CAMBIEN TIEM CAN

Vậy cảm biến tiệm cận là gì ?• Cảm biến tiệm cận chính là loại cảm biến giúp phát hiện những vật thể gần đó mà không cần phải tiếp xúc vật lý... Các loại cảm biến tiệm cậnCảm biến tiệm

Khái niệm chung về cảm biến

• Là những thiết bị có khả năng cảm nhận những đại lượng điện và không điện, chuyển đổi chúng thành những tín hiện phú hợp với thiết bị thu nhận tín hiệu

Vậy cảm biến tiệm cận là gì ?

• Cảm biến tiệm cận chính là loại cảm biến giúp phát hiện những vật thể gần đó mà không cần phải tiếp xúc vật lý

Các loại cảm biến tiệm cận

Cảm biến tiệm cận điện cảm

 Cảm biến tiệm cận điện dung

 Cảm biên tiệm cận siêu âm

 Cảm biến tiệm cận quang

Cảm biến tiệm cận điện cảm

• Cảm biến tiệm cận điện cảm được dùng để phát hiện ra những vật thể kim loại

từ tính và kim loại không từ tính như nhôm hoặc đồng

• Khoảng cách hoạt động của cảm biến phụ thuộc vào kích thước cuộn dây cũng như là hình dáng , kích thước và vật liệu của vật thể

• Nguyên tắc hoạt động dựa trên cuộn dây và dao động của tần số cao để tạo ra từ

trường xung quanh bề mặt cảm biến

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

• Cấu tạo chính của cảm biến điện cảm gồm 4 phần : Cuộn dây

cảm biến , bộ tạo dao động , mạch ghi nhận tín hiệu , tín hiệu

ngõ ra

Nguyên lý hoạt động

• Cuộn dây tạo ra từ trường tần số cao ngay tại bề mặt cảm

biến Khi có vật thể kim loại tiến vào vùng từ trường này ,

một dòng điện xoáy sẽ sinh ra trên bề mặt kim loại

Dòng điện xoáy này tạo nên tải của cảm biến, làm giảm biên độ của vùng điện từ Khi vật thể càng đến gần cảm biến thì dòng điện xoáy càng tăng lên làm tăng tải của mạch dao động và hơn nữa làm giảm biên độ của từ

trường (từ trở tăng lên) Đến một trị số nào đó sẽ không tăng nữa và bộ tạo dao động sẽ không dao động nữa, tín hiệu này sẽ được ghi nhận (bởi mạch Trigger), xử lý và đưa ra ngõ ra

Khi vật thể đi ra khỏi vùng cảm biến, biên độ tần số của mạch dao động tăng lên đến một giá trị định trước thì mạch Trigger thay đổi trạng thái ngõ ra của cảm biến và trạng thái ban đầu của nó

Ứng dụng

Cảm biến điện dung

• Cảm biến điện dung được sữ dụng để phát hiện vật liệu kim loại và vật liệu không phải kim loại ( ví dụ như gỗ , cao su , giấy , … )

• Cảm biến tiệm cận điện dung phát hiện các vật bằng cách tạo ra

trường điện dung tĩnh điện

• Là loại cảm biến rất nhạy , có thể phát hiện được vật trong khoảng cách rất nhỏ

Nguyên lý hoạt động

Trong cảm biến tiệm cận điện dung có bộ phận làm thay đổi điện dung C của các bản cực.

Nguyên lý hoạt động cơ bản của cảm biến điện dung dựa trên việc đánh giá sự thay đổi điện dung của tụ điện.Bất kì vật nào

đi qua trong vùng nhạy của cảm biến điện dung thì điện dung của tụ điện tăng lên.Sự thay đổi điện dung này phụ thuộc vào khoảng cách, kích thước và hằng số điện môi của vật liệu.

Bên trong có mạch dùng nguồn DC tạo dao động cho cảm biến dòng, cảm biến dòng sẽ đưa ra một dòng điện tỉ lệ với khoảng cách giữa 2 tấm cực.

Ứng dụng

Cấu tạo và nguyên lý

Phần điều khiển của cảm biến quang gồm phần phát ( Nguồn sang ) và phần thu để nhận ra ánh sang do bên phát phát ra rồi kết hơp với mạch so sánh và khuếch đại tín hiệu

Ánh sáng sử dụng trong cảm biến quang là ánh sáng hồng ngoại được phát bởi diode phát quang (LED) với tần số từ 5 tới 30kHZ

Thru – beam

Là loại cảm biến gồm hai đầu riêng

biệt được gắn ở hai phía đối diện

nhau Đầu phát sẽ phát ra chum tia

hội tụ thông qua một thấu kính

hướng tới bên thu , khoảng cách tối

đa 100m

lại là ánh sang kiểu khuếch tán ,

khoảng cách tối đa 1m

Retro - reflective

• Cảm biến retro – reflective

có phần phát và phần thu

được đặt chung giống như

cảm biến diffuse reflective

nhưng nguyên lý hoạt động

giống loại Thru – Beam ,

khoảng cách tối đa 10m

Ứng dụng

Cảm biến siêu âm

• Là loại cảm biến sử dụng sóng siêu âm phát ra từ đầu cảm biến tác

động lên một mặt phẳng như mặt nước, tấm kính, vách tường, mặt phẳng các loại dung dịch miễn là có diện tích đủ lớn

Cấu tạo

• Cảm biến siêu âm gồm có 4 phần chính : bộ phận phát và nhận song siêu âm , bộ phận so sánh , mạch phát hiện và ngõ ra

Nguyên lý

• Bộ phận phát và nhận song siêu âm gồm

một cái đĩa ceramic được gán dưới bề mặt

cảm biến Khi có điện áp với tần số được

đưa vào thì đĩa sẽ rung động tạo ra song

siêu âm Khi song siêu âm đợc phát và nếu

gặp vật cản thì sẽ dội ngược lại với song

siêu âm mới với tần số tương đương

nhưng có biên độ nhỏ hơn

Ứng dụng

So Sánh Ưu khuyết giữa các cảm biến

Tài liệu tham khảo :