Cấu tạo và ứng dụng của cảm biến tiệm cận

Cảm biến tiệm cận đã rất quen thuộc với chúng ta. Một ứng dụng của cảm biến này là được trang bị trên các smartphone. Khi chúng ta áp điện thoại vào tai để nghe thì màn hình điện thoại sẽ tắt và ngược lại. Hay một số dòng có chức năng đánh thức màn hình khóa khi chúng ta che cảm biến này lại. Tất cả điều này được thực hiện nhờ vào cảm biến tiệm cận. Sau đây là cấu tạo và nguyên lý của cảm biến tiệm cận.

Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của cảm biến tiệm cận

Cấu tạo của cảm biến tiệm cận bao gồm có 4 bộ phận chính:

• Phần cảm biến
• Mạch dao động
• Bộ cảm nhận
• Bộ mạch tín hiệu

  

   

  Có hai loại cảm biến tiệm cận được sử dụng phổ biến hiện nay là:

  • Điện dung ( capacitive ) 
  • Điện từ ( inductive )

  Mỗi loại sẽ có ưu điểm riêng và thích hợp cho một ứng dụng nhất định.

  1. Cảm biến tiệm cận điện dung: nhận được hầu hết các vật thể và có thể điều chỉnh được độ nhạy của cảm biến. Trong khi cảm biến tiệm cận điện từ chỉ phát hiện được vật thể có vật liệu là kim loại.
  2. Cảm biến tiệm cận điện từ: có cấu tạo bao gồm một cuộn dây được quấn quanh một lõi từ ở đầu cảm ứng. Sóng cao tần đi qua lõi dây này sẽ tạo ra một trường điện từ dao động quanh nó. Khi một vật di chuyển về phía trường này, sẽ tạo ra dòng điện xoáy trong vật. Những dòng điện này sẽ làm cho độ mạnh của từ trường giảm đi. Mạch giám sát bên trong sẽ dựa vào đó để trả tín hiệu ngõ ra là NPN hoặc PNP. Hầu hết cảm biến tiệm cận sử dụng nguồn 24VDC. Ở một số model ngoài ngõ ra ralay thì còn có ngõ ra analog 4-20mA hoặc 0-10V.

Ứng dụng của cảm biến tiệm cận

Cảm biến tiệm cận được ứng dụng rất nhiều trong cuộc sống sản xuất hàng ngày, cụ thể như:

• Đếm số lon bia được sản xuất trong ngày
  Tín hiệu từ sensor của loại cảm ứng từ E2E, E2B sẽ được xuất ra khi phát hiện lon bia và đưa về bộ đếm counter, bộ đếm này sẽ hiển thị chính xác số lon bia được sản xuất trong từng ca làm việc của công nhân.
• Giám sát sự vận hành của khuôn dập
  Cảm biến tiệm cận sử dụng sensor tiệm cận loại cảm ứng từ như E2E,E2B của Omron có nhiệm vụ là phát hiện và đếm số lần khuôn dập được dập trong một ngày chính xác là bao nhiêu cái.
• Phát hiện các lon nhôm có trong dây chuyền
  Cảm biến tiệm cận sẽ phát hiện và loại những lon không phải lon nhôm ra khỏi dây chuyền sản xuất.
• Phát hiện nắp bằng kim loại trong môi trường nước
  Phát hiện các chai có nắp kim loại trong môi trường ẩm ướt, chứa nhiều hơi nước. Những loại cảm biến tiệm cận được dùng cho ứng dụng này cần senor có khả năng chịu độ ẩm cao hoặc tiếp xúc trực tiếp với nước.
• Phát hiện hoặc đếm vật kim loại
  Cảm biến tiệm cận E2EV được dùng để phát hiện kim loại mà không cần phân biệt chính xác đó là kim loại nào.
• Kiểm tra xem gãy mũi khoan
  Cảm biến tiệm cận sẽ xuất tín hiệu và báo trong trường hợp máy khoan bị gãy mũi. Cảm biến tiệm cận có bộ khuếch đại rời là phù hợp nhất với trường hợp này.
• Phát hiện vật có kích thước nhỏ và vật kim loại rơi
  Khi vật kim loại rơi vào trong lòng của cảm biến thì cảm biến tiệm cận sẽ phát hiện chúng và xuất tín hiệu mong muốn.
• Phát hiện mực chất lỏng ở trong những bồn có bọt
  Cảm biến tiệm cận loại điện dung sẽ phát hiện mực nước ở trong bồn có bọt mà không bị ảnh hưởng bởi bọt với nút điều chỉnh của độ nhạy giúp tránh được ảnh hưởng của bọt khí.
• Phát hiện sữa hoặc là nước trái cây ở bên trong hộp
  Cảm biến tiệm cận loại điện dung dùng để phát hiện lượng sữa hoặc nước trái cây đựng bên trong hộp giấy.
• Phát hiện kiếng trên băng chuyền sản xuất
  Cảm biến loại điện dung có thể phát hiện được tất cả các vật nên nó được sử dụng rất tốt trong những ứng dụng tương tự như thế này.
• Phát hiện khi có Palette đi ngang qua
  Phát hiện sản phẩm để trong palette sắt.

Xem thêm: