Lượt xem: 0

7 loại cảm biến phổ biến nhất và ứng dụng thực tế

Trong thế giới tự động hóa ngày nay, "Cảm biến" không chỉ là một thành phần thiết yếu mà còn là linh hồn của nhiều hệ thống máy móc. Từ ngành công nghiệp sản xuất đến thiết bị điện tử tiêu dùng, cảm biến đã mở ra những khả năng vô tận. Hãy cùng Amazen khám phá 7 loại cảm biến phổ biến nhất và những ứng dụng thực tế đáng kinh ngạc mà chúng mang lại.

1. Cảm biến là gì?

Cảm biến (hay còn được gọi là Sensor) là thiết bị kỹ thuật được thiết kế để phát hiện các sự kiện hoặc thay đổi trong các môi trường cụ thể như ánh sáng, nhiệt, âm thanh hoặc áp suất, và chuyển đổi các dữ liệu vật lý này thành tín hiệu điện tử. Các tín hiệu này sau đó được truyền đi để phân tích hoặc xử lý nhằm mục đích giám sát, đo lường hoặc điều khiển các hoạt động trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ công nghiệp đến tiêu dùng.

Cảm biến là gì?
Định nghĩa về cảm biến

2. 7 loại cảm biến phổ biến thông dụng

Cảm biến tiệm cận

Cảm biến tiệm cận là thiết bị đo lường không tiếp xúc, được thiết kế để phát hiện sự hiện diện của các đối tượng trong một khoảng cách xác định mà không cần chạm trực tiếp. Thiết bị này sử dụng công nghệ như từ trường, điện dung, hoặc ánh sáng hồng ngoại để cảm nhận sự thay đổi trong môi trường xung quanh và tạo ra tín hiệu điện tử khi phát hiện vật thể, phục vụ cho các ứng dụng tự động hóa và kiểm soát an toàn.
Các cảm biến tiệm cận hiện được phân thành ba loại chính, mỗi loại có phương thức phát hiện đặc trưng:
  1. Cảm biến tiệm cận điện từ (tên tiếng anh là Inductive proximity sensor): Đây là cảm biến sử dụng trường điện từ để phát hiện sự hiện diện của vật thể kim loại. Khi một vật thể kim loại tiến vào phạm vi của trường từ, nó sẽ gây ra sự thay đổi trong dòng điện xoay chiều, từ đó tạo ra tín hiệu đầu ra.

  2. Cảm biến tiệm cận siêu âm (tên tiếng anh là Ultrasonic proximity sensor): Loại này hoạt động dựa trên nguyên lý phát ra và nhận lại sóng siêu âm. Khi sóng siêu âm phát ra và tiếp xúc với vật thể, nó sẽ phản xạ trở lại cảm biến. Khoảng cách đến vật thể được xác định bằng cách đo thời gian giữa lúc sóng được phát ra và lúc sóng phản hồi.

  3. Cảm biến tiệm cận quang điện tử (hồng ngoại): Loại này phát ra tia hồng ngoại và sử dụng cảm biến để đo lượng tia hồng ngoại phản xạ lại từ vật thể. Khoảng cách và sự hiện diện của vật thể được xác định dựa trên mức độ phản xạ của tia hồng ngoại, cho phép cảm biến đo được khoảng cách chính xác đến vật thể.

Cảm biến tiệm cận
Đặc trưng của cảm biến tiệm cận:
  1. Có khả năng phát hiện các vật thể không kim loại và kim loại mà không cần chạm trực tiếp, cho phép sử dụng linh hoạt trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.

  2. Khoảng cách phát hiện có thể điều chỉnh tới 30mm, tùy thuộc vào loại và kích thước của vật thể, đảm bảo tính linh hoạt trong thiết kế hệ thống.

  3. Được thiết kế để chống lại các tác động môi trường như bụi bẩn, độ ẩm và nhiệt độ cao, đảm bảo độ tin cậy và độ bền cao trong môi trường công nghiệp.

  4. Tích hợp công nghệ chống nhiễu điện từ, cho phép cảm biến hoạt động ổn định ngay cả trong môi trường có sự hiện diện của các tín hiệu nhiễu mạnh.

  5. Dễ dàng tích hợp vào các hệ thống điều khiển tự động, nhờ vào giao diện kết nối đơn giản và khả năng phối hợp với các loại PLC và máy tính công nghiệp.

Nguyên lý hoạt động
Cảm biến tiệm cận hoạt động dựa trên nguyên tắc tạo ra trường điện từ quanh đầu dò. Khi vật thể kim loại tiến vào khoảng không gian này, lên đến 30mm, trường điện từ bị biến đổi. Sự biến đổi này được cảm biến phát hiện và chuyển hóa thành tín hiệu điện tử. Tín hiệu này sau đó được gửi về bộ xử lý trung tâm, cho phép nhận diện vị trí của vật thể mà không yêu cầu sự tiếp xúc trực tiếp.
Ứng dụng
  1. Ngành xây dựng và kiểm soát cơ sở hạ tầng: Cảm biến tiệm cận có thể được sử dụng trong các hệ thống giám sát cơ sở hạ tầng để phát hiện các dấu hiệu của sự nứt vỡ hoặc xê dịch cấu trúc, nhờ vào khả năng phát hiện chính xác các thay đổi khoảng cách và vị trí.

  2. Ngành sản xuất bao bì: Trong ngành này, cảm biến tiệm cận được sử dụng để đảm bảo rằng các sản phẩm được đóng gói chính xác, không bị chồng chéo hoặc lệch vị trí trên dây chuyền sản xuất.

  3. Hệ thống bảo mật và giám sát: Cảm biến tiệm cận có thể được tích hợp vào hệ thống báo động để phát hiện sự xâm nhập không mong muốn, bằng cách cảnh báo khi có sự thay đổi về khoảng cách hoặc có vật thể di chuyển vào khu vực cấm.

  4. Công nghiệp giải trí và thể thao: Sử dụng trong các thiết bị giải trí như trò chơi điện tử và các thiết bị mô phỏng, giúp phát hiện chuyển động của người chơi và tương tác với hệ thống một cách mượt mà.

  5. Ngành nông nghiệp: Cảm biến tiệm cận có thể được dùng để theo dõi và điều chỉnh vị trí của các thiết bị trong nhà kính hoặc trên các dây chuyền đóng gói nông sản, đảm bảo quá trình xử lý các sản phẩm nông nghiệp diễn ra tự động và chính xác.

  6. Ngành y tế: Cảm biến tiệm cận được sử dụng trong các thiết bị y tế để phát hiện vị trí của các dụng cụ y tế trong cơ thể để hạn chế tai nạn trong phẫu thuật.  
Ứng dụng cảm biến tiệm cận

Cảm biến nhiệt độ

Là một thiết bị được sử dụng để theo dõi và đo nhiệt độ trong các môi trường khác nhau như không khí, nước, hoặc các chất lỏng khác. Thiết bị này thường có vỏ ngoài làm bằng kim loại để đảm bảo độ bền và khả năng chịu được điều kiện công nghiệp khắc nghiệt. Cảm biến nhiệt độ hoạt động bằng cách cảm nhận sự thay đổi nhiệt độ và chuyển đổi những thay đổi này thành tín hiệu điện tử, có thể được bộ điều khiển đọc và xử lý để duy trì nhiệt độ ở mức mong muốn hoặc cảnh báo khi có sự bất thường.
Cảm biến nhiệt độ

Các loại cảm biến nhiệt độ phổ biến
  1. Thermistor NTC (Hệ số nhiệt độ âm): Loại cảm biến này sử dụng một vật liệu bán dẫn có trở kháng thay đổi theo nhiệt độ. Thermistor NTC giảm trở kháng khi nhiệt độ tăng, phù hợp cho việc đo chính xác trong phạm vi nhiệt độ hẹp.

  2. Cảm biến RTD (Bộ phát hiện nhiệt độ điện trở): Thường sử dụng dây platina, chẳng hạn như PT100 và PT1000, có trở kháng cơ bản lần lượt là 100 ohm và 1000 ohm ở 0 độ C. RTD nổi tiếng với độ chính xác và độ ổn định cao trong dải nhiệt độ rộng.

  3. Thermocouple (Cặp nhiệt điện): Dùng hai loại kim loại khác nhau tạo thành một mạch, sinh ra điện áp khi có sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai điểm. Thermocouples loại K và J là hai trong số các loại thông dụng, chịu được nhiệt độ cao và thích hợp cho ứng dụng công nghiệp.

  4. Cảm biến Hồng Ngoại (IR): Đo nhiệt độ từ xa bằng cách phát hiện bức xạ hồng ngoại phát ra từ các đối tượng. Cảm biến này hữu ích trong các môi trường mà tiếp xúc trực tiếp không khả thi, như trong ngành y tế hoặc chế biến thực phẩm.

  5. Cảm biến LM35: Đây là loại cảm biến tạo ra tín hiệu điện áp liên quan trực tiếp đến nhiệt độ, với độ chính xác cao và dễ dàng tích hợp vào các hệ thống điện tử.

  6. Cảm biến Thermopile: Gồm nhiều thermocouple kết nối với nhau để đo sự chênh lệch nhiệt độ lớn, tạo ra điện áp đầu ra tương ứng với lượng nhiệt hấp thụ, thường được dùng trong các thiết bị đo nhiệt độ không tiếp xúc.

Ứng dụng

Cảm biến nhiệt độ có nhiều ứng dụng quan trọng trong các ngành công nghiệp, y tế, điện tử, và nhiều lĩnh vực khác. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của các loại cảm biến nhiệt độ:

  1. Công nghiệp sản xuất: Trong các nhà máy và dây chuyền sản xuất, cảm biến nhiệt độ được dùng để theo dõi và điều khiển nhiệt độ trong quá trình sản xuất, từ đó đảm bảo chất lượng sản phẩm và an toàn của quá trình. Chẳng hạn, trong sản xuất thủy tinh hoặc kim loại, việc kiểm soát chính xác nhiệt độ là cực kỳ quan trọng.

  2. HVAC (Hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí): Cảm biến nhiệt độ được dùng để điều chỉnh nhiệt độ trong các tòa nhà và cơ sở để tạo ra môi trường sống và làm việc thoải mái hơn.

  3. Y tế và chăm sóc sức khỏe: Cảm biến nhiệt độ giúp theo dõi và điều khiển nhiệt độ trong các thiết bị y tế, như máy ủ ấm, tủ cấy vi sinh, và trong quản lý lưu trữ mẫu sinh học hoặc thuốc.

  4. Thiết bị điện tử tiêu dùng: Trong các thiết bị như lò vi sóng, bếp điện, và bình nước nóng, cảm biến nhiệt độ đảm bảo rằng các thiết bị này hoạt động ở nhiệt độ phù hợp, tăng hiệu quả và an toàn.

  5. Tự động hóa gia dụng: Trong hệ thống nhà thông minh, cảm biến nhiệt độ giúp điều chỉnh nhiệt độ theo sở thích và thói quen của người dùng, từ đó tiết kiệm năng lượng và cải thiện mức độ thoải mái.

  6. Nghiên cứu khoa học: Trong các phòng thí nghiệm và nghiên cứu khoa học, cảm biến nhiệt độ được dùng để đo lường và kiểm soát nhiệt độ trong các thí nghiệm và quá trình nghiên cứu chính xác.

  7. Ô tô và giao thông vận tải: Cảm biến nhiệt độ được sử dụng để theo dõi và điều khiển nhiệt độ động cơ, hệ thống làm mát, và cabin, giúp tăng hiệu quả hoạt động và độ bền của xe.

  8. Năng lượng tái tạo: Trong các hệ thống năng lượng mặt trời, cảm biến nhiệt độ giúp theo dõi hiệu suất và hiệu quả chuyển đổi năng lượng của tấm pin mặt trời.

Tham khảo thêm chi tiết Cảm biến nhiệt độ tại: Cảm biến nhiệt độ là gì? Cấu tạo - Nguyên lý - Phân loại - Ứng dụng

Cảm biến quang

Cảm biến quang là một thiết bị điện tử sử dụng ánh sáng để phát hiện vật thể hoặc thay đổi trong môi trường xung quanh. Thiết bị này hoạt động dựa trên nguyên tắc quang điện, nơi mà các photon ánh sáng khi tiếp xúc với một bề mặt nhất định sẽ kích thích phát ra electron, tạo ra một tín hiệu điện có thể được đo lường và phân tích. Cảm biến này thường được sử dụng để xác định vị trí, khoảng cách, hoặc sự hiện diện của vật thể trong nhiều ứng dụng công nghiệp, từ tự động hóa sản xuất cho đến hệ thống an ninh và kiểm soát quy trình.
Cảm biến quang
Các loại cảm biến quang
  1. Cảm biến quang thu phát độc lập (Through-Beam Sensor): Bao gồm thiết bị phát và thiết bị thu ánh sáng đặt đối diện nhau, cảm biến này có khả năng phát hiện vật thể từ xa lên đến 60m, hiệu quả cao và không bị ảnh hưởng bởi màu sắc hay bề mặt của vật thể.

  2. Cảm biến quang phản xạ gương (Retro-Reflection Sensor): Kết hợp bộ phát, bộ thu ánh sáng và gương phản xạ, loại cảm biến này có thể phát hiện vật thể mờ hoặc trong suốt với khoảng cách lên tới 15m, dễ dàng lắp đặt và tiết kiệm dây dẫn.

  3. Cảm biến quang phản xạ khuếch tán: Sử dụng để phát hiện vị trí của các vật thể trên dây chuyền sản xuất, hữu ích trong các hệ thống tự động hóa công nghiệp như đóng gói và đếm sản phẩm.

  4. Cảm biến quang phát hiện màu: Nhận diện màu sắc của vật thể dựa trên cài đặt và lập trình trước. Cảm biến này được cải tiến để giảm thiểu nhiễu ánh sáng bên ngoài, cho phép phát hiện màu sắc một cách ổn định.

Ứng dụng
Cảm biến quang được ứng dụng rộng rãi trong đời sống, trong sản xuất công nghiệp như: công nghiệp đóng gói, thang máy, phun in,...
Ứng dụng cảm biến quang

Tìm hiểu thêm về cảm biến quang tại: Cảm biến quang là gì? 3 loại cảm biến quang thông dụng không thể thiếu trong tự động hóa

Cảm biến áp suất

Cảm biến áp suất (tên tiếng anh là Pressure Sensor) còn được gọi là đầu dò áp suất hay sensor áp lực, là một thiết bị cơ điện tử chuyên dụng có khả năng chuyển đổi áp suất thành tín hiệu điện. Thiết bị này tích hợp bộ mạch điện tử để xử lý và cung cấp các thông tin đo lường về áp suất, giúp người dùng theo dõi và điều khiển áp suất trong các hệ thống, đường ống, và thiết bị khác nhau. Cảm biến áp suất được ứng dụng rộng rãi trong việc đo độ lớn áp suất và kiểm soát quá trình liên quan đến áp suất trong nhiều ngành công nghiệp.
cảm biến áp suất
Các loại cảm biến áp suất
  1. Cảm biến áp suất tuyệt đối (Absolute Pressure Sensor): Loại cảm biến này đo áp suất tuyệt đối so với không áp suất (chân không hoàn toàn). Thiết bị này đo đạt giá trị áp suất không bị ảnh hưởng bởi biến đổi áp suất khí quyển và thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao như trong khoa học khí quyển hoặc công nghệ không gian.
  2. Cảm biến áp suất tương đối (Relative Pressure Sensor): Đây là cảm biến đo áp suất môi trường so với áp suất khí quyển môi trường xung quanh. Phù hợp cho các ứng dụng như kiểm soát quá trình trong công nghiệp, HVAC và y tế.

  3. Cảm biến áp suất chênh lệch (Differential Pressure Sensor): Được thiết kế để đo sự chênh lệch áp suất giữa hai điểm. Cảm biến này thường được ứng dụng trong hệ thống HVAC, quản lý chất lượng không khí trong nhà và quá trình công nghiệp.

  4. Cảm biến áp suất nước: Chuyên dụng cho các ứng dụng đo áp suất trong hệ thống thủy lực, bao gồm cả đo mực nước trong bể chứa hoặc đường ống.

  5. Cảm biến áp suất khí nén: Đo áp suất trong các hệ thống khí nén, hữu ích trong các ngành công nghiệp sản xuất và thí nghiệm khoa học.

  6. Cảm biến áp suất dầu: Được thiết kế để theo dõi áp suất trong các hệ thống thủy lực dầu, phổ biến trong ngành công nghiệp nặng như máy móc thiết bị xây dựng và máy nâng.

  7. Cảm biến áp suất dầu phòng nổ: Đo áp suất trong các môi trường có nguy cơ cháy nổ cao, thường được dùng trong các ứng dụng như lò hơi và các hệ thống xử lý hóa chất.

  8. Cảm biến áp suất màng: Đặc biệt thiết kế để đo áp suất chất lỏng nhạy cảm với vệ sinh như trong ngành thực phẩm và dược phẩm.

  9. Cảm biến áp suất chân không: Đo áp suất trong các điều kiện chân không, chẳng hạn như trong sản xuất bán dẫn hoặc các ứng dụng khoa học chính xác.

  10. Cảm biến áp suất ống Bourdon: Dựa trên nguyên lý ống Bourdon có dạng hình xoắn ốc hoặc chữ C, cảm biến này biến đổi dưới áp suất, đo được áp suất chất lỏng hoặc khí tại một thời điểm cụ thể.

Bạn muốn tìm loại cảm biến áp suất phù hợp với nhu cầu, tham khảo cách lựa chọn tại:  Cách lựa chọn cảm biến áp suất

Cảm biến vị trí

Cảm biến vị trí hay còn được gọi là cảm biến dịch chuyển, là thiết bị có khả năng đo và xác định khoảng cách hoặc di chuyển của một vật thể đối với một điểm tham chiếu cố định. Thiết bị này có thể đo đạc theo các phương pháp tuyến tính hoặc góc, giúp xác định vị trí tuyệt đối hoặc tương đối của vật thể trong không gian. Cảm biến vị trí cung cấp thông tin về sự hiện diện hoặc vắng mặt của các vật thể, và thường sử dụng các công nghệ đo không tiếp xúc để tăng tuổi thọ sử dụng và độ chính xác. Công nghệ này còn đảm bảo rằng tín hiệu và giá trị đo được duy trì ổn định ngay cả trong trường hợp nguồn điện bị gián đoạn, làm cho cảm biến vị trí trở thành một lựa chọn lý tưởng cho nhiều ứng dụng công nghiệp và tự động hóa.
Cảm biến vị trí

Các loại cảm biến vị trí
Dưới đây là tổng hợp các loại cảm biến vị trí, được phân loại theo cơ chế hoạt động và phương pháp đo:

  1. Cảm biến vị trí điện thế: Sử dụng rãnh điện trở với gạt nước di chuyển trên đó, thay đổi điện trở giữa hai điểm để xác định vị trí. Phương pháp này cho phép đo vị trí tuyến tính dựa trên thay đổi lực cản.

  2. Cảm biến vị trí điện dung: Hoạt động dựa trên thay đổi hằng số điện môi hoặc vùng chồng lấp giữa các bản điện cực, cho phép đo khoảng cách hoặc di chuyển của vật thể liên quan đến bản điện cực.

  3. Cảm biến vị trí từ tính: Đo khoảng cách giữa nam châm và cảm biến bằng cách sử dụng tương tác giữa xung hiện tại và từ trường của nam châm, sinh ra sóng âm hoặc sóng biến dạng trong ống dẫn sóng.

  4. Cảm biến vị trí dựa trên hiện tại: Đo khoảng cách của thân dẫn điện bằng cách sử dụng dòng điện xoay chiều để tạo ra dòng điện xoáy, từ đó tạo ra từ trường thứ cấp với hiệu ứng trở kháng cuộn dây.

  5. Cảm biến vị trí hiệu ứng Hall: Dùng để đo vị trí chuyển động của bộ phận liên kết với nam châm, qua đó tạo ra điện áp Hall tương ứng với vị trí của nam châm.

  6. Cảm biến vị trí quang: Dựa vào ánh sáng truyền đi và phản xạ hoặc bị hấp thụ bởi vật thể để đo thay đổi trong các đặc tính như pha, phân cực, bước sóng, và cường độ ánh sáng.

Ứng dụng

Cảm biến vị trí có vai trò thiết yếu trong nhiều ngành công nghiệp, giúp cải thiện độ chính xác, hiệu quả và an toàn trong hoạt động sản xuất. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của cảm biến vị trí trong các ngành khác nhau:

  1. Robot học và tự động hóa: Cảm biến vị trí được sử dụng để cải thiện khả năng điều khiển và độ chính xác của robot trong các quá trình tự động như lắp ráp, hàn, và sơn. Chúng giúp robot xác định vị trí chính xác của các bộ phận và công cụ một cách nhanh chóng và chính xác.

  2. Máy công cụ và gia công: Trong ngành gia công, cảm biến vị trí được sử dụng để đo vị trí và chuyển động của các bộ phận máy, như trục quay và bàn máy, đảm bảo độ chính xác cao trong gia công sản phẩm.

  3. Điều khiển và định vị trong xe tự động: Cảm biến vị trí đóng một vai trò quan trọng trong hệ thống điều khiển của xe tự hành, giúp xác định vị trí và hướng di chuyển của xe, cải thiện khả năng điều hướng và an toàn.

  4. Công nghệ y tế: Trong lĩnh vực y tế, cảm biến vị trí được sử dụng trong các thiết bị chẩn đoán và phẫu thuật, ví dụ như trong máy chụp cộng hưởng từ và thiết bị phẫu thuật robot để đảm bảo sự chính xác và lặp lại được của các thao tác.

  5. Hệ thống tự động hóa nhà máy: Cảm biến vị trí giúp tự động hóa các quy trình sản xuất, từ việc vận chuyển vật liệu cho tới việc kiểm soát các quy trình sản xuất liên tục, góp phần tăng cường hiệu suất và giảm thiểu thời gian chết.

Ứng dụng cảm biến vị trí

Cảm biến mưa

Cảm biến mưa (Rain water sensor) là thiết bị chuyên dụng để nhận biết giọt nước, mực nước, trời mưa, lượng mưa hay các môi trường có nước. Loại cảm biến này hoạt động giống như một công tắc. Bất cứ khi nào mưa rơi trên bề mặt của tấm cảm biến thì mô-đun cảm biến sẽ đọc dữ liệu từ tấm cảm biến để xử lý và chuyển nó thành đầu ra tương tự hoặc kỹ thuật số.

Cảm biến mưa
Ứng dụng

Cảm biến mưa là một thiết bị đặc biệt được thiết kế để phát hiện sự hiện diện của mưa. Cảm biến này rất hữu ích trong nhiều lĩnh vực và có nhiều ứng dụng thực tế như sau:

  1. Ô tô: Trong ngành công nghiệp ô tô, cảm biến mưa được sử dụng để tự động bật hoặc điều chỉnh tốc độ của gạt mưa dựa trên lượng mưa rơi. Điều này giúp tài xế tập trung vào việc lái xe mà không phải lo lắng về việc điều chỉnh gạt mưa, từ đó tăng cường an toàn khi lái xe trong điều kiện thời tiết xấu.

  2. Tự động hóa nhà cửa và tòa nhà: Cảm biến mưa được sử dụng trong hệ thống tự động hóa nhà để tự động đóng cửa sổ và cửa ra vào khi có mưa. Điều này giúp ngăn ngừa nước mưa vào trong nhà, đảm bảo an toàn cho thiết bị và đồ đạc.

  3. Nông nghiệp: Trong ngành nông nghiệp, cảm biến mưa có thể được sử dụng để điều khiển hệ thống tưới tiêu. Khi phát hiện mưa, hệ thống có thể tự động tạm dừng hoạt động, giúp tiết kiệm nước và ngăn chặn việc tưới quá mức cho cây trồng.

Xem thêm cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Cảm biến mưa tại: Cảm biến mưa (Rain Water Sensor) - Cấu tạo - Nguyên lý - Ứng dụng

Cảm biến hình ảnh

Cảm biến hình ảnh là một thiết bị điện tử được thiết kế để chuyển đổi hình ảnh thu được từ ánh sáng phản chiếu từ các vật thể thành tín hiệu điện. Thiết bị này hoạt động bằng cách hấp thụ ánh sáng và biến đổi nó thành dữ liệu điện tử, cho phép hình ảnh được xử lý và phân tích bởi các hệ thống điện tử khác.
Cảm biến hình ảnh
Cấu tạo cảm biến hình ảnh

Cấu tạo của cảm biến hình ảnh gồm các bộ phận chính sau:

Cấu tạo cảm biến hình ảnh

  1. Nguồn sáng riêng (Dedicated Light Source): Nhiệm vụ của nguồn sáng riêng là cung cấp ánh sáng cần thiết để đảm bảo các hình ảnh thu được luôn rõ nét, tạo điều kiện thuận lợi cho việc phân tích hình ảnh sau này.

  2. Thấu kính (Lens): Thấu kính có chức năng hướng dẫn hình ảnh đến chip xử lý, giúp thu nhận hình ảnh chính xác và hiệu quả.

  3. Chip xử lý hình ảnh (CCD hoặc CMOS): Chip này chuyển đổi hình ảnh quang học thu được thành tín hiệu analog, là bước đầu tiên trong chuỗi xử lý hình ảnh.

  4. Bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự/số (Analog/Digital Converter): Chức năng của bộ phận này là chuyển đổi tín hiệu analog thu được từ chip xử lý hình ảnh thành tín hiệu số để dễ dàng xử lý bởi các phần mềm.

  5. Vi xử lý (Microprocessors): Đây là bộ phận phân tích và xử lý các tín hiệu số, đưa ra quyết định căn cứ vào các thông số đã được định sẵn của cảm biến.

  6. Input-Output: Cung cấp các kênh giao tiếp để cảm biến có thể liên kết và điều khiển các thiết bị khác trong hệ thống.

  7. Thiết bị ngoại vi: Đảm nhận vai trò kết nối, hiển thị, điều khiển và giám sát hình ảnh một cách trực quan, hỗ trợ người dùng trong việc theo dõi và điều hành các hoạt động của cảm biến một cách hiệu quả.

Ứng dụng

Ứng dụng của cảm biến hình ảnh trong công nghiệp:

  1. Công nghiệp tự động hóa: Cảm biến hình ảnh được sử dụng rộng rãi trong các máy móc tự động như máy nén khí và máy lắp ráp, nơi chúng giúp tự động hóa các quá trình sản xuất và tăng hiệu quả hoạt động.

  2. Công nghiệp dược phẩm: Trong ngành này, cảm biến hình ảnh có vai trò quan trọng trong việc kiểm tra chất lượng sản phẩm dựa trên hình dạng, kích thước và màu sắc của các loại thuốc và thành phẩm.

  3. Lĩnh vực điện tử: Các linh kiện điện tử nhỏ gọn và chính xác cần được kiểm tra kỹ lưỡng để đảm bảo chất lượng, và cảm biến hình ảnh đóng một vai trò cốt yếu trong việc này, giúp phát hiện các lỗi sản xuất và đảm bảo độ chính xác cao.

  4. Công nghiệp đóng gói: Cảm biến hình ảnh giúp đảm bảo rằng các sản phẩm được đóng gói chính xác và đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng, từ việc kiểm tra bao bì đến việc định vị sản phẩm trên dây chuyền sản xuất.

  5. An toàn giao thông: Trong lĩnh vực giao thông, cảm biến hình ảnh được dùng để cải thiện sự an toàn trên đường bộ, qua việc phân tích hình ảnh và giúp phát hiện các tình huống nguy hiểm tiềm ẩn, từ đó hỗ trợ các hệ thống phòng ngừa và cảnh báo kịp thời.

Ứng dụng cảm biến hình ảnh

3. Cấu tạo chung của sensor

  1. Vỏ bảo vệ: Là phần ngoài cùng của cảm biến, thường được làm từ nhựa hoặc kim loại tùy theo môi trường sử dụng, có nhiệm vụ bảo vệ các thành phần bên trong khỏi các yếu tố môi trường và tác động vật lý.

  2. Bộ phận cảm nhận (đầu dò): Đây là bộ phận chính của cảm biến, thường bao gồm một hoặc nhiều phần tử cảm biến như sensi hoặc các thiết bị phát tín hiệu. Các phần tử này có khả năng nhận biết và phản ứng với các thay đổi trong môi trường xung quanh, từ đó thu thập dữ liệu.

  3. Bộ chuyển đổi tín hiệu: Là bộ phận xử lý tín hiệu nhận được từ bộ phận cảm nhận, chuyển đổi chúng thành tín hiệu điện chuẩn như 4-20mA, hoặc tín hiệu ON/OFF để dễ dàng trong việc truyền tải và xử lý tiếp theo. Bộ phận này có thể bao gồm các mạch khuếch đại, mạch ổn định, và mạch chỉnh lưu.

  4. Bộ phận xử lý tín hiệu: Đây là bộ phận vi mạch xử lý nằm trong cảm biến, có nhiệm vụ phân tích, xử lý các tín hiệu từ bộ chuyển đổi tín hiệu, và đưa ra quyết định hoặc thông tin cần thiết dựa trên dữ liệu được cảm nhận.

  5. Thiết bị ngoại vi: Bao gồm các thành phần như biến áp xoay và con quay, giúp chuyển đổi và ổn định tín hiệu, đồng thời cung cấp thông tin chính xác về các đại lượng đo như góc quay, tốc độ, và mức độ sai lệch góc.

4. Nguyên lý hoạt động của cảm biến (sensor)

Cảm biến là thiết bị không thể tự cung cấp năng lượng cho mình và do đó, chúng phải được kết nối với một nguồn điện hoặc thiết bị đo để có thể hoạt động. Tín hiệu điện mà cảm biến phát ra sau khi nhận diện các biến đổi trong môi trường được chuyển hóa thành các dạng điện áp và dòng điện có chuẩn mực, phù hợp với yêu cầu của bộ điều khiển trong các thiết bị và máy móc. Ngày nay, cảm biến được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành khác nhau, từ sinh hoạt hàng ngày đến sản xuất công nghiệp, nhờ khả năng chuyển đổi các tín hiệu vật lý từ môi trường thành dữ liệu điện tử để phân tích và xử lý.

5. Các ứng dụng thực tế của sensor

Các ứng dụng của cảm biến trải dài qua nhiều lĩnh vực, phục vụ vai trò thiết yếu trong cả sinh hoạt hàng ngày lẫn sản xuất công nghiệp. Dưới đây là một số ví dụ điển hình:

Trong ngành công nghiệp tự động hóa:

  1. Cảm biến tiệm cận: Nhận diện vật thể trên băng tải.
  2. Cảm biến quang: Kiểm tra chất lượng sản phẩm trên dây chuyền.
  3. Cảm biến nhiệt độ: Điều khiển nhiệt độ trong các quá trình công nghiệp như lò nung.
  4. Cảm biến áp suất: Đo lường áp suất trong các hệ thống pneumatic và hydraulic.

Trong điện tử tiêu dùng:

  1. Cảm biến vân tay và khuôn mặt: Bảo mật cho các thiết bị di động.
  2. Cảm biến gia tốc: Tự động xoay màn hình điện thoại.
  3. Cảm biến tiệm cận: Tắt màn hình khi đưa điện thoại lên tai.
  4. Cảm biến ánh sáng: Điều chỉnh độ sáng màn hình theo môi trường.

Trong ngành y tế:

  1. Cảm biến đo nhịp tim và oxy trong máu: Theo dõi tình trạng sức khỏe qua các thiết bị đeo thông minh.
  2. Cảm biến nhiệt độ hồng ngoại: Đo thân nhiệt mà không cần tiếp xúc trực tiếp.
  3. Cảm biến áp suất: Theo dõi huyết áp.
  4. Cảm biến đo đường huyết không xâm lấn: Quản lý đường huyết cho người bệnh tiểu đường.

Trong ngành ô tô và giao thông:

  1. Cảm biến siêu âm: Hỗ trợ đỗ xe và phát hiện chướng ngại vật.
  2. Cảm biến radar và LiDAR: Nhận diện môi trường xung quanh cho xe tự hành.
  3. Cảm biến gia tốc và con quay hồi chuyển: Cải thiện sự ổn định khi lái.
  4. Cảm biến nhận diện biển báo: Tăng cường an toàn với hệ thống hỗ trợ lái.

Trong ngành nông nghiệp:

  1. Cảm biến độ ẩm đất: Tự động hóa hệ thống tưới tiêu.
  2. Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm không khí: Điều hòa môi trường trong nhà kính.
  3. Cảm biến quang phổ: Đánh giá chất lượng cây trồng và phát hiện sâu bệnh.
  4. Cảm biến RFID: Quản lý và theo dõi sức khỏe gia súc.

Trong hệ thống nhà thông minh:

  1. Cảm biến chuyển động: Tự động bật/tắt đèn.
  2. Cảm biến cửa từ: Cảnh báo khi cửa sổ hoặc cửa ra vào mở không đúng quy định.
  3. Cảm biến khói và khí gas: Phát hiện sự cố cháy hoặc rò rỉ khí.
  4. Cảm biến ánh sáng: Điều chỉnh ánh sáng trong nhà phù hợp với ánh sáng tự nhiên.

Trong IoT và thành phố thông minh:

  1. Cảm biến đo mức ô nhiễm không khí: Giám sát và cảnh báo chất lượng không khí.
  2. Cảm biến giao thông thông minh: Phân tích dòng xe và điều chỉnh đèn giao thông.
  3. Cảm biến đo mức nước: Quản lý tài nguyên nước và cảnh báo lũ lụt.
  4. Cảm biến năng lượng: Giám sát và tối ưu hóa tiêu thụ điện.

6. Các thương hiệu cung cấp sensor phổ biến trên thị trường

Cảm biến thương hiệu Autonics

Autonics là một trong những nhà sản xuất hàng đầu về cảm biến và thiết bị tự động hóa, có trụ sở chính tại Hàn Quốc. Với hơn 40 năm kinh nghiệm, Autonics đã phát triển một loạt các sản phẩm bao gồm cảm biến, bộ điều khiển nhiệt độ, bộ đếm, timer, và các thiết bị liên quan khác, đáp ứng nhu cầu đa dạng của ngành công nghiệp tự động hóa.
Các loại cảm biến mà Autonics cung cấp:
  1. Cảm biến quang điện: BY series, BYD series (loại nhỏ gọn), BUP series (cảm biến quang điện hình chữ U), BJX series (khoảng cách phát hiện lên đến 30m), BRQ series (Loại hình trụ), BJ series,...
  2. Cảm biến quang điện loại siêu nhỏ: BS5 series (cảm biến photomicro độ sâu rãnh 9mm), BS4 series (có tích hợp giắc cắm), BS3 series, BS5-P series (loại nút nhấn),...
  3. Cảm biến sợi quang: BFX series (bộ khuếch đại sợi quang màn hình LCD kỹ thuật số), BF5 series (loại hiển thị đơn/kép), BFC series,...
  4. Cảm biến độ dịch chuyển: BD series (cảm biến đo độ dịch chuyển, đầu cảm biến và bộ khuếch đại), BD-C series (bộ chuyển đổi truyền thông cho cảm biến độ dịch chuyển bằng laser),..
  5. LiDAR (Máy quét laser): LSE3 series (Máy quét laser 2D loại 4 kênh), LSE2 series (Máy quét laser 2D loại 1 kênh), LSC series, LSE series,..
  6. Cảm biến siêu âm: UTR series (cảm biến siêu âm loại hình trụ) có thể phát hiện và đo được nhiều loại vật liệu và bề mặt khác nhau,..
  7. Cảm biến cửa: ADS-A series (cảm biến cửa tự động), ADS-SE1/2 series (cảm biến bên cửa tự động)
  8. Cảm biến vùng: BWM series (cảm biến định vị loại thu phát độc lập), BWML series (cảm biến định vị loại chùm tia), BWC series (cảm biến vùng đan chéo),...
  9. Cảm biến tiệm cận: PRFD Series (cảm biến tiệm cận cảm ứng từ loại hình trụ), MU series (loại hình chữ nhật), PRD series (cảm biến tiệm cận loại hình trụ, cảm ứng từ), PR series (loại hình trụ, cảm ứng từ), PRF series (loại hình trụ, toàn thân kim loại), CR series (loại hình trụ, điện dung),...
  10. Cảm biến vị trí loại tuyến tính: LPD series (loại tuyến tính cảm ứng từ)có thể phát hiện chuyển động và vị trí tuyến tính của các vật thể kim loại,..
  11. Cảm biến áp suất: PSS series (cảm biến áp suất nhỏ gọn loại không chỉ báo), PSAN series (loại hiển thị dạng số), PSQ series (dạng số màn hình hiển thị kép), PSM series (hiển thị đa kênh),...
  12. Cảm biến nhiệt độ: THD series (bộ chuyển đổi nhiệt độ, độ ẩm) kích thước nhỏ gọn, hiển thị LED 7 đoạn,..
Các loại cảm biến autonics
Mua cảm biến Autonics giá rẻ tại: Thiết bị điện công nghiệp Amazen
Đặc điểm cảm biến Autonics
  1. Độ bền cao: Sản phẩm của Autonics được thiết kế để chịu được các điều kiện công nghiệp khắc nghiệt, bao gồm bụi, nhiệt, và rung động.
  2. Chính xác và tin cậy: Cảm biến của Autonics cung cấp kết quả đo lường chính xác, làm tăng hiệu quả và độ tin cậy của các hệ thống tự động.
  3. Dễ dàng tích hợp: Các sản phẩm có thể dễ dàng tích hợp vào hầu hết các hệ thống tự động hóa công nghiệp hiện có.

Sensor thương hiệu Hanyoung

Hanyoung Nux là một thương hiệu nổi tiếng đến từ Hàn Quốc, chuyên sản xuất và cung cấp các giải pháp tự động hóa công nghiệp, trong đó có cảm biến. Các sản phẩm của Hanyoung Nux được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu khắt khe nhất của ngành công nghiệp với chất lượng cao và độ bền bỉ. Dưới đây là một số loại cảm biến phổ biến mà Hanyoung Nux cung cấp:
  1. Cảm biến quang điện: PRA series (cảm biến ảnh loại tròn), PEA series, PQ series (cảm biến quang điện khoảng cách xa nhỏ gọn), PB series, PTX series (tích hợp nguồn điện), PR series (loại hình trụ), PU series (loại chữ U),...
  2. Cảm biến tiệm cận: UP series (loại hình vuông), UP-25F series, CUP series (cảm biến tiệm cận loại điện dung),..
  3. Cảm biến vùng: PAS series (cảm biến vùng loại mỏng), PAN series (Cảm biến vùng ảnh có độ tin cậy cao với chip chuyên dụng),...
  4. Cảm biến sợi quang: PFB series (cảm biển sợi quang hiển thị thanh), FOH series (cáp quang), PFD series (cảm biến sợi quang kỹ thuật số đa chức năng),..
  5. Bộ điều khiển cảm biến: HPAN series, HPA-12 series,..
Cảm biến thương hiệu Hanyoung
Xem thêm thông tin chi tiết về cảm biến Hanyoung: https://amazen.com.vn/cam-bien/hanyoung.html
Đặc điểm sensor Hanyoung
  1. Đa dạng các loại cảm biến: Hanyoung cung cấp nhiều loại cảm biến khác nhau, bao gồm cảm biến tiệm cận, cảm biến quang điện, cảm biến nhiệt độ và cảm biến áp suất, mỗi loại có nhiều mẫu mã và kích thước khác nhau để phù hợp với nhiều nhu cầu khác nhau.

  2. Tính năng đa dụng: Nhiều cảm biến Hanyoung có khả năng cung cấp đầu ra đa chức năng, có thể được cài đặt để phù hợp với các yêu cầu đặc thù của từng ứng dụng.

  3. Độ bền cao: Các cảm biến của Hanyoung được làm từ vật liệu chất lượng cao để chống lại mài mòn và hư hỏng trong thời gian dài sử dụng, đảm bảo độ bền trong môi trường công nghiệp.

  4. Phù hợp với môi trường công nghiệp: Các cảm biến này được thiết kế để chịu được các điều kiện công nghiệp như rung động, nhiệt độ cao, và tiếp xúc với hóa chất.

Sensor thương hiệu Fotek

Thương hiệu Fotek là thương hiệu đến từ Đài Loan, nổi tiếng với các giải pháp cảm biến công nghiệp chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu đa dạng của các ngành tự động hóa bao gồm cảm biến quang điện, cảm biến tiệm cận, và cảm biến nhiệt độ. Một số dòng cảm biến mà Fotek cung cấp đến thị trường:
  1. Cảm biến quang điện: K3/P3 series (cảm biến quang điện khoảng cách xa), LCT/LCG series (cảm biến quang điện Lane chống nước), PP/PS/EX series, SU series (loại chữ U), M18 series (cảm biến ảnh loại hình trụ),..
  1. Cảm biến tiệm cận: PS series (cảm biến tiệm cận cảm ứng), PM series (cảm biến tiệm cận cảm ứng), TW series (sensor tiệm cận cảm ứng hai dây), CP series (cảm biến tiệm cận điện dung), M12/M18 series (cảm biến tiệm cận tuyến tính),..
Cảm biến Fotek

Nơi cung cấp cảm biến Fotek chính hãng: Thiết bị điện công nghiệp Amazen

Cảm biến thương hiệu CONOTEC

CONOTEC cung cấp một loạt các cảm biến chất lượng cao, bao gồm cảm biến CO2, cảm biến nhiệt độ và độ ẩm, cảm biến độ ẩm, và cảm biến nhiệt độ. Các sản phẩm này được thiết kế để đáp ứng nhu cầu đa dạng trong các ứng dụng từ HVAC đến quản lý chất lượng không khí trong nhà và công nghiệp. Với công nghệ tiên tiến, các cảm biến của CONOTEC đảm bảo độ chính xác cao và hiệu suất ổn định, phục vụ hiệu quả cho các nhu cầu giám sát và điều khiển môi trường. Các dòng cảm biến phổ biến của CONOTEC:
  1. Cảm biến CO2 : FS-600R với đặc trưng là truyền cảm biến đo CO2 , nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng(RS-485),..
  2. Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm: CNT-CS24, CNT-HDC4T, HCPV-220NH
  3. Cảm biến nhiệt độ: S-N03-3.3K, S-N03, FS-200N, FS-201,...
  4. Cảm biến độ ẩm: HCPV-220H
Cảm biến Conotec

Tham khảo thêm chi tiết về các dòng cảm biến CONOTEC tại: CẢM BIẾN CONOTEC

7. Lời kết

Trên đây là tất cả những kiến thức quan trọng nhất về cảm biến mà chúng tôi muốn gửi đến quý độc giả. Hy vọng rằng nội dung bài viết sẽ hỗ trợ các bạn trong quá trình tìm hiểu và làm việc với loại thiết bị này.
Trong trường hợp các bạn có nhu cầu mua Cảm biến hay có thắc mắc cần tư vấn thêm đừng ngần ngại liên lạc với Amazen thông qua:

- Hotline: 0934 399 068 - Sales: 0938 072 058
- Email: amazen@amazen.com.vn

Với đội ngũ hỗ trợ kỹ thuật và tư vấn bán hàng chuyên môn cao, công ty chúng tôi tự tin rằng sẽ mang lại cho quý khách hàng trải nghiệm mua hàng tuyệt vời nhất.
Amazen cam kết mọi sản phẩm cảm biến mà chúng tôi hiện cung cấp là hàng chính hãng, mới hoàn toàn 100%, đảm bảo chất lượng và đầy đủ giấy tờ chứng nhận đi kèm.