Cảm Biến Tiệm Cận Proximity Sensors, Phân Loại Và Ứng Dụng

Trong thế giới đang phát triển nhanh ngày nay, công nghệ tìm kiếm và sáng tạo nhất chắc chắn là cảm biến Sensors. Từ cảm biến chính xác định nghĩa lý do tại sao công nghệ này đã được phát triển, tức là cảm nhận mục tiêu hoặc tín hiệu. Định nghĩa chính thức như sau: "Một thiết bị phát hiện sự hiện diện hoặc vắng mặt của một vật, hay các đặc tính nhất định của vật đó và cung cấp phản hồi mà không cần tiếp xúc với chúng." Bộ cảm biến đo lượng vật lý và chuyển đổi nó thành tín hiệu mà người sử dụng hoặc một dụng cụ điện tử đơn giản có thể dễ dàng đọc. Có một số cảm biến đang hoạt động trong lĩnh vực khoa học ngày nay. Một số cảm biến được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày trong khi có nhiều cảm biến đã được tạo điều kiện cho con người trong lĩnh vực nghiên cứu và kỹ thuật.

Cảm biến tiệm cận - Proximity sensors là gì?

Mục đích cơ bản của cảm biến tiệm cận proximity sensors là để nhận thức sự xuất hiện của bất kỳ vật nào mà không cần phải tiếp xúc với nó. Một cảm biến tiệm cận tạo ra một trường xung quanh nó bằng cách phát ra bức xạ điện từ. Chùm tia bức xạ điện từ dò tìm bất kỳ vật gì hoặc cản trở đường đi của nó. Thuật ngữ "mục tiêu" được sử dụng cho các đối tượng mà một bộ cảm biến gần nhau intuits trên đường đi của nó. Cảm biến sẽ tìm kiếm bất kỳ thay đổi nào được thực hiện trong trường của nó. Mục tiêu thường thay thế một chùm trường nhất định hoặc cản trở sự phóng chiếu của nó. Các lĩnh vực khác nhau hoặc cảm biến được sử dụng để phát hiện các mục tiêu khác nhau. Việc phi tiếp xúc vật lý với mục tiêu thường làm tăng tuổi thọ của một cảm biến tiệm cận. Sự không có mặt của các bộ phận cơ khí giả lặp nó là đáng tin cậy hơn và cho nó một tuổi thọ lâu dài. Phạm vi định danh là phạm vi tối đa của trường mà nó tạo ra, trong đó một bộ cảm biến có thể phát hiện sự hiện diện của bất kỳ đối tượng nào. Đó là khoảng cách tối đa mà thông qua đó nó có khả năng dò tìm ra các mục tiêu. Hầu hết các cảm biến này đều có dãy Nominal. Mức độ của nó có thể được điều chỉnh theo sự hiện diện của vật thể. Cảm biến này có một máy phát và một máy thu. Máy phát phát ra tia hồng ngoại, khi bật lên sau khi nhấn một số đối tượng, sẽ bị bắt bởi bộ phận thu. Trên cơ sở thời gian của các tia quay trở lại cảm biến, người ta có thể xác định khoảng cách xa hay gần từ đối tượng đến cảm biến. Những cảm biến này chủ yếu được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi phải phát hiện tầm ngắn.

Phân loại cảm biến tiệm cận Proximity sensors

Sau đây là các loại cảm biến tiệm cận

Cảm biến tiệm cận điện dung - Capacitive proximity sensors

Cảm biến tiệm cận điện dung - Capacitive proximity sensors

Cảm biến điện dung có thể được sử dụng để phát đối tượng kim loại và cũng gần như tất cả các vật liệu khác. Chúng cảm nhận mức chất lỏng, chất pha chế hóa học và mức độ chất lỏng, ... v.v ... của bất kỳ đối tượng nào trong dải. Chúng thường được sử dụng cho mục đích công nghiệp. Những cảm biến này có thể phát hiện vật liệu điện môi như nhựa, thủy tinh hoặc chất lỏng như vậy. Nó cho phép chúng tìm ra mức độ của các chất liệu khác nhau trong các thành phần cấu tạo của chúng. Phần chính của cảm biến điện dung bao gồm hai điện cực kim loại có chức năng như một tụ điện. Các điện cực này được đặt trong vòng phản hồi của bộ tạo dao động tần số cao. Khi không có vật thể trong phạm vi của nó, điện dung của bộ cảm biến sẽ giảm và biên độ dao động trở nên thấp. Một mục tiêu xuất hiện ở trước mặt của một cảm biến làm gia tăng điện dung mà sau đó làm tăng biên độ dao động. Nó được tính toán bởi một mạch đánh giá thu được để kích hoạt thiết bị đầu ra. Thông thường các cảm biến điện dung nhạy hơn để có thể hoạt động tốt trong các ứng dụng phức tạp. Chúng được sử dụng để cảm nhận những vật thể rất nhỏ thông qua một phần lớn mục tiêu. Cảm biến cảm ứng mô tả bản chất của kim loại và cảm giác cho dù chúng có phải là sắt hay không. Chúng có nhiều cách sử dụng như phát hiện những bộ phận bị thiếu mất, thăm dò vị trí hoặc đếm số vật thể. Chúng là một sự thay thế tốt hơn của thiết bị chuyển mạch mà làm cho chúng khả thi hơn. CHúng có tốc độ tương đối cao hơn và đáng tin cậy hơn. Một trường điện từ tần số cao lan truyền xung quanh một cảm biến cảm ứng. Khi có một số đối tượng mục tiêu hiện diện trong phạm vi dòng điện cảm biến sẻ kích hoạt cảm ứng trong cảm biến. Điều này làm thay đổi bộ dao động của cảm biến và một số năng lượng bị mất. Cảm biến cảm ứng tạo ra một trường điện từ tần số cao. Chúng thường được cấu tạo bằng cách sử dụng cuộn dây và lõi ferit. Khi một mục tiêu đi qua từ trường của cảm biến, dòng điện gây ra trên bề mặt của đối tượng sẽ làm thay đổi đặc tính của dao động tạo ra từ trường, khiến nó mất năng lượng. Cảm biến xác định tổn thất năng lượng; điều này khiến cảm biến đầu ra hoặc là bật hoặc tắt. Cảm biến cảm ứng được sử dụng trong lĩnh vực hàng không và tự động hóa. Nó phát hiện các vật kim loại trong máy móc. Chúng được sử dụng ở nơi mà một cảm biến có tính chất không từ tính là bắt buộc.

Cảm biến tiệm cận cảm ứng - Inductive Proximity Sensors

Cảm biến tiệm cận cảm ứng - Inductive Proximity Sensors

Cảm biến cảm ứng mô tả bản chất của kim loại và cảm giác cho dù chúng có phải là sắt hay không. Chúng có nhiều cách sử dụng như phát hiện những bộ phận bị thiếu mất, thăm dò vị trí hoặc đếm số vật thể. Chúng là một sự thay thế tốt hơn của thiết bị chuyển mạch mà làm cho chúng khả thi hơn. CHúng có tốc độ tương đối cao hơn và đáng tin cậy hơn. Một trường điện từ tần số cao lan truyền xung quanh một cảm biến cảm ứng. Khi có một số đối tượng mục tiêu hiện diện trong phạm vi dòng điện cảm biến sẻ kích hoạt cảm ứng trong cảm biến. Điều này làm thay đổi bộ dao động của cảm biến và một số năng lượng bị mất. Cảm biến cảm ứng tạo ra một trường điện từ tần số cao. Chúng thường được cấu tạo bằng cách sử dụng cuộn dây và lõi ferit. Khi một mục tiêu đi qua từ trường của cảm biến, dòng điện gây ra trên bề mặt của đối tượng sẽ làm thay đổi đặc tính của dao động tạo ra từ trường, khiến nó mất năng lượng. Cảm biến xác định tổn thất năng lượng; điều này khiến cảm biến đầu ra hoặc là bật hoặc tắt. Cảm biến cảm ứng được sử dụng trong lĩnh vực hàng không và tự động hóa. Nó phát hiện các vật kim loại trong máy móc. Chúng được sử dụng ở nơi mà một cảm biến có tính chất không từ tính là bắt buộc.

Cảm biến tiệm cận quang điện - Photoelectric Proximity Sensors

Cảm biến tiệm cận quang điện - Photoelectric Proximity Sensors

Những cảm biến này được làm bằng các bộ phận nhạy cảm với ánh sáng. Điều này làm cho chúng hữu ích trong việc phát hiện các emitters ánh sáng hoặc bất kỳ loại nguồn sáng nào. Có nhiều loại cảm biến này. Chủ yếu chúng sử dụng các hiện tượng phản chiếu ánh sáng trong đó thiết bị phát và thiết bị nhận cùng phát hiện ra sự phản xạ của ánh sáng tấn công đối tượng. Trong một số trường hợp khác, chúng phát hiện ra bất kỳ sự xáo trộn nào do mục tiêu gây ra trong chùm tia sáng.

Cảm biến tiệm cận từ - Magnetic Proximity Sensors

Cảm biến tiệm cận từ - Magnetic Proximity Sensors

Những cảm biến này thường được làm bằng vật liệu từ thường có Ferro-từ thấp. Các lưỡi gà tiếp xúc được gắn kèm trong ống thủy tinh hoặc bóng đèn cùng với một khí trơ. Các hiện tượng của cảm ứng do tiếp xúc giữa các trường điện từ làm cho tiếp xúc mang điện tích.

Ứng dụng của Cảm biến tiệm cận - Proximity sensors

Sau đây là các ứng dụng của bộ cảm biến khoảng cách.

Đo vị trí

Cảm biến điện dung như đã thảo luận ở trên thường đo khoảng cách hoặc thành phần. Trong những trường hợp này, đầu ra nhận ra khoảng cách giữa cảm biến và mục tiêu. Điều này đặc biệt làm cho chúng hữu ích trong các lĩnh vực tự động hóa, chế biến và hàng không.

Phát hiện chuyển động

Cảm biến phát hiện chuyển động của mục tiêu. Nó bao gồm bất kỳ chuyển động vòng hoặc rung động của mục tiêu khi tiếp xúc. Chúng cần có điều kiện môi trường mà chú làm việc tốt nhất.

Chuột cảm ứng

Màn hình cảm ứng và tấm lót (chuột) cảm ứng là ứng dụng đặc biệt nhất của cảm biến khoảng cách tiệm cận. Những cảm biến này phát hiện sự hiện diện của cuộn ngón tay (động tác rê chuột của ngón tay) để thực hiện các lệnh khác nhau. Lệnh này sau đó được gửi đến thiết bị trong đó bộ cảm biến được đặt. Cần lưu ý đến các điểm sau để phát triển một màn hình cảm ứng hoặc màn hình cảm ứng: - Thiết kế của điện cực touch pad. - Các kim loại nên được biến thành kim loại điện môi của các loại cụ thể để làm bề mặt của pad touch. - Sự hiện diện của vật kim loại khác trong phạm vi của cảm biến.

Thử nghiệm dây truyền lắp ráp

Cảm biến điện dung hữu ích để phát hiện các kim loại lọt vào bên trong bất kỳ vật nào. Chúng phát hiện ra bất kỳ tập hợp kim loại nào trong hỗn hợp hoàn chỉnh. Những cảm biến này không nhạy cảm với dây dẫn. Chúng phát hiện bất kỳ thành phần ngoại lai trong tổ hợp được lắp ráp hoàn chỉnh. Cảm biến điện dung có độ nhạy cao hơn nhiều so với các chất không dẫn điện. Chúng có giá trị để tìm ra bất kỳ vấn đề trong các đối tượng nhỏ và các tiểu hợp phần trong tổ hợp hoàn chỉnh.

An toàn hàng không

Cảm biến tiệm cận đóng vai trò quan trọng trong an toàn hàng không, ví dụ như phát hiện bất kỳ vật gì xuất hiện xung quanh máy bay trong không khí hoặc bất kỳ yếu tố nhạy cảm nào khác. Điều này giúp bảo vệ những thiết bị nhạy cảm.

Hệ thống cảnh báo xung đất

Đây là những hệ thống dựa trên cảm biến phức tạp cảnh báo các phi công khi xuất hiện trong không khí trong các chuyến bay. Chúng cảnh báo đến họ bất kỳ loại nguy hiểm hiện diện trong phạm vi của máy bay. Hệ thống cảnh báo này dựa trên hoạt động của cảm biến tiệm cận. Trường mạnh mẽ hơn trong các hệ thống này để phát hiện bất kỳ vật thể nào trong phạm vi máy bay.

Đo khí quyển

Phương pháp này sử dụng áp suất không khí và tính toán kích thước và các đặc tính khác của các bộ phận. Chúng vẽ trên những thay đổi trong áp lực và tốc độ dòng chảy để xem qua các tham số. Nó có một số điều kiện như bầu không khí trống trải và không bụi bẩn. Nó hữu ích cho hầu hết các kim loại.

Hệ thống vi sai

Một hệ thống đo lường khác biệt được thiết kế cơ bản cho mục đích quân sự. Đối với các hệ thống an ninh cấp cao và cấp cao, các đề án khác nhau đóng vai trò chủ đạo. Mặc dù, các ngành công nghiệp cũng đang sử dụng chúng cho các mục đích khác nhau.

Tốc độ cao

Cảm biến cảm ứng được sử dụng để cảm nhận các ứng dụng tốc độ cao. Không thể co các công nghệ khác phát hiện các hệ thống làm việc trên các tốc độ cao như vậy.

Hệ thống băng tải

Một hệ thống băng tải được xây dựng để di chuyển vật thể từ vị trí này sang vị trí khác. Rõ ràng chúng được làm bằng dải kim loại có thể thay đổi địa điểm từ chổ này đến chổ phép và cho phép chúng mang theo bất kỳ đối tượng nào bên trên. Chúng rất hữu ích để mang vật liệu nặng hoặc khi có số lượng lớn các thứ. Chúng được sử dụng cho mục đích vận chuyển trong các ngành công nghiệp. Chúng đã được phổ biến trong một thời gian dài cho việc sử dụng hiệu quả. Có những vị vua khác nhau của những hệ thống này được xây dựng trong những ngày này. Chúng theo dõi là một chuỗi các dải kim loại. Chúng sử dụng cảm biến tiệm cận và là một trong những ứng dụng chính của nó. Một số hệ thống khác nhau đã được xây dựng trên cùng một nguyên tắc mà làm cho nó phổ biến rộng rãi trên toàn cầu.

Tạm kết luận

Cảm biến tiệm cận có lợi thế lớn nhất mà bạn không cần mang đối tượng hoặc mục tiêu tiếp xúc với bộ cảm biến của bạn để đối tượng của bạn tiết kiệm được từ việc bị can thiệp. Nó có thể phát hiện tín hiệu rằng bất kỳ rào cản mục tiêu trong phạm vi của mình. Phát triển mới nhất trong bộ cảm biến giúp bạn dễ dàng điều chỉnh phạm vi cảm biến. Ngày nay, cảm biến tiệm cận ngày càng nổi bật bởi vì nó có ưu điểm và tính dễ sử dụng. Thiết bị di động đang sử dụng rộng rãi cảm biến này để phát hiện hướng dẫn sử dụng.

(theo SOLOLAB)