Cảm biến tiệm cận | Nguyên tắc hoạt động, Ứng dụng

 Cảm biến tiệm cận được sử dụng trong các thiết bị khác nhau. Từ các ứng dụng cơ bản trong gia đình đến các ứng dụng quy mô lớn, cảm biến tiệm cận có rất nhiều ứng dụng. Chức năng cơ bản của cảm biến độ gần là phát hiện các đối tượng. Việc phát hiện vật liệu hoặc một đối tượng ở gần dẫn đến việc bắt đầu một hành động cụ thể. Hành động bắt đầu khi phát hiện được xác định trước. Việc phát hiện đối tượng với sự trợ giúp của cảm biến độ gần mà không có bất kỳ tiếp xúc vật lý nào của cảm biến với đối tượng. Một số kỹ thuật cảm biến được sử dụng trong cảm biến tiệm cận cho hoạt động của nó. 

Các loại cảm biến tiệm cận và nguyên lý hoạt động :

Các cảm biến tiệm cận được phân loại thành các loại khác nhau tùy theo khả năng phát hiện của chúng. Một số cảm biến tiệm cận được sử dụng để phát hiện vật liệu trong khi một số được sử dụng để phát hiện các điều kiện môi trường khác nhau dựa trên các phân loại này, các loại cảm biến tiệm cận như sau:

Cảm biến tiệm cận điện dung  

Cảm biến tiệm cận điện dung hoạt động tương tự như một tụ điện hở có hai bản và không khí đóng vai trò như chất cách điện giữa chúng. Tấm đầu tiên hoạt động như một bề mặt cảm biến. Trong khi điện dung của tấm thứ hai được đo. Để phát hiện bất kỳ vật thể nào, người ta đo sự thay đổi điện dung giữa hai bản.

Capacitive sensor works as an open capacitor with two plates and air acts as an insulator between them.
Nguyên lý làm việc của cảm biến điện dung
Cảm biến điện dung được sử dụng rộng rãi trong các công tắc cảm ứng. Ví dụ, công tắc điện dung được sử dụng trong các sản phẩm điện tử tiêu dùng và IoT . Điều này giúp loại bỏ sự cần thiết của bất kỳ công tắc vật lý nào. Do đó, chi phí bổ sung phần nhựa và chi phí chuyển đổi xúc giác được tiết kiệm. Công tắc điện dung cũng mang lại vẻ ngoài cao cấp cho sản phẩm.

Cảm biến tiệm cận từ tính

Cảm biến tiệm cận từ tính  được kích hoạt bởi sự hiện diện của từ trường. Chúng chỉ được sử dụng để phát hiện nam châm.

Cảm biến từ tính có phạm vi hoạt động cao so với cảm biến điện cảm. Chúng cũng có thể phát hiện các vật thể từ tính qua các bức tường bằng kim loại màu, nhựa hoặc gỗ.

Nguyên lý làm việc của cảm biến từ tính

In the absence of magnetic field connection is disconnected. Whereas when a magnet comes in the proximity of the sensor. Circuit gets connected.
Cảm biến tiệm cận từ tính
Như trong hình trên, trong trường hợp không có từ trường, mạch điện trong cảm biến từ bị ngắt. Trong khi đó khi một nam châm đến gần cảm biến từ, mạch được kết nối và dòng điện bắt đầu chạy.

Cảm biến tiệm cận quang điện

Phạm vi của chúng thay đổi từ vài mm đến 60 mét. Theo cách phát ra và nhận của chùm sáng bởi cảm biến quang điện. Các loại cảm biến tiệm cận quang điện sau đây có sẵn trên thị trường.

  1. Thông qua chùm
  2. Phản xạ ngược
  3. Loại phản chiếu trực tiếp

Trong các cảm biến tiệm cận quang điện qua chùm, cảm biến phát và thu ánh sáng được đặt trong các vỏ khác nhau.Trong  cảm biến tiệm cận quang điện chùm qua , cảm biến phát và nhận ánh sáng được đặt trong một vỏ khác. Các Cảm biến này phát hiện bất kỳ sự gián đoạn nào giữa bộ phát và bộ thu ánh sáng. Chùm xuyên qua, cảm biến  được sử dụng để phát hiện các vật thể ở khoảng cách tương đối lớn hơn. 

Cảm biến tiệm cận cảm ứng

 được sử dụng để phát hiện các vật thể kim loại hoặc sắt bằng cách sử dụng các đặc tính cảm ứng của vật liệu. Phạm vi của chúng bị giới hạn bởi từ trường do cảm biến tạo ra.Cảm biến cảm ứng có phạm vi cảm biến hẹp và được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng tự động hóa công nghiệp để phát hiện va chạm hoặc phát hiện vị trí một bộ phận.Loại cảm biến tiệm cận cảm ứng chỉ được sử dụng để phát hiện các vật thể kim loại / màu.

Nguyên lý làm việc của cảm biến cảm ứng
Một cảm biến cảm ứng tạo ra một từ trường dao động đối xứng gần với bề mặt cảm biến. Sự hiện diện của vật thể kim loại gần vùng cảm ứng gây ra sự thay đổi trong từ trường. Bất kỳ sự thay đổi nào trong từ trường của cảm biến đều được phát hiện bởi cảm biến tiệm cận cảm ứng.

Ứng dụng của cảm biến tiệm cận

Cảm biến tiệm cận được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp và sản xuất nhờ khả năng cảm nhận các vật thể mà không cần tiếp xúc vật lý. Dưới đây là ứng dụng của các loại cảm biến tiệm cận. 

  • Được sử dụng trên dây chuyền sản xuất tự động để phát hiện, định vị, kiểm tra và đếm đối tượng.
  • Cảm biến tiệm cận được sử dụng trong điện thoại thông minh để phát hiện xem người dùng có đang cầm điện thoại gần khuôn mặt của họ hay không. 
  • Dò tìm bộ phận trên hệ thống băng tải công nghiệp.
  • Phát hiện va chạm trên robot.
  • Cảm biến tiệm cận điện dung được sử dụng làm công tắc cảm ứng trên các sản phẩm điện tử tiêu dùng.

Để lại một bình luận

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