>>>
TÓM TẮT NỘI DUNG
- Sensor là gì? Cấu tạo sensor như thế nào?
- Cấu tạo của sensor như thế nào?
- Giới thiệu một số loại sensor thường dùng
- Sensor temperature (cảm biến nhiệt độ)
- Pressure transmitter (Cảm biến áp suất)
- Sensor Ultrasonic (cảm biến siêu âm)
- Sensor proximity (cảm biến tiệm cận)
Sensor là tiếng Anh được Việt hóa nha các bạn. Sensor có nghĩa là cảm biến. Cảm biến là thiết bị dùng để đo đạt, giám sát, các loại như : đo mức nước, nhiệt độ, độ ẩm… Sau đó chuyển đổi thành tìn hiệu điện truyền về trung tâm điều khiển dạng tuyến tính 4-20mA, 0-10V. Hoặc tín hiệu relay (ON-OFF).
Cấu tạo của sensor như thế nào?
Sensor có rất nhiều loại khác nhau. Mỗi loại sẽ có các tính năng riêng biệt. Nhưng có cấu tạo cơ bản chung là giống nhau. Theo tôi tất cả các sensor điều có cấu tạo chung được chia làm 3 phần sau :
Phần 1 : Vỏ bảo vệ cảm biến, có cấu bằng nhựa hoặc kim loại tùy vào loại cảm biến. Phần vỏ có tác dụng bảo vệ các phần bên trong của cảm biến.
Phần 2 : Bộ máy phát hay còn gọi là bộ phận cảm nhận của cảm biến nói chúng. Ví dụ : cảm biến siêu âm sẽ phát ra sóng siêu âm, cảm biến nhiệt độ sẽ có phần đầu dò cảm nhận nhiệt độ.
Phần 3 : Bộ chuyển đổi tín hiệu từ phần số 2 thành tín hiệu điện (còn được gọi là bộ vi xử lý tín hiệu hoặc bộ não của cảm biến). Tín hiệu điện có thể là tín hiệu 4-20mA, hoặc tín hiệu ON-OFF
Giới thiệu một số loại sensor thường dùng
Hiện nay việc sử dụng cảm biến trong các nhà máy công nghiệp để tự động hóa các qui trình sản xuất. Các sensor có nhiệm vụ giám sát và gửi tín hiệu điện về trung tâm điều khiển như hệ thống SCADA, PLC,…
Sensor temperature (cảm biến nhiệt độ)
Cảm biến nhiệt độ là thiết bị thường dùng nhất trong nhà máy. Vì hầu hết các nhà máy điều phải sử dụng cảm biến nhiệt độ để giám sát nhiệt độ trong lò nung, nhiệt độ nước trong hệ thống làm mát,…
Ứng dụng sensor nhiệt độ
Sensor nhiệt độ có rất nhiều loại khác nhau về kiểu dáng và vật liệu tạo thành cảm biến nhiệt độ. Nhưng sensor nhiệt độ được chia làm 2 loại chính:
+ Sensor nhiệt điện trở : hay còn có tên gọi khác cảm biến nhiệt RTD gồm có các loại : PT100, PT1000, PT500, Ni100,…sensor nhiệt điện trở hoạt động dựa trên nguyên lý khi nhiệt độ thay đổi điện trở bên trong cảm biến sẽ thay đổi theo tỉ lệ nghịch. Có nghĩa là khi nhiệt độ tăng điện trở giảm và ngược lại.
+ Sensor nhiệt thermocouple : tên gọi khác là cặp nhiệt điện hoặc can nhiệt. Cảm biến nhiệt thermocouple được cấu tạo từ 2 kim loại khác nhau hàn dính lại với nhau tại vị trí tiếp xúc với nhiệt độ (điểm cuối của cảm biến) gồm các loại can nhiệt : K, S, R, B,… Nguyên lý hoạt động dựa trên sự thay đổi nhiệt độ giữa 2 điểm => Một dòng điện được tạo ra khi nhiệt độ ở một đầu khác với nhiệt độ ở đầu còn lại.
Pressure transmitter (Cảm biến áp suất)
Cảm biến đo áp suất là thiết bị dùng để đo giá trị áp suất trên đường ống hoặc tank chứa. Giá trị áp suất đo được sẽ được qui đổi ra tín hiệu điện 4-20mA, 0-10v về biến tần hoặc PLC điều khiển.
Trên thị trường hiện nay có khá nhiều loại cảm biến áp suất khác nhau gồm có các loại cảm biến áp suất thường dùng cho nước, khí nén,…Và có một số loại cảm biến áp suất chuyên dùng cho các môi trường như thực phẩm, hóa chất. Nhưng về nguyên lý hoạt động chúng giống nhau các bạn nhé.
Cấu tạo cảm biến áp suất
Nguyên lý hoạt động cảm biến áp suất :
Khi có áp lực đưa vào cảm biến thì lớp màng sẽ bị thay đổi theo tương ứng với lực đầu vào. Các cảm biến trên lớp màng sẽ so sánh sự thay đổi giữa lúc ban đầu và lúc có áp lực để biết được sự thay đổi này là bao nhiêu phần trăm ( % ) tương ứng với dãy đo. Các vi xử lý sẽ giải mã các tín hiệu điện và đưa về tín hiệu 4-20mA hoặc 0-10V tương ứng với áp suất đầu vào.
Sensor Ultrasonic (cảm biến siêu âm)
Cảm biến đo mức dạng siêu âm hiện nay được dùng khá nhiều trong các tank chứa nước, sông, ao hồ,…Ưu điểm cảm biến siêu âm độ chính xác cao, phạm vi đo rộng, lắp đặt đơn giản,…
Cảm biến siêu âm đo mức nước
Nguyên lý hoạt động cảm biến siêu âm :
Cảm biến siêu âm hoạt động dự trên nguyên lý phát và thu sóng siêu âm trên cùng một thiết bị. Sóng siêu âm được phát ra từ cảm biến, sóng siêu chạm vào vật thể hoặc mực nước thì sẽ phản xạ lại. Khoảng cách từ cảm biến tới vật thể hoặc mức nước, được xác định bằng thời gian phát và thu sóng. Thời gian thu – phát sẽ được xử lý và chuyển thành tín hiệu 4-20mA, 0-10v. Từ tín hiệu này cảm biến mới đọc được giá trị đo thực tế.
Sensor proximity (cảm biến tiệm cận)
Cảm biến tiệm cận là loại cảm biến phát hiện vật thể khi đi qua cảm biến mà không cần tiếp xúc với cảm biến. Cảm biến tiệm cận được chia làm 2 loại chính thường được dùng nhất : Cảm biến tiệm cận điện cảm và cảm biến tiệm cận điện dung.
Ứng dụng cảm biến tiệm cận đếm vòng quay bánh răng
Nguyên lý hoạt động cảm biến tiệm cận điện cảm : phát hiện ra vật thể bằng kim loại dựa trên độ điện cảm (từ trường) phát ra từ cảm biến. Khi có vật đi qua từ trường này sẽ thay đổi. Thông qua bộ chuyển đổi mạch điện tử bên trong => Xuất tín hiệu relay NPN hoặc PNP
Tương tự cảm biến tiệm cận loại điện dung hoạt động dự trên nguyên lý điện cảm, sự thay đổi điện dung của tụ => kích tín hiệu relay.
Ngoài các loại cảm biến kể trên còn có nhiều loại cảm biến khác. Các bạn tham khảo phần liên kết bên dưới nhé !
Cảm biến quang (Photoelectric sensor)
Cảm biến trọng lượng (Loadcell)
Cám ơn quý vị và các bạn đã xem bài viết này.
Nguyễn Long Hội
Email: [email protected]
Web: cambiendoapsuat.vn
