Cảm biến tiệm cận được ứng dụng phổ biến trong đời sống hàng ngày, đặc biệt là trong lĩnh vực smartphone. Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu rõ về loại cảm biến này. Chúng ta cùng tìm hiểu chi tiết cảm biến tiệm cận trong nội dung bài viết dưới đây nhé.
Cảm biến tiệm cận là gì?
Cảm biến tiệm cận hay còn gọi là cảm biến phát hiện vật cản, công tắc tiệm cận, tiếng Anh là Proximity Sensors, viết tắt là PROX. Đây là loại cảm biến sẽ phản ứng khi có vật ở gần chúng.Khoảng cách này thường chỉ trong khoảng vài mm.
Cảm biến tiệm cận thường được ứng dụng để phát hiện vị trí cuối của chi tiết máy và tín hiệu đầu ra sẽ giúp kích hoạt một chức năng nào đó tùy theo ứng dụng.
Cảm biến tiệm cận có thể hoạt động tốt ngay cả trong môi trường khắc nghiệt.Cảm biến này sẽ đổi tín hiệu về sự chuyển động hoặc xuất hiện của vật thể khi ở gần thành tín hiệu điện. Để làm được điều này thì cần có 3 hệ thống đó là:
- Hệ thống dùng dòng điện xoáy được phát ra trong vật thể kim loại nhờ hiện tượng cảm ứng điện từ.
- Hệ thống dùng sự thay đổi điện dung khi đến gần vật thể cần phát hiện
- Hệ thống sử dụng nam châm và hệ thống chuyển mạch cộng từ.
Như vậy, cảm biến tiệm cận có những đặc điểm sau:
- Có thể phát hiện vật thể mà không cần tiếp xúc, không tác động lên vật với khoảng cách lớn nhất lên đến 30mm.
- Hoạt động ổn định trong những môi trường khác nhau.
- Chống rung động và chống shock tốt.
- Tốc độ phản ứng nhanh.
- Tuổi thọ cao so với công tắc giới hạn.
- Đầu sensor nhỏ nên có thể lắp ở vị trí khác nhau.
Nguyên lý hoạt động của cảm biến tiệm cận
Cảm biến tiệm cận là loại cảm biến hoạt động dựa trên nguyên lý trường điện từ phát ra xung quanh cảm biến với khoảng cách tối đa 30mm. Khi gặp vật thể trong khoảng cách thì nó sẽ phát tín hiệu truyền về bộ xử lý để thực hiện một chức năng nào đó.
Phân loại cảm biến tiệm cận
Hiện nay, cảm biến tiệm cận được phân loại thành 2 loại chính đó là cảm ứng từ và loại điện dung.
Cảm biến tiệm cận cảm ứng từ
Được phân thành 2 loại:
- Cảm ứng từ không có bảo vệ (Unshielded): Loại cảm ứng này không có bảo vệ từ trường xung quanh bề mặt của sensor. Điều này giúp chúng có khoảng cách đo dài hơn, tuy nhiên lại dễ bị nhiễu của kim loại xung quanh.
- Cảm ứng từ loại có bảo vệ (Shielded): Từ trường tập trung trước mặt sensor nên hạn chế tình trạng bị nhiễu bởi kim loại xung quanh. Tuy nhiên khoảng cách đo ngắn hơn so với loại không có bảo vệ.
Cảm biến tiệm cận điện dung
Cảm ứng này phát hiện vật thể ở gần theo nguyên tắc tĩnh điện. Khi có vật thể ở gần thì sẽ có sự thay đổi điện dung giữa vật cảm biến và đầu sensor. Loại sensor này có thể phát hiện tất cả vật thể.
Ứng dụng của cảm biến phát hiện vật thể
Cảm biến tiệm cận ứng dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực khác nhau như lắp trên các dây chuyền sản xuất, điện thoại cảm ứng, xe ô tô,…
Một số ứng dụng nổi bật:
- Kiểm soát chất lỏng trong hộp giấy
- Kiểm soát chất lỏng trong bể chứa
- Kiểm soát kim loại
- Kiểm soát số lượng như trong nhà máy bia, nước ngọt,…
Một số lưu ý khi sử dụng cảm biến tiệm cận
Để sử dụng hiệu quả cảm biến vào các ứng dụng trong đời sống, bạn cần lưu ý đến một số điểm sau:
- Bạn cần xác định mình đang đo cái gì?
- Tốc độ xử lý của cảm biến nhanh hay chậm
- Độ chính xác khu vực đo có cần chính xác cao không?
- Nên kiểm tra sức ảnh hưởng của môi trường xung quanh có tác động nhiều đến cảm biến hay không. Đặc biệt là kiểm tra xem khu vực đo có lượng từ trường lớn như nam châm không để đưa ra biện pháp xử lý từ đó hạn chế sai số.
- Khu vực đo có bị rung hay không?
- Khoảng cách từ cảm biến tới vật cần đo là bao nhiêu?
Tùy vào nhu cầu sử dụng mà bạn nên kiểm tra kỹ và chọn mua những loại cảm biến thích hợp vừa đáp ứng nhu cầu lại tiết kiệm chi phí.
Trên đây là những thông tin về cảm biến tiệm cận – Một loại cảm biến được sử dụng khá nhiều trong đời sống hàng ngày. Mong rằng qua bài viết sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về cảm biến này.
