Cảm biến là gì?
Cảm biến là một thiết bị thông dụng trong cuộc sống, đặc biệt đóng vai trò hết sức quan trọng trong công nghiệp. Sản phẩm này có thể nhận biết các yếu tố vật lý hoặc hoá học từ môi trường như: ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, chuyển động và biến đổi thành tín hiệu điện để thu thập thông tin về trạng thái hay quá trình đó về màn hình hoặc máy tính.
Các loại cảm biến thường được đặt trong vỏ bảo vệ để tạo thành đầu thu hay đầu dò kèm các mạch điện hỗ trợ. Đầu ra của cảm biến được chuyển đổi thành các giá trị có thể đọc được trên màn hình hiển thị hoặc được truyền vào các bộ điều khiển, bộ xử lý để đọc hoặc xử lý thêm.

Thành phần cấu tạo của cảm biến
Hiện nay trên thị trường có hàng trăm thiết bị cảm biến khác nhau tuy nhiên tất cả đều được tạo từ sensor phần tử điện có khả năng thay đổi tính chất theo sự biến đổi của môi trường gọi là đầu dò. Cảm biến ( sensor ) có cấu tạo chung được chia làm 3 phần sau:

• Vỏ bảo vệ cảm biến, có cấu bằng nhựa hoặc kim loại tùy vào loại cảm biến có tác dụng bảo vệ các phần bên trong của cảm biến.
• Bộ phận cảm nhận của cảm biến hay còn gọi là bộ máy phát
• Bộ chuyển đổi tín hiệu từ bộ máy phát thành tín hiệu điện 4-20mA, hoặc tín hiệu ON – OFF và được gọi là bộ vi xử lý tín hiệu hoặc bộ não của cảm biến.

Cách mà cảm biến hoạt động
Cảm biến không thể đơn thuần hoạt động một mình mà cần phải có nguồn cấp để hoạt động. Dòng điện sẽ được cung cấp bởi thiết bị đo được kết nối với hoặc từ chính nguồn tín hiệu cảm biến nhận được.

Các tín hiệu phát ra từ sensor đều được quy chuẩn theo mức điện áp và dòng điện phù hợp sử dụng cho các bộ điều khiển của các thiết bị, máy móc trên thị trường. Ngày nay, cảm biến biến được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực đời sống hay sản xuất công nghiệp.

Ứng dụng của cảm biến
Cảm biến được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau từ y tế, công nghiệp cho đến điện tử và giao thông vận tải. Cụ thể như sau:

• Cảm biến được sử dụng trong các thiết bị điện tử như smartphone, máy tính bảng, đồng hồ thông minh, máy ảnh số,…
• Cảm biến được sử dụng trong các thiết bị y tế bao gồm máy đo huyết áp, máy đo đường huyết, máy ECG,…
• Cảm biến thường dùng để ngắt dòng điện khi quá tải, bị nóng hoặc ẩm trong sản xuất công nghiệp giúp bảo vệ thiết bị khỏi các sự cố về điện. Không chỉ vậy, sensor còn được dùng trong các máy móc sản xuất công nghiệp như: máy áp suất, máy quét, máy nén khí.
• Trong sinh hoạt thường ngày, bạn có thể bắt gặp các ứng dụng dùng cảm biến như: cảm biến từ trường, cảm biến âm thanh hay cảm biến hồng ngoại trong camera giám sát.

Một số loại cảm biến trên thị trường hiện nay
Ngày nay, trên thị trường có rất nhiều loại cảm biến đáp ứng cho từng nhu cầu sử dụng điện khác nhau. Dưới đây là tổng hợp một số loại cảm biến được khách hàng sử dụng nhiều nhất, cùng tham khảo.

Cảm biến áp suất
Cảm biến áp suất được sử dụng để chuyển đổi tín hiệu áp suất sang tín hiệu điện và thường được dùng để đo áp suất hoặc dùng trong các ứng dụng có liên quan đến áp suất. Thiết bị này dùng cho các bình khí nén, máy nén, áp suất lốp xe và đo áp suất chất lỏng, áp suất nước.
Loại sensor này có phần đầu tiếp xúc đều được làm bằng thép không gỉ, bên trong là một màng cảm biến và một bộ khuếch đại tín hiệu điện. Cảm biến áp suất được phân chia thành ba loại chính, đó là: cảm biến áp suất cầu, biến dung và áp cảm biến suất.

Cảm biến áp suất hoạt động thông qua sự di chuyển áp lực dưới dạng khí nén hoặc chất lỏng nén thành tín hiệu. Tùy theo sự thay đổi của lớp màng mà bộ xử lý bên trong sẽ biết được giá trị áp suất đang là bao nhiêu. Sau đó đưa tín hiệu đó về bộ thu và xuất ra tín hiệu ngõ ra tương ứng có thể là 4-20mA hoặc 0-10V tương ứng với áp suất ngõ vào.

Cảm biến nhiệt
Cảm biến nhiệt được sử dụng để đo sự biến đổi về nhiệt độ của các đại lượng cần đo. Các cảm biến sẽ đưa ra một tín hiệu để bộ đọc sẽ đọc và quy ra thành nhiệt độ bằng một con số cụ thể khi nhiệt độ có sự thay đổi.

So với các loại cặp nhiệt điện hoặc nhiệt kế thông thường, cảm biến nhiệt có khả năng đo nhiệt độ với độ chính xác cao hơn. Loại Sensor này có cấu tạo chính là 2 dây kim loại khác nhau được gắn vào đầu nóng và đầu lạnh. Đầu nóng là phần tiếp xúc với nơi cần đo và đầu lạnh là phần nối với bộ điều khiển hoặc bộ mã hoá, sau đó truyền tới máy tính.

Cảm biến nhiệt hoạt động dựa trên sự thay đổi điện trở của kim loại so với sự thay đổi nhiệt độ. Khi nhiệt độ có sự chênh lệch giữa đầu nóng và đầu lạnh thì sức điện động được phát sinh tại đầu lạnh. Nguyên lí làm việc của sensor nhiệt chủ yếu dựa trên mối quan hệ giữa vật liệu kim loại và nhiệt độ, điện trở của kim loại tăng lên khi nhiệt độ tăng và ngược lại.

Cảm biến chuyển động
Cảm biến chuyển động là thiết bị điện tử có khả năng phát hiện và nắm bắt các chuyển động vật lý hoạt động học trong thời gian thực hay trong môi trường thật. Loại cảm biến này được phân thành 4 loại chủ yếu sau đây:

• Cảm biến hồng ngoại được sử dụng phổ biến nhất và được ứng dụng để cảnh báo về sự xuất hiện của người hay động vật dựa trên nhiệt độ cơ thể.
• Cảm biến vi sóng hoạt động thông qua việc gửi xung vi sóng ra môi trường trong một phạm vi nhất định để giám sát sự chuyển động của những vật thể trong phạm vi đó.
• Cảm biến sóng siêu âm được dùng để giám sát và theo dõi sự chuyển động của bất kì vật thể nào trong phạm vi không gian nhất định.
• Cảm biến công nghệ kép được tích hợp nhiều công nghệ cảm biến khác nhau và có độ chính xác hơn cũng như đem đến hiệu quả tốt hơn khi hoạt động.

Tìm hiểu thêm: Cảm biến thông minh Hunonic 

Cảm biến kim loại

Cảm biến kim loại còn được gọi là cảm biến tiệm cận, cảm biến dò kim loại hoặc công tắc tiệm cận. Dòng sensor này hoạt động theo công tắc của hành trình để nhận biết được vật thể kim loại khi có tác động tiếp xúc với cảm biến.

Thiết bị còn có chức năng nổi bật để biến đổi sự chuyển động của vật thể thành điện năng. Trên thị trường hiện nay, những sản phẩm cảm biến kim loại thường xuất hiện dưới dạng máy dò kim loại để cảm nhận sự hiện diện của kim loại trong nhiều tình huống khác nhau.

Khi gặp vật thể kim loại, cảm biến kim loại sẽ báo hiệu về bộ xử lý, bộ điều khiển trung tâm trong hệ thống. Loại cảm biến này hoạt động dựa trên nguyên lý trường điện từ với tần suất liên tục, từ đó đảm bảo công việc nhanh chóng và chính xác hơn.

Lời kết
Hy vọng với những thông tin và một số loại cảm biến phổ biến trên thị trường hiện nay sẽ giúp người tiêu dùng hiểu rõ hơn về thiết bị này. Nếu muốn tìm một đơn vị cung cấp chất lượng có thể tham khảo mọi dịch vụ tại Hunonic. Chắc chắn địa chỉ này sẽ không bao giờ làm bạn thất vọng.