Tài liệu Kỹ thuật cảm biến và đo lường potx

Các ñại lượng cần ño m thường không có tính chất ñiện như nhiệt ñộ, áp suất… tác ñộng lên cảm biến cho ta một ñặc trưng s mang tính chất ñiện như ñiện áp, dòng ñiện, trở kháng… chứa thôn

Chương 1 CÁC KHÁI NIỆM CHUNG 1.1 Giới thiệu

Cảm biến là thiết bị dùng ñể cảm nhận biến ñổi các ñại lượng vật lý và các ñại lượng không có tính chất ñiện cần ño thành các ñại lượng ñiện có thể ño và xử lý ñược

Trong quá trình sản xuất có nhiều ñại lượng vật lý như nhiệt ñộ, áp suất, tốc ñộ, tốc ñộ quay, nồng ñộ pH, ñộ nhờn cần ñược xử lý cho ño lường, cho mục ñích ñiều khiển truyền ñộng Các bộ cảm biến thực hiện chức năng này, chúng thu nhận, ñáp ứng các kích thích

Cảm biến cũng ñược xem như kỹ thuật ñể chuyển ñổi các lượng vật lý như nhiệt

ñộ, áp suất, khoảng cách sang một ñại lượng khác ñể có thể ñánh giá tốt hơn Các ñại lượng này phần lớn là tín hiệu ñiện

Thí dụ: ðiện áp, dòng ñiện, ñiện trở hoặc tần số dao ñộng Các tên khác của khác của bộ cảm biến: Sensor, bộ cảm biến ño lường, ñầu dò, van ño lường, bộ nhận biết hoặc bộ biến ñổi

Các ñại lượng cần ño (m) thường không có tính chất ñiện như (nhiệt ñộ, áp suất…) tác ñộng lên cảm biến cho ta một ñặc trưng (s) mang tính chất ñiện như (ñiện

áp, dòng ñiện, trở kháng…) chứa thông tin cho phép ta có thể xác ñịnh giá trị của ñại lượng ñiện ñó, ñặc trưng (s) chính là hàm của ñại lượng cần ño (m)

Người ta gọi (s) là ñại lượng ñầu ra hay là phản ứng của cảm biến, (m) là ñại lượng ñầu vào hay gọi là kích thích Thông qua ño ñạc (s) cho phép nhận biết giá trị của (m)

Hình ảnh của các loại cảm biến thường dùng hiện nay ñược mô tả như mô hình 2.1

Hình 1.1 Các loại cảm biến thông dụng hiện nay Các bộ cảm biến ñược sử dụng nhiều trong các lĩnh vực công nghiệp và dân dụng Các bộ cảm biến ñặc biệt và rất nhạy cảm ñược sử dụng trong các thí nghiệm các lĩnh vực nghiên cứu khoa học Trong lĩnh vực tự ñộng hoá người ta sử dụng các sensor thông thường hay các cảm biến có chức năng ñặc biệt.

1.2 ðường cong chuẩn của cảm biến

1.2.1 Khái niệm

ðường cong chuẩn cảm biến là ñường cong biểu diễn sự phụ thuộc của ñại lượng ñiện (s) ở ñầu ra của cảm biến vào giá trị của ñại lượng ño (m) ở ñầu vào ðường cong chuẩn có thể biểu diễn bằng biểu thức ñại số dưới dạng s=F(m), hoặc bằng ñồ thị

Hình 1.2 (a) ðường cong chuẩn b) ðường cong chuẩn của cảm biến tuyến tính hóa

biến có sự phụ thuộc tuyến tính giữa ñại lượng ñầu ra và ñại lượng ñầu vào, phương trình s= F(m) sau phép biến ñổi tuyến tính sẽ có dạng:

với a, b là các hệ số, khi ñó ñường cong chuẩn là ñường thẳng

1.2.2 Phương pháp chuẩn cảm biến

Chuẩn cảm biến là phép ño nhằm mục ñích xác lập mối quan hệ giữa giá trị s ño ñược của ñại lượng ñiện ở ñầu ra và giá trị m của ñại lượng ño có tính ñến các yếu tố ảnh hưởng, trên cơ sở ñó xây dựng ñường cong chuẩn dưới dạng dễ nhận biết hơn (ñồ

a Chuẩn ñơn giản

Trong trường hợp ñại lượng ño chỉ có một ñại lượng vật lý duy nhất tác ñộng lên một ñại lượng ño xác ñịnh và cảm biến sử dụng không nhạy với tác ñộng của các ñại lượng ảnh hưởng, người ta dùng phương pháp chuẩn ñơn giản Thực chất của chuẩn ñơn giản là ño các giá trị của ñại lượng ñầu ra ứng với các giá trị xác ñịnh không ñổi của ñại lượng ño ở ñầu vào Việc chuẩn tiến hành theo 2 cách:

o Chuẩn trực tiếp: các giá trị khác nhau của ñại lượng ño lấy từ các mẫu chuẩn hoặc các phần tử so sánh có giá trị biết trước với ñộ chính xác cao

o Chuẩn gián tiếp: kết hợp cảm biến cần chuẩn với một cảm biến so sánh ñã có sẵn ñường cong chuẩn, cả hai ñược ñặt trong cùng ñiều kiện làm việc

b Chuẩn nhiều lần

Khi cảm biến có phần tử bị trễ (trễ cơ hoặc trễ từ), giá trị ño ñược ở ñầu ra phụ thuộc không những vào giá trị tức thời của ñại lượng cần ño ở ñầu vào mà còn phụ thuộc vào giá trị trước ñó của của ñại lượng này Trong trường hợp như vậy, người ta

áp dụng phương pháp chuẩn nhiều lần và tiến hành như sau:

o ðặt lại ñiểm 0 của cảm biến: ðại lượng cần ño và ñại lượng ñầu ra có giá trị tương ứng với ñiểm gốc, m=0 và s=0

o ðo giá trị ñầu ra theo một loạt giá trị tăng dần ñến giá trị cực ñại của ñại lượng

ño ở ñầu vào

o Lặp lại quá trình ño với các giá trị giảm dần từ giá trị cực ñại

Khi chuẩn nhiều lần cho phép xác ñịnh ñường cong chuẩn theo cả hai hướng ño tăng dần và ño giảm dần

1.3 Các ñặc trưng cơ bản của cảm biến

1.3.1 ðộ nhạy của cảm biến

a Khái niệm

ðối với cảm biến tuyến tính, giữa biến thiên ñầu ra ∆s và biến thiên ñầu vào ∆m

có sự liên hệ tuyến tính:

mS

S = ∆

m

S S

∆

∆

=

Trường hợp tổng quát, biểu thức xác ñịnh ñộ nhạy S của cảm biến xung quanh

và biến thiên ∆m tương ứng của ñại lượng ño ở ñầu vào quanh giá trị ñó:

i m m

m

S S

1.3.2 ðộ tuyến tính của cảm biến

a Khái niệm

Một cảm biến ñược gọi là tuyến tính trong một dải ño xác ñịnh nếu trong dải chế

ñộ ñó có ñộ nhạy không phụ thuộc vào ñại lượng ño Nếu cảm biến không tuyến tính, người ta ñưa vào mạch ño các thiết bị hiệu chỉnh sao cho tín hiệu ñiện nhận ñược ở ñầu ra tỉ lệ với sự thay ñổi của ñại lượng ño ở ñầu vào Sự hiệu chỉnh ñó ñược gọi là sự tuyến tính hoá

b ðường thẳng tốt nhất

Khi chuẩn cảm biến, từ kết quả thực nghiệm ta nhận ñược một loạt ñiểm tương

cảm biến tuyến tính, ñường cong chuẩn là một ñường thẳng Tuy nhiên, do sai số khi

một ñường thẳng

ðường thẳng ñược xây dựng trên cơ sở các số liệu thực nghiệm sao cho sai số là

bé nhất, biểu diễn sự tuyến tính của cảm biến ñược gọi là ñường thẳng tốt nhất

Phương trình biểu diễn ñường thẳng tốt nhất ñược lập bằng phương pháp bình phương bé nhất Giả sử khi chuẩn cảm biến ta tiến hành với N ñiểm ño, phương trình

có dạng:

bma

.

i i

i i i

i

m m

N

m s m

s N

i i

i i i i

i

m m

N

m s m m

1.3.3 Sai số và ñộ chính xác của cảm biến

a Sai số

Các bộ cảm biến cũng như các dụng cụ đo lường khác, ngồi đại lượng cần đo (cảm nhận) cịn chịu tác động của nhiều đại lượng vật lý khác gây nên sai số giữa giá trị đo được và giá trị thực của đại lượng cần đo Gọi ∆x là độ lệch tuyệt đối giữa giá trị

đo và giá trị thực x (sai số tuyệt đối), sai số tương đối của bộ cảm biến được tính bằng:

100 x

x

∆

=

b Sai số của bộ cảm biến mang tính chất ước tính

Bởi vì khơng thể biết chính xác giá trị thực của đại lượng cần đo Khi đánh giá sai số của cảm biến, người ta thường phân chúng thành hai loại: Sai số hệ thống và sai

số ngẫu nhiên

Sai số hệ thống: Là sai số khơng phụ thuộc vào số lần đo, cĩ giá trị khơng đổi hoặc thay đổi chậm theo thời gian đo và thêm vào một độ lệch khơng đổi giữa giá trị thực và giá trị đo được Sai số hệ thống thường do sự thiếu hiểu biết về hệ đo, do điều kiện sử dụng khơng tốt gây ra

Sai số ngẫu nhiên: Là sai số xuất hiện cĩ độ lớn và chiều khơng xác định Ta cĩ thể dự đốn được một số nguyên nhân gây ra sai số ngẫu nhiên nhưng khơng thể dự đốn được độ lớn và dấu của nĩ Những nguyên nhân gây ra sai số ngẫu nhiên cĩ thể là:

o Do sự thay đổi đặc tính của thiết bị

o Do tín hiệu nhiễu ngẫu nhiên

o Do các đại lượng ảnh hưởng khơng được tính đến khi chuẩn cảm biến

1.3.4 ðộ nhanh và thời gian đáp ứng của cảm biến

a ðộ nhanh của cảm biến

ðộ nhanh: Là đặc trưng của cảm biến cho phép đánh giá khả năng theo kịp về thời gian của đại lượng đầu ra khi đại lượng đầu vào biến thiên Thời gian đáp ứng là đại lượng được sử dụng để xác định giá trị số của độ nhanh

ðộ nhanh tr: Là khoảng thời gian từ khi ñại lượng ño thay ñổi ñột ngột ñến khi biến thiên của ñại lượng ñầu ra chỉ còn khác giá trị cuối cùng một lượng giới hạn ε tính bằng %

b Thời gian ñáp ứng tương ứng của cảm biến

Thời gian ñáp ứng tương ứng với ε% xác ñịnh khoảng thời gian cần thiết phải chờ ñợi sau khi có sự biến thiên của ñại lượng ño ñể lấy giá trị của ñầu ra với ñộ chính xác ñịnh trước Thời gian ñáp ứng ñặc trưng cho chế ñộ quá ñộ của cảm biến và là hàm của các thông số thời gian xác ñịnh chế ñộ này

o Trong trường hợp sự thay ñổi của ñại lượng ño: Trong trường hợp sự thay ñổi của ñại lượng ño có dạng bậc thang, các thông số thời gian gồm thời gian trễ khi

lượng ño Hình 1.3

từ giá trị ban ñầu của nó ñến 10% của biến thiên tổng cộng của ñại lượng này và

ñến 90% biến thiên biến thiên tổng cộng của nó

lượng ñầu ra giảm từ 10% ñến 90% biến thiên biến thiên tổng cổng của nó

Hình 1.3 Các khoảng thời gian ñặc trưng cho chế ñộ quá ñộ

1.3.5 Giới hạn sử dụng của cảm biến

Trong quá trình sử dụng, các cảm biến luôn chịu tác ñộng của ứng lực cơ học, tác ñộng nhiệt Khi các tác ñộng này vượt quá ngưỡng cho phép, chúng sẽ làm thay ñổi ñặc trưng làm việc của cảm biến Bởi vậy khi sử dụng cảm biến, người sử dụng cần phải biết rõ các giới hạn này

o Vùng làm việc ñịnh danh: Vùng làm việc ñịnh danh tương ứng với những ñiều kiện sử dụng bình thường của cảm biến Giới hạn của vùng là các giá trị ngưỡng

mà các ñại lượng ño, các ñại lượng vật lý có liên quan ñến ñại lượng ño hoặc các ñại lượng ảnh hưởng có thể thường xuyên ñạt tới mà không làm thay ñổi các ñặc trưng làm việc ñịnh danh của cảm biến

o Vùng không gây nên hư hỏng: Vùng không gây nên hư hỏng là vùng mà khi các ñại lượng ño hoặc các ñại lượng vật lý có liên quan nhau và các ñại lượng ảnh hưởng vượt qua ngưỡng của vùng làm việc ñịnh danh nhưng vẫn còn nằm trong phạm vi không gây nên hư hỏng

Các ñặc trưng của cảm biến có thể bị thay ñổi nhưng những thay ñổi này mang tính thuận nghịch, tức là khi trở về vùng làm việc ñịnh danh các ñặc trưng của cảm biến lấy lại giá trị ban ñầu của chúng

o Vùng không phá hủy: Vùng không phá hủy là vùng khi mà các ñại lượng ño hoặc các ñại lượng vật lý có liên quan và các ñại lượng ảnh hưởng vượt qua ngưỡng của vùng không gây nên hư hỏng nhưng vẫn còn nằm trong phạm vi không bị phá hủy, các ñặc trưng của cảm biến bị thay ñổi và những thay ñổi này mang tính không thuận nghịch, tức là khi trở về vùng làm việc ñịnh danh các ñặc trưng của cảm biến không thể lấy lại giá trị ban ñầu của chúng Trong trường hợp này cảm biến vẫn còn sử dụng ñược, nhưng phải tiến hành chuẩn lại cảm biến

1.4 Nguyên lý chế tạo của cảm biến

Các cảm biến ñược chế tạo dựa trên cơ sở các hiện tượng vật lý và ñược phân làm hai loại:

o Cảm biến tích cực: Là các cảm biến hoạt ñộng như một máy phát, ñáp ứng (s) là ñiện tích, ñiện áp hay dòng

o Cảm biến thụ ñộng: Là các cảm biến hoạt ñộng như một trở kháng trong ñó ñáp ứng (s) là ñiện trở, ñộ tự cảm hoặc ñiện dung

Các cảm biến tích cực ñược chế tạo dựa trên cơ sở ứng dụng các hiệu ứng vật lý biến ñổi một dạng năng lượng nào ñó (nhiệt, cơ hoặc bức xạ) thành năng lượng ñiện Sau ñây mô tả một cách khái quát ứng dụng một số hiệu ứng vật lý khi chế tạo cảm biến

1.4.1 Hiệu ứng nhiệt ñiện

kín, nếu nhiệt ñộ ở hai mối hàn là T1 và T2 khác nhau, khi ñó trong mạch xuất hiện

giữa T1 và T2

Hình 1.4 Hiệu ứng nhiệt ñiện

1.4.2 Hiệu ứng hỏa nhiệt

Một số tinh thể gọi là tinh thể hoả ñiện (ví dụ tinh thể sulfate triglycine) có tính phân cực ñiện tự phát với ñộ phân cực phụ thuộc vào nhiệt ñộ, làm xuất hiện trên các mặt ñối diện của chúng những ñiện tích trái dấu ðộ lớn của ñiện áp giữa hai mặt phụ thuộc vào ñộ phân cực của tinh thể hoả ñiện

Hình 1.5 Hiệu ứng hỏa nhiệt

Hiệu ứng hoả ñiện ñược ứng dụng ñể ño thông lượng của bức xạ ánh sáng ðo ñiện áp V ta có thể xác ñịnh ñược thông lượng ánh sáng Φ

1.4.3 Hiệu ứng áp ñiện

Một số vật liệu gọi chung là vật liệu áp ñiện (như thạch anh) khi bị biến dạng dưới tác ñộng của lực cơ học, trên các mặt ñối diện của tấm vật liệu xuất hiện những lượng ñiện tích bằng nhau nhưng trái dấu, ñược gọi là hiệu ứng áp ñiện ðo V ta có thể xác ñịnh ñược cường ñộ của lực tác dụng F

Hiệu ứng cảm ứng ñiện từ ñược ứng dụng ñể xác ñịnh tốc ñộ dịch chuyển của vật thông qua việc ño suất ñiện ñộng cảm ứng

1.4.5 Hiệu ứng quang ñiện

Hiệu ứng quang dẫn: (hay còn gọi là hiệu ứng quang ñiện nội) là hiện tượng giải phóng ra các hạt dẫn tự do trong vật liệu (thường là bán dẫn) khi chiếu vào chúng một bức xạ ánh sáng (hoặc bức xạ ñiện từ nói chung) có bước sóng nhỏ hơn một ngưỡng nhất ñịnh

Hiệu ứng quang phát xạ ñiện tử: (hay còn gọi là hiệu ứng quang ñiện ngoài) là hiện tượng các ñiện tử ñược giải phóng và thoát khỏi bề mặt vật liệu tạo thành dòng có thể thu lại nhờ tác dụng của ñiện trường

1.4.6 Hiệu ứng quang-ñiện-từ

Khi tác dụng một từ trường B vuông góc với bức xạ ánh sáng, trong vật liệu bán dẫn ñược chiếu sáng sẽ xuất hiện một hiệu ñiện thế theo hướng vuông góc với từ trường B và hướng bức xạ ánh sáng

Hình 1.8 Hiệu ứng quang- ñiện từ

1.4.7 Hiệu ứng Hall

Hiệu ứng Hall ñược ứng dụng ñể xác ñịnh vị trí của một vật chuyển ñộng Vật cần xác ñịnh vị trí liên kết cơ học với thanh nam châm, ở mọi thời ñiểm, vị trí thanh nam châm xác ñịnh giá trị của từ trường B và góc ố tương ứng với tấm bán dẫn mỏng

phụ thuộc vào vị trí của vật trong không gian

Hình 1.9 Hiệu ứng Hall

o Nguyên chế tạo cảm biến thụ ñộng: Cảm biến thụ ñộng thường ñược chế tạo từ một trở kháng có các thông số chủ yếu nhạy với ñại lượng cần ño Giá trị của trở kháng phụ thuộc kích thước hình học, tính chất ñiện của vật liệu chế tạo (như ñiện trở suất ρ, ñộ từ thẩm µ, hằng số ñiện môi ε) Vì vậy tác ñộng của ñại lượng

ño có thể ảnh hưởng riêng biệt ñến kích thước hình học, tính chất ñiện hoặc ñồng thời cả hai

o Sự thay ñổi thông số hình học: Sự thay ñổi thông số hình học của trở kháng gây

ra do chuyển ñộng của phần tử chuyển ñộng hoặc phần tử biến dạng của cảm biến Trong các cảm biến có phần tử chuyển ñộng, mỗi vị trí của phần tử ñộng sẽ ứng với một giá trị xác ñịnh của trở kháng, cho nên ño trở kháng có thể xác ñịnh ñược vị trí của ñối tượng

o Phần tử biến dạng của cảm biến: Trong cảm biến có phần tử biến dạng, sự biến dạng của phần tử biến dạng dưới tác ñộng của ñại lượng ño (lực hoặc các ñại lượng gây ra lực) gây ra sự thay ñổi của trở kháng của cảm biến Sự thay ñổi trở kháng do biến dạng liên quan ñến lực tác ñộng, do ñó liên quan ñến ñại lượng cần ño Xác ñịnh trở kháng ta có thể xác ñịnh ñược ñại lượng cần ño Các ñại lượng cần ño có khả năng làm thay ñổi tính chất ñiện của vật liệu sử dụng chế tạo cảm biến:

Cảm biến ñược phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau Tùy theo cách chọn

mà người ta có thể phân loại cảm biến theo các cách sau:

a Theo nguyên lý chuyển ñổi giữa ñáp ứng và kích thích

Vật lý

Nhiệt ñiện

Quang ñiện Quang từ

Sinh học

Biến ñổi sinh hóa Biến ñổi vật lý Hiệu ứng trên cơ thể sống…

Mô men Khối lượng, tỉ trọng

ðộ nhớt…

Quang

Phổ Tốc ñộ truyền

Hệ số phát xạ, khúc xạ…

Nhiệt

Nhiệt ñộ Thông lượng

Cảm biến công nghiệp

Cảm biến nghiên cứu khoa học

Cảm biến môi trường, khí tượng

Cảm biến thông tin, viễn thông

Cảm biến nông nghiệp

Cảm biến dân dụng

Cảm biến giao thông vận tải…

e Theo thông số của mô hình mạch ñiện thay thế

o Cảm biến tích cực (có nguồn): ðầu ra là nguồn áp hoặc nguồn dòng

o Cảm biến thụ ñộng (không có nguồn): Cảm biến gọi l

cần có thêm ngu

tích cực thì không c

trưng bằng các thông số: R, L, C…tuyến tính hoặc phi tuyến

o Cảm biến tiệm cận

o Cảm biến quang

o Cảm biến màu s

o Cảm biến thông minh

o Cảm biến sợi quang

o Cảm biến lực căng

o Cảm biến nhiệt

o Cảm biến vị trí v

o Cảm biến lưu lư

o Cảm biến siêu âm

g Ký hiệu các loại cảm biến

Hình 1.11

ảm biến thụ ñộng (không có nguồn): Cảm biến gọi là th

thêm nguồn năng lượng phụ ñể hoàn tất nhiệm vụ ño kiểm, c

ì không cần thêm nguồn năng lượng Cảm biến thụ ñộngằng các thông số: R, L, C…tuyến tính hoặc phi tuyến

thường sử dụng trong công nghiệp và dân d

ảm biến tiệm cận

ảm biến quang

àu sắc

ảm biến thông minh

ảm biến sợi quang

ệu các loại cảm biến

Hình 1.11 Ký hiệu các loại cảm biến thường dùng

à thụ ñộng khi chúng

ất nhiệm vụ ño kiểm, còn loại

ảm biến thụ ñộng ñược ñặc ằng các thông số: R, L, C…tuyến tính hoặc phi tuyến

à dân dụng

ùng

Cảm biến ñược ký hiệu như hình 1.11, tùy theo loại cảm biến mà trong ký hiệu sẽ kèm thêm các ký hiệu riêng ñặc trưng cho loại cảm biến ñó như cuộn dây cho cảm biến ñiện cảm, tụ cho cảm biến ñiện dung…

Ví dụ: Hình 1.12 là ký hiệu của cảm biến ñiện dung, ngõ ra dạng ON/OFF loại thường

ño tác ñộng ở ñầu vào của mạch

Hình 1.13 Sơ ñồ mạch ño nhiệt ñộ bằng cặp nhiệt

Trên thực tế, do các yêu cầu khác nhau khi ño, mạch ño thường gồm nhiều thành phần trong ñó có các khối ñể tối ưu hoá việc thu thập và xử lý dữ liệu, chẳng hạn mạch tuyến tính hoá tín hiệu nhận từ cảm biến, mạch khử ñiện dung

ký sinh, các bộ chuyển ñổi nhiều kênh, bộ khuếch ñại, bộ so pha lọc nhiễu, bộ chuyển ñổi tương tự - số, bộ vi xử lý, các thiết bị hỗ trợ

Hình 1.14 biểu diễn sơ ñồ khối một mạch ñiện ño ñiện thế trên bề mặt màng nhạy quang ñược lắp ráp từ nhiều phần tử

Hình 1.14 Mạch ño ñiện thế bề mặt 1.6.2 Một số phần tử cơ bản của mạch ño

a Bộ khuếch ñại thuật toán (KðTT)

Bộ khuếch ñại thuật toán mạch tích hợp là bộ khuếch ñại dòng một chiều có hai ñầu vào và một ñầu ra chung, thường gồm nhiều transistor và các ñiện trở, tụ ñiện ghép nối với nhau Ở ñầu vào của mạch, cảm biến chịu tác ñộng của ñại lượng cần ño gây nên tín hiệu ñiện mang theo thông tin về ñại cần ño

Hình 1.15 Sơ ñồ mạch khuếch ñại thuật toán

1) Máy phát chức năng 2) Cảm biến ñiện tích 3) Tiền khuếch ñại 4) So pha lọc nhiễu 5) Khuếch ñại 6) Chuyển ñổi tương tự số 7) Máy tính

b Bộ khuếch ñại ño lường IA

lệ với hiệu của hai ñiện áp ñầu vào:

U A U U A

Hình 1.17 Sơ ñồ mạch khử ñiện áp lệch

d Mạch cầu

o Cầu Wheatstone thường ñược sử dụng trong các mạch ño nhiệt ñộ, lực, áp suất, từ trường Cầu gồm bốn ñiện trở R1, R2, R3 cố ñịnh và R4 thay ñổi (mắc như hình 1.18) hoạt ñộng như cầu không cân bằng dựa trên việc phát hiện ñiện áp qua ñường chéo của cầu

o Ở ñầu ra của mạch, tín hiệu ñiện ñã qua xử lý ñược chuyển ñổi sang dạng có thể ñọc ñược trực tiếp giá trị cần tìm của ñại lượng ño Việc chuẩn hệ ño ñảm bảo cho mỗi giá trị của chỉ thị ñầu ra tương ứng với một giá trị của ñại lượng

ño tác ñộng ở ñầu vào của mạch

Hình 1.18 Sơ ñồ mạch cầu Wheatstone

ñể thực hiện công việc chuyển ñổi này:

tượng cảm ứng ñiện từ

Theo tiêu chuẩn công nghiệp của Nhật (JIS) ñịnh nghĩa cảm biến tiệm cận (JIS C 8201-5-2) phù hợp với chuẩn IEC 60947-5-2 là bộ chuyển mạch phát hiện vị trí không tiếp xúc Cảm biến tiệm cận dùng phát hiện vật thể kim loại từ tính, kim loại không từ tính (như Nhôm, ñồng ) sử dụng cảm biến loại ñiện cảm (Inductivity Proximity Sensor) và phát hiện vật phi kim sử dụng loại cảm biến tiệm cận kiểu ñiện dung (Capacitve Proximity Sensor) ðồng thời có sẵn các loại ñáp ứng ñược hầu hết các ñiều kiện môi trường lắp ñặt: nhiệt ñộ cao, nhiệt ñộ thấp, chống nước, chống hóa chất …

2.2 ðặc ñiểm cảm biến tiệm cận

Theo hướng ứng dụng, cảm biến tiệm cận thường có các ñặc ñiểm sau:

Hình 2.

Cảm biến tiệm cận l

một vật thể với cảm biến ñiện tử không công tắc (không ñụng chạm) Cảm biến tiệm cận có một vị trí rất quan trọng trong thực tế Thí dụ phát hiện vật tr

robot bắt giữ lấy; phát hiện chai, lon nhôm tr

cảm biến thường dạng logic

Cảm biến tiệm cận có

và chỉ phát hiện ñược nhữ

ñiện môi lớn hơn 1, thư

tầm ño tương ñối xa có thể l

Hình 2.1 Cảm biến tiệm cận loại phát hiện vật rơi và v

ảm biến tiệm cận là một kỹ thuật ñể nhận biết sự có mặt hay không có mặt của

ột vật thể với cảm biến ñiện tử không công tắc (không ñụng chạm) Cảm biến tiệm

ận có một vị trí rất quan trọng trong thực tế Thí dụ phát hiện vật tr

ữ lấy; phát hiện chai, lon nhôm trên băng chuyền… Tín hiệu ở ngờng dạng logic (có hoặc không)

ảm biến tiệm cận có các loại:

có hai loại ñiện cảm và từ cảm, loại này có t

ợc những vật có từ tính

ện dung: tầm phát hiện ngắn phát hiện ñược các vật có hằng số , thường có bộ phận chỉnh ñộ nhạy

ại cảm biến quang: có ba loại xuyên suốt, phản xạ và khuy

ối xa có thể lên ñến 30m, phát hiện ñược hầu hết các vật

êu âm: có thể phát hiện tất cả các vật tầm phát hiện trung b

ơi và vật cản

ột kỹ thuật ñể nhận biết sự có mặt hay không có mặt của

ột vật thể với cảm biến ñiện tử không công tắc (không ñụng chạm) Cảm biến tiệm

ận có một vị trí rất quan trọng trong thực tế Thí dụ phát hiện vật trên dây chuyền ñể

b Nguyên tắc chế tạo cảm biến cảm ứng từ

Nguyên tác chế tạo cảm biến từ dựa theo hiện tượng cảm ứng từ Hall

Hình 2.3 Hiện tượng cảm ứng từ Hall

Khi ñặt một tấm vật liệu mỏng (thường là bán dẫn) khi có dòng ñiện I chạy qua

sẽ sinh ra một từ trường B có phương tạo với dòng ñiện một góc θ thì sẽ xuất hiện một

θ

sin B I K

Hình 2.4 Hoạt ñộng cảm ứng từ Hall

Hiệu ứng Hall ñược d

ñược gắn vào thanh nam châm t

tạo ra sẽ thay ñổi khi tương tác v

Cảm ứng từ loại ñiện cảm dựa v

quanh nó ñể nhận biết vật Cảm biến loại ñiện cảm rất ña dạng nh

biến tiệm cận ñiện cảm có nhiều kích th

ứng dụng khác nhau Cảm biến tiệm cận ñiện cảm ñ

ợc dùng ñể chế tạo cảm biến xác ñịnh sự di chuyển của vật, vật

ào thanh nam châm tạo từ trường B Từ trường do cuộn dây của cảm biến

ương tác với vật thể kim loại do ñó chỉ phát hiện ñ

Hình 2.5 Nguyên tắc chung của cảm biến từ

ừ loại ñiện cảm (Inductive sensor)

ảm cũng có rất nhiều hình dạng khác nhau, nh

òn võ bọc bằng kim loại như hình 2.6

Hình 2.6 Các loại cảm biến từ loại ñiện cảm

ừ loại ñiện cảm dựa vào ñiện cảm của cuộn dây sinh ra từ tr

ể nhận biết vật Cảm biến loại ñiện cảm rất ña dạng nh

ận ñiện cảm có nhiều kích thước và hình dạng khác nhau t

ảm biến tiệm cận ñiện cảm ñược dùng ñ

ể chế tạo cảm biến xác ñịnh sự di chuyển của vật, vật

ờng do cuộn dây của cảm biến

ới vật thể kim loại do ñó chỉ phát hiện ñược với vật

ủa cảm biến từ

ạng khác nhau, nhưng thường sử

ại ñiện cảm

ện cảm của cuộn dây sinh ra từ trường xung

ể nhận biết vật Cảm biến loại ñiện cảm rất ña dạng như ở hình 2.6 Cảm

ạng khác nhau tương ứng với các

ùng ñể phát hiện các ñối

tượng là kim loại (nhưng chúng

phải là kim loại)

b Cấu tạo

Cảm ứng từ lo

nhờ vào cuộn dây tạo cảm ứng từ với

này thường ñưa ra 2 dây cáp k

ra sẽ có led chỉ thị báo hiệu cảm biến nhận thấy vật

Hình 2

Cấu trúc của cảm biến g

từ trên cuộn dây lên lõi ferit, vùng t

biến, nên vùng này s

nhưng chúng không thể phát hiện các ñối tượng có cấu tạo không

Hình 2.7 Cấu tạo cảm biến từ loại ñiện cảmloại ñiện cảm bao gồm các phần: Vùng từ tr

ộn dây tạo cảm ứng từ với tần số làm việc từ 300 ñến 800kHz, loại

ưa ra 2 dây cáp kết nối nguồn và một dây tín hiệu ra Khi có tín hiệu

ẽ có led chỉ thị báo hiệu cảm biến nhận thấy vật trong vùng tác ñ

Hình 2.8 Cấu trúc của cảm biến từ loại ñiện cảm

ấu trúc của cảm biến gồm 4 phần chính như ở hình 2.9

à lõi ferit: Phần này tạo ra vùng từ trường nhờ hiện t

ên lõi ferit, vùng từ trường tập trung phía tr

ên vùng này sẽ tác ñộng lên vật cần ño

ợng có cấu tạo không

o 2 - Mạch dao ñộng: Chức năng mạch này tạo ra mạch dao ñộng với dạng tín hiệu sin tần số cao (có thể lên ñến 1MHz) khi có sự tương tác lên bề mặt cảm biến thì biên ñộ dao ñộng của tín hiệu này sẽ giảm

hiện giá trị biên ñộ của mạch dao ñộng khi có vật tác ñộng lên bề mặt cảm biến, lúc biên ñộ này giảm ñến một giá trị cho phép nào ñó sẽ xuất ra tín hiệu ở ngõ ra

nằm trong tầm hoạt ñộng của cảm biến hay không, do ñó tín hiện ra dạng ON/OFF

c Nguyên lý hoạt ñộng

Cảm biến cảm ứng từ hoạt ñộng dựa trên nguyên tắc thay ñổi tương tác từ trên bề mặt của cảm biến như hình 2.9

Hình 2.9 Các thành phần của cảm biến từ loại ñiện cảm

Tần số mạch dao ñộng LC thường từ 300Khz ñến 800 Khz ñược tính theo công thức:

Hình 2.10 Trạng thái tác ñộng của cảm biến từ loại ñiện cảm

Khi có vật thể bằng kim loại ñi vào vùng từ trường Từ trường này cảm ứng lên vật thể một dòng ñiện xoay tròn gọi là dòng ñiện xoáy Dòng ñiện xoáy tạo ra một từ trường ngược chiều với từ trường ban ñầu Từ trường này làm giảm biên ñộ mạch dao ñộng LC bên trong cảm biến Hình 2.10

Hình 2.11 Hiện tượng từ trường xoáy của cảm biến từ loại ñiện cảm

Từ trường tạo ra xung quanh cuộn dây khi có dòng ñiện xoay chiều chay qua Khi có vật thể bằng kim loại ñưa vào từ trường Dòng ñiện xoáy sẽ ñược cảm ứng vào kim loại Dòng ñiện xoáy trong kim loại tạo ra từ trường thứ hai ngược với từ trường

ban ñầu như hình 2.11 Dòng ñiện sẽ bị ngắt quảng khi có vết nứt trên vật liệu dẫn ñiện

Cảm biến tiệm cận ñiện cảm ñược thiết kế ñể tạo ra một vùng ñiện từ trường, khi một vật bằng kim loại tiến vào khu vực này, xuất hiện dòng ñiện xoáy (dòng ñiện cảm ứng) trong vật thể kim loại này Hình 1.12

Hình 2.12 Nguyên lý làm việc của cảm biến ñiện cảm

Dòng ñiện xoáy gây nên sự tiêu hao năng lượng (do ñiện trở của kim loại), làm ảnh hưởng ñến biên ñộ sóng dao ñộng ðến một trị số nào ñó tín hiệu này ñược ghi nhận Mạch phát hiện sẽ phát hiện sự thay ñổi tín hiệu và tác ñộng ñể mạch ra lên mức

ON (hình 2.13) Khi ñối tượng rời khỏi khu vực ñiện trường, sự dao ñộng ñược lập lại, cảm biến trở lại trạng thái bình thường

Hình 2.13 Hoạt động của cảm biến tiệm cận điện cảm.

Khi vật cản tác ñộng lên bề mặt của cảm biến, biên ñộ tín hiệu của mạch dao ñộng sẽ thay ñổi, biên ñộ này sẽ giảm dần khi vật càng tiến gần bề mặt tác ñộng Khi khoảng cách ñủ lớn ngõ ra của cảm biến sẽ cho ra một xung và ñèn chỉ báo sẽ sáng lên

d Phân loại

Cảm biến tiệm cận ñiện cảm có thể phân làm 2 loại: Shielded (có bảo vệ) và unshielded (không có bảo vệ) như hình 1.14 Loại không có bảo vệ thường có tầm phát hiện lớn hơn loại có bảo vệ

Hình 2.14 phân loại cảm biến ñiện cảm

2.15) giúp hạn chế vùng diện từ trường ở vùng bên, tuy nhiên khi co lớp bảo vệ này thì vùng từ trường cũng bị giới hạn bớt ñi làm cho cảm biến có tầm phát hiện ngắn lại Vị trí lắp ñặt cảm biến có thể ñặt ngang bằng với bề mặt làm việc

quanh, không thể lắp ñặt cảm biến ngang bằng bề mặt làm việc (bằng bề mặt kim loại) Loại cảm biến không có bảo vệ xung quanh phải có 1 vùng không có chứa kim loại ở phần ñầu cảm biến (hình 2.16) vì thế tầm phát hiện ñược xa hơn nhưng dễ bị ảnh hưởng bởi các vật xung quanh làm bằng kim loại

Hình 2.15 Cảm biến tiệm cận ñiện cảm loại có bảo vệ

Hình 2.16 Cảm biến tiệm cận ñiện cảm loại không có bảo vệ

Ở cả 2 loại cảm biến có bảo vệ và không có bảo vệ, nếu có 1 bề mặt kim loại ở vị trí ñối diện cảm biến, ñể không ảnh hưởng ñến hoạt ñộng của cảm biến thì bề mặt kim loại này phải cách bề mặt cảm biến 1 khoảng cách có ñộ lớn ít nhất gấp 3 lần tầm phát hiện của cảm biến

e Ưu nhược ñiểm

Không chịu ảnh hưởng của ñộ ẩm

Không có bộ phận chuyển ñộng

Không chịu ảnh hưởng của bụi bặm

Không phụ thuộc vào màu sắc

Ít phụ thuộc vào bề mặt ñối tượng hơn so với các kĩ thuật khác

Không có vùng chết (blind zone): cảm biến không phát hiện ra ñối tượng mặc dù ñối tượng ở gần cảm biến

Chỉ phát hiện ñược ñối tượng là kim loại

Có thể chịu ảnh hưởng bởi các vùng ñiện từ mạnh

Phạm vi hoạt ñộng ngắn hơn so với các kỹ thuật khác

2.3.3 Cảm biến từ loại từ cảm: (Inductive Magnectic sensor)

a Loại tác ñộng bằng tiếp ñiểm: (Reed Switch: lưỡi gà)

 Cấu tạo

Cảm biến từ loại tác ñộng bằng tiếp ñiểm

khí trơ

ảm biến từ loại tác ñộng bằng tiếp ñiểm (lưỡi gà) cấu tạo gồm các bộ phận sau:

ộ phận chứa tiếp ñiểm: Là một ống thủy tinh bên trong ch

à): làm bằng chất có khả năng từ tính như sắt hay niken

à dây nối nguồn, tín hiệu ra

Hình 2.17 Cấu tạo cảm biến từ loại lưỡi g

Hình 2.18 Hai trạng thái của lưỡi gà

ấu tạo gồm các bộ phận sau:

ên trong chứa chân không hay

ắt hay niken

ỡi gà

ợc tất cả các loại vật liệu dẫn ñiện trong

ợc tạo ra từ cuộn dây cảm ứng tác ñộng lên

yếu tố: Nhiệt ñộ, vật

ới lực từ ñủ lớn sẽ hút lưỡi gà

Khi có từ trường ñi qua

và hút nhau, hai tiếp ñiểm sẽ ñ

Cảm biến từ loại tác ñộng bằng mạch từ cấu tạo gồm các bộ phận sau:

khí trơ

Hình 2

Cảm biến từ loại tác ñộng bằng mạch từ dựa v

ở dầu thu khi có vật tới gần Cảm biến có cấu tạo gồm các phần giống nh

tác ñộng bằng lưỡi g

bằng mạch từ

 Nguyên lý hoạt ñộng

ờng ñi qua vùng công tắt thì sẽ làm cho hai ti

ếp ñiểm sẽ ñược nối lại ðây là cơ sở ñể chế tạo cảm biến ộng bằng tiếp ñiểm

ừ trường khác nhau cần ñược tránh:

ị trí của ñiểm tác ñộng phụ thuộc vào khoảng cách dịch chuy

ược giới hạn ñể tránh cháy tiếp ñiểm

ại tác ñộng bằng từ cảm (Inductive Magnectic sensor)

ảm biến từ loại tác ñộng bằng mạch từ cấu tạo gồm các bộ phận sau:

ộ phận chứa tiếp ñiểm: Là một ống thủy tinh bên trong ch

à): làm bằng chất có khả năng từ tính như sắt hay niken

à dây nối nguồn, tín hiệu ra

Hình 2.19 Cấu tạo cảm biến từ tác ñộng bằng từ tr

ảm biến từ loại tác ñộng bằng mạch từ dựa vào sự tác

ở dầu thu khi có vật tới gần Cảm biến có cấu tạo gồm các phần giống nh

ỡi gà chỉ khác tiếp ñiểm trong cảm biến từ loại l

ạt ñộng

àm cho hai tiếp ñiểm nhiễm từ

ở ñể chế tạo cảm biến tác

ch chuyển

ảm biến từ loại tác ñộng bằng mạch từ cấu tạo gồm các bộ phận sau:

chứa chân không hay

ắt hay niken

ấu tạo cảm biến từ tác ñộng bằng từ trường

ự tác ñộng của từ trường

ở dầu thu khi có vật tới gần Cảm biến có cấu tạo gồm các phần giống như loại

ỉ khác tiếp ñiểm trong cảm biến từ loại lưỡi gà ñược thay

Cấu tạo gồm m

ở ngõ thu cảm biến, khi vật có từ tr

trường ñầu thu và làm cho m

thường có hai loại nh

ít bị nhiểu bởi kim loại xung quanh, tuy nhi

mặt cảm biến nên kho

xung quanh

một bộ tạo dao ñộng ở tần số cao, dao ñộng n

ảm biến, khi vật có từ trường tiến ñến gần thì sẽ làm

à làm cho mạch dao ñộng của cảm biến bị ảnh h

ện cho ngõ ra cảm biến ở dạng on/off

Các thành phần chính của cảm biến từ tác ñộng bằng từ tr

ần chú ý khi thực hiện trên các dạng từ khác nhau

ệc trạng thái ngậm tần số làm việc cao - 1kHz

ại cảm biến này ở những nơi có nhiều ảnh hưởng của từ tr

và các thông số sử dụng

ảm biến tiệm cận tùy theo cấu tạo sẽ có các ñặc tính sử dụng khác nhau, ờng có hai loại như sau

ận loại có bảo vệ: từ trường ñược tập trung tr

ị nhiểu bởi kim loại xung quanh, tuy nhiên khoảng cách ño sẽ ngắn ñi

Hình 2.21 Cảm biến từ loại có bảo vệ

ận loại không có bảo vệ: không có bảo vệ từ trnên khoảng cách ño sẽ dài hơn, tuy nhiên dễ bị nhiễu bởi kim loại

ộng này tạo từ trường

àm ảnh hưởng ñến từ ạch dao ñộng của cảm biến bị ảnh hưởng, mạch so

ần chính của cảm biến từ tác ñộng bằng từ trường

ởng của từ trường

ẽ có các ñặc tính sử dụng khác nhau,

ợc tập trung trước mặt sensor nên ảng cách ño sẽ ngắn ñi

ảm biến từ loại có bảo vệ

ảo vệ từ trường xung quanh

ễ bị nhiễu bởi kim loại

tính toán như là sai s

cấp Trong một vài trư

khoảng cách tác ñộng n

ñến khi nó ñến gần h

xem xét khi ước lượng

2.24

 Khoảng cách hoạt ñộng hiệu quả (E

Khoảng cách hoạt ñộng hiệu quả ở ñiều kiện nguồn ñiện cung cấp ổn ñịnh với nhiệt ñộ dao ñộng trong khoảng từ 23

sai số trong quá trình s

Hình 2.22 Cảm biến từ loại không có bảo vệ

ờng sử dụng

ật chuẩn (Standard Object)

ợc xem là chuẩn nếu: hình dạng, vật liệu, kích cở… của vật ph

ợc các ñặc tính kỹ thuật của cảm biến

ến khi nó ñến gần hơn khoảng cách tác ñộng Có một vài gi

ợng khoảng cách tác ñộng trong mỗi trường hợp cụ thể

ảng cách hoạt ñộng hiệu quả (Effective Operating Distance

ảng cách hoạt ñộng hiệu quả ở ñiều kiện nguồn ñiện cung cấp ổn ñịnh

ình sản xuất Khoảng cách hoạt ñộng hiệu quả

Vật chuẩn: vật liệu, hình dạng, kích thước, tốc ñộ…

ảm biến từ loại không có bảo vệ

ạng, vật liệu, kích cở… của vật phù

à nó không phụ thuộc vào

ản xuất, nhiệt ñộ hoạt ñộng và ñiện áp cung ờng hợp cảm biến có thể phát hiện ra vật thể nằm ngoài

ờng hợp vật thể không ñược phát hiện cho

ài giới hạn phải ñược ờng hợp cụ thể Hình

istance): Sr ảng cách hoạt ñộng hiệu quả ở ñiều kiện nguồn ñiện cung cấp ổn ñịnh

ựa vào việc tính toán

ật chuẩn: vật liệu, ạng, kích

ớc, tốc ñộ…

của khoảng cách tác ñộng ðiều này có nghĩa là vật thể sẽ ñược phát hiện trong khoảng từ 0 ñến 90% của khoảng cách tác ñộng Tùy thuộc vào mỗi thiết bị, tuy nhiên, khoảng cách tác ñộng hiệu quả có thể xa hơn 110% của khoảng cách tác ñộng Hình 2.24

 Khoảng cách chuyển mạch hữu ích (Useful Switching Distance): Su

Khoảng cách chuyển mạch hữu ích là khoảng cách chuyển mạch ñược tính toán theo ñiều kiện ñiện áp và nhiệt ñộ lý thuyết Khoảng cách chuyển mạch hữu ích thì bằng khoảng 10% của khoảng cách hoạt ñộng hiệu quả Hình 2.24

 Khoảng cách hoạt ñộng chắc chắn (Guaranteed Operating Distance): Sa

Khoảng cách hoạt ñộng chắc chắn là khoảng cách chuyển mạch cho sự hoạt ñộng của cảm biến tiệm cận trong phạm vi ñiều kiện hoạt ñộng cụ có thể chấp nhận ñược ñảm bảo Khoảng cách hoạt ñộng chắc chắn nằm trong khoảng 0 ÷ 81% của khoảng cách hoạt ñộng Hình 2.24

Hình 2.24 Khoảng cách hoạt ñộng của cảm biến

Các chuyển mạch của cảm biến tiệm cận chỉ ñáp ứng lại với vật thể khi vật thể ñó nằm trong khu vực xác ñịnh ñằng trước bề mặt của cảm biến ðiểm mà cảm biến tiệm cận nhận ra ñược một vật thể mang ñến gọi là ñiểm tác ñộng Và ñiểm mà khi vật thể ñi ra làm thiết bị chuyển lại trạng thái ban ñầu gọi là ñiểm thoát Khoảng cách giữa 2 ñiểm này gọi là vùng trễ (hysteretis zone) Hình 2.25

Hình 2.25 Các ñiểm chuyển mạch của cảm biến

 Khoảng cách phát hiện (Detecting Distance)

Khoảng cách phát hiện là khoảng cách từ bề mặt cảm biến ở ñầu cảm biến tới vị trí vật chuẩn xa nhất mà cảm biến có thể phát hiện Hình 2.26

Hình 2.26 Mô tả khoảng cách phát hiện

 Khoảng cách cài ñặt (Sitting Distance)

Khoảng cách cài ñặt là khoảng cách từ bề mặt cảm biến ở ñầu cảm biến tới

vị trí vật cảm biến ñể cảm biến có thể phát hiện vật ổn ñịnh (thường khoảng cách này bằng 70% ñến 0% khoảng cách phát hiện) Hình 2.27

Khoảng cách phát hiện

Vật cảm biến

Khoảng cách Reset

Cảm biến tiệm cận

Bề mặt cảm biến

ON OFF

Hình 2.27 Mô tả khoảng cách cài ñặt

 Thời gian ñáp ứng (Response Time)

phát hiện của cảm biến tới khi ñầu ra cảm biến bật về ON

phát hiện của cảm biến tới khi ñầu ra cảm biến tắt về OFF Hình 2.28

Hình 2.28 Mô tả thời gian ñáp ứng

Trong dãi hoạt ñộng Ngoài dãi hoạt ñộng

Khoảng cách phát hiện ước lượng

Cảm biến tiệm cận

Bề mặt cảm biến

Hình 2.29 Mô tả tần số ñáp ứng

c Khoảng cách ño và các yếu tố ảnh hưởng

 Vật liệu ñối tượng (Material):

Vật liệu ñối tượng là khoảng cách phát hiện của cảm biến phụ thuộc rất nhiều vào vật liệu của vật cảm biến Hình 2.30

Hình 2.30 Mô tả ñặc tính từ của vật liệu

Các vật liệu có từ tính hoặc kim loại có chứa sắt sẽ có khoảng cách phát hiện xa hơn các vật liệu không có chứa từ tính hoặc chứa sắt Hình 2.31

Kim loại cấu tạo nên vật thể cũng ảnh hưởng ñến khoảng cách vùng tác ñộng Nhưng khi một kim loại nào ñó khác thép thì một hệ số chỉnh sửa ñược sử dụng ñể hiệu chỉnh

Khoảng cách phát hiện

Kim loại không có từ tính Kim loại có từ tính

Cảm biến tiệm cận

½ khoảng cách cảm biến M

Vật cảm biến

f=1/(T2+T2)

Hình 2.31 Biểu ñồ mô tả ñộ dẫn theo ñặc tính từ

 Kích cỡ của ñối tượng (Size):

Nếu vật cảm biến nhỏ hơn vật thử chuẩn (test object) khoảng cách phát hiện của cảm biến sẽ giảm Hình 2.32

Hình 2.32 Mô tả kích thước tương ñối của của ñối tượng

 Bề dày của ñối tượng (Size):

ðộ dày của vật thể là một hệ số khác cần ñược xem xét Khoảng cách vùng tác ñộng thì không ñổi ñối với vật chuẩn Tuy nhiên ñối với vật thể không có sắt trong thành phần như ñồng thau (brass), nhôm (aluminum), và ñồng ñỏ (copper) thì sẽ xảy ra hiện tượng “hiệu ứng bề mặt” (skin effect) Khoảng cách vùng cảm ứng sẽ giảm khi ñộ dày của vật thể tăng lên Nếu ñộ dày của vật thể khác so với vật chuẩn thì một hệ số chỉnh sửa sẽ ñược dừng ñể ñiều chỉnh lại

Với vật cảm biến thuộc nhóm kim loại có từ tính (sắt, Niken, SUS…), bề dày vật phải lớn hơn 1mm

Khoảng cách phát hiện ðầu sensor

SUS Brass Aluminum Copper