Cảm biến tiệm cận là gì ? Cấu tạo, thông số các loại sơ đồ

Cảm biến tiệm cận ư ! Với nhiều người nghe tên có vẻ hơi lạ đúng không ? Nhưng nếu tìm hiểu kỹ thì nó lại cực kỳ gần gũi với chúng ta. Đọc tiếp bài viết để biết vì sao tôi lại nói như vậy nhé ! Đương nhiên nôi dung không chỉ có vậy đâu, ngoài ra còn có các phần mà tôi muốn chia sẻ nữa có thể kể đến như cấu tạo, các loại, thông số, sơ đồ mạch của cảm biến mà bạn có thể chưa biết.

Cảm biến tiệm cận là gì ?

Tên gọi khác của cảm biến tiệm cận chính là công tắc tiệm cận hay PROX. Nó xảy ra các phản ứng khi có một vật nào đó ở gần thiết bị cảm biến. Trong một số trường hợp đặc biệt thì khoảng cách được tính chỉ vài mm.

Hiện nay, có 3 hệ thống phát hiện công việc chuyển đổi này gồm có:

• Nhờ vào hệ thống cảm ứng điện từ để xác định.
• Sự thay đổi của điện dung.
• Sử dụng nam châm và hệ thống mạch cộng hưởng từ.

Cấu tạo của công tắc tiệm cận

Về phần cấu tạo, thì cảm biến được chia thành  4 loại chính gồm có:

• Phần cảm biến
• Mạch dao động
• Bộ cảm nhận
• Bộ mạch tín hiệu của đầu ra.

Ngoài ra, để có thể thực hiện được công việc chuyển đổi tín hiệu cảm biến còn phải sử dụng đến 3 hệ thống phát tín hiệu gồm có:

• Hệ thống dùng sự thay đổi điện dung
• Dùng nam châm
• Mạch cộng từ

Các loại cảm biến tiệm cận

• Dòng điện dung
• Cảm biến dịch chuyển
• Hiệu ứng Doppler
• Hệ thống quy nạp
• Loại từ tính
• Dòng quang học
• Rada
• Phản xa và bức xạ Ion hóa.
• Sonar
• Các loại thiết bị cảm biến sóng siêu âm.
• Cảm biến hiệu ứng hall.

Nguyên lý hoạt động của cảm biến tiệm cận

Hầu hết các loại cảm biến này đều hoạt động dựa trên nguyên lý trường điện từ với bán kính thu nhận tín hiệu khoảng 15mm. Chỉ cần nhận được tín hiệu trong khoảng cách này thì thiết bị sẽ gửi ngay về cho bộ xử lý để điều khiển hoạt động.

Nguyên lý làm việc của cảm ứng từ tiệm cận

Cảm ứng từ tiệm cận có cấu tạo với một cuộn lõi và một cuộn dây cuốn quanh. Khi có một lớp sóng cao tần chạy qua lúc này sẽ sinh ra trường điện từ và nó sẽ tạo ra dòng điện cho tất cả các kim loại di chuyển ở gần nó.

Những dòng điện này sẽ gây ra các tác động như một máy biến thế, vì vậy năng lượng ở trong cuộn sẽ dao động ( Trong trường hợp này thì nó sẽ giảm xuống ), độ mạnh của từ trường cũng sẽ giảm theo.

Lúc này sẽ đến nhiệm vụ của phần mạch giám sát để phát hiện ra sự thay đổi, từ đó thay đổi đầu ra làm sao cho phù hợp với thiết bị.

Nguyên lý hoạt động cảm cảm biến tiệm cận điện dung

Phương thức hoạt động của dòng cảm biến này khá là đơn giản. Chỉ cần phát hiện ra sự thay đổi của điện dung cùng với đó là phần đầu Sensor là cảm biến sẽ ngay lập thức thực hiện việc tiếp nhận và truyền tín hiệu về bộ xử lý của nó.

>> Tham khảo nội dung bài viết: Các loại linh kiện điện tử cơ bản bạn đã biết ?

Ứng dụng của PROX

• Được dùng trong hệ thống đậu đỗ xe
• Hệ thống cảnh báo mặt đất trong hàng không.
• Phép đo độ rung trong trục quay.
• Cảm biến trung tâm ở trục cam Piston.
• Sử dụng trong tàu lượn
• Hệ thống băng truyền
• Dây chuyền sản xuất nước uống thực phẩm.
• Điện thoại di động

>> Và rất nhiều ngành nghề khác hiện đang ứng dụng loại cảm biến này.

Sơ đồ mạch cảm biến tiệm cận đơn giản

Trong phần hình ảnh dưới đây, tôi có giới thiệu đến mọi người một hệ thống sơ đồ mạch đơn giản của bộ cảm biến này. Vì nó khá đơn giản với một vài đại lượng thông dụng do đó tôi sẽ không giải thích nhiều về vấn đề này.

Nếu bạn cần hỗ trợ thêm về cách đọc sơ đồ mạch điện cảm biến này có thể gửi thông tin về phần liên hệ của chúng tôi.

Thông số kỹ thuật của một số dạng cảm biến tiệm cận

Bộ cảm biến M4, M5, M8

• Kích thước thân cảm biến: M4, M5, M8, M12, M18, M30.
• Vật liệu sản xuất thân ngoài: inox, nickel-plated brass.
• Dòng điện áp: 2 hoặc 3 dây DC và 2 dây AC (20-250VAC).
• Phạm vi hoạt động: 0.8 – 22mm
• Kết nối cáp có sẵn hoặc là jack cắm M8, M12.
• Dải tần số hoạt động: 1KHz đến 2KHz
• Khoảng nhiệt độ hoạt động: – 25 đến 70 độ C.

Cảm biến có kết cấu thân vuông

• Điện áp: 20 – 250 VAC/DC
• Phạm vi hoạt động: 30mm
• Tiêu chuẩn chống nước: IP67
• Dải tần số: 25-50 Hz

Tổng kết

Trên đây là toàn bộ nội dung thông tin liên quan đến cảm biện tiệm cận mà tôi muốn chia sẻ đến các bạn. Tùy theo từng ứng dụng khác nhau, nó sẽ có cách thức hoạt động riêng. Nhưng về cơ bản đều làm việc dựa trên các nguyên tắc chung mà tôi gửi đến các bạn ở phía trên.

Trả lời cho câu hỏi ở phần mở đầu vì sao tôi lại nói gần gũi với chúng ta ? Đơn giản là dòng cảm biến này sử dụng rất nhiều trong thiết bị điện thoại di động. Đặc biệt là các dòng Smartphone hiện nay. Bạn có để ý, cứ mỗi lần đưa điện thoại lên nghe màn hình sẽ tắt không ? Đó chính là một phần của nó đấy.

Một số bài viết cùng chuyên mục cảm biến

>> Cảm biến nhiệt độ là gì ? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó

>> Nguồn wikipedia: A proximity sensor – Cảm biến tiệm cận