CẢM BIẾN SENSOR
Cảm Biến An Toàn Là Gì? Nguyên Lý Hoạt Động, Cấu Tạo Cảm Biến
Th8
Để đảm bảo môi trường làm việc, sản xuất và sinh hoạt an toàn tuyệt đối, các thiết bị cảm biến an toàn ngày càng được ứng dụng rộng rãi và trở thành một phần không thể thiếu trong nhiều hệ thống. Vậy cảm biến an toàn là gì? Chúng hoạt động ra sao và có cấu tạo như thế nào mà có thể phát hiện và ngăn chặn kịp thời các tình huống nguy hiểm? Hãy cùng tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây của ATPro Corp.
Khái niệm cảm biến an toàn là gì?
Cảm biến an toàn là thiết bị điện tử được thiết kế để phát hiện và giám sát các yếu tố nguy hiểm trong khu vực làm việc, nhằm đảm bảo an toàn cho con người và thiết bị. Loại cảm biến này thường được lắp đặt trong dây chuyền sản xuất, máy móc tự động, robot công nghiệp hoặc hệ thống cửa tự động để ngăn chặn tai nạn và giảm thiểu rủi ro.
Một trong những dạng phổ biến của cảm biến an toàn là màn chắn sáng (Safety Light Curtain). Thiết bị tạo ra vùng quét bằng chùm tia hồng ngoại hoặc tia sáng, phát hiện sự xâm nhập bất thường và ngay lập tức gửi tín hiệu để dừng hoặc điều khiển thiết bị, bảo vệ an toàn cho người vận hành.
Cấu tạo của cảm biến an toàn
Cấu tạo cảm biến an toàn sẽ phức tạp hơn các loại cảm biến thông thường nhằm đáp ứng yêu cầu phát hiện nhanh và chính xác các nguy cơ mất an toàn. Một thiết bị cảm biến an toàn điển hình thường bao gồm các thành phần chính sau:
Bộ phận cảm biến
Đây là bộ phận cốt lõi, thực hiện chức năng phát hiện sự thay đổi của môi trường hoặc các yếu tố vật lý như ánh sáng, áp suất, âm thanh, nhiệt độ, chuyển động,… Tùy ứng dụng, bộ phận này có thể sử dụng nhiều công nghệ khác nhau như cảm biến quang điện, cảm biến tiệm cận, cảm biến từ trường, cảm biến siêu âm,… để nhận diện các tình huống nguy hiểm một cách nhạy bén.
Bộ phận xử lý tín hiệu
Tín hiệu thu được từ bộ phận cảm biến thường là tín hiệu analog. Bộ phận xử lý tín hiệu có nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu analog sang tín hiệu số (digital), đồng thời thực hiện các thuật toán xử lý để lọc nhiễu, phân tích và đảm bảo tín hiệu được truyền đi chính xác. Sau đó, tín hiệu đã xử lý sẽ được chuyển đến bộ phận điều khiển.
Bộ phận điều khiển
Đây là phần trung tâm của toàn bộ cảm biến an toàn. Bộ phận điều khiển tiếp nhận dữ liệu từ bộ xử lý tín hiệu và đưa ra quyết định phù hợp. Tùy theo độ phức tạp, bộ phận điều khiển có thể chỉ là một mạch điện tử đơn giản hoặc một bộ điều khiển lập trình (PLC) để vận hành những quy trình tự động phức tạp hơn.
Bộ phận đầu ra
Thực hiện các hành động bảo vệ dựa trên tín hiệu điều khiển. Ví dụ: kích hoạt rơ-le để ngắt nguồn điện, đóng/mở van, dừng máy, phát chuông cảnh báo, bật đèn tín hiệu hoặc truyền thông tin cảnh báo đến hệ thống giám sát trung tâm.
Vỏ bảo vệ
Chức năng che chắn và bảo vệ các linh kiện bên trong khỏi bụi bẩn, nước, va đập cơ học hoặc các tác nhân môi trường khác. Thông thường, vỏ được làm từ vật liệu bền, chắc chắn, có tiêu chuẩn chống bụi, chống nước (IP) phù hợp với điều kiện vận hành thực tế.
Khác
Bên cạnh các thành phần chính, cảm biến an toàn còn được trang bị thêm:
Bộ phận hiển thị: Cho phép người vận hành dễ dàng theo dõi trạng thái hoạt động, lỗi hoặc tín hiệu cảnh báo của thiết bị.
Bộ phận kết nối: Các cổng kết nối để liên kết cảm biến với hệ thống điều khiển, mạng công nghiệp hoặc hệ thống giám sát từ xa.
Nguồn cấp điện: là nguồn điện trực tiếp hoặc pin, đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định và liên tục.
Nguyên lý hoạt động của cảm biến an toàn
Cảm biến hoạt động dựa trên nguyên lý phát hiện sự gián đoạn của các tia sáng được phát ra trong không gian bảo vệ. Bao gồm hai bộ phận chính:
- Bộ phát: Tạo ra các tia sáng hồng ngoại hoặc tia laser, xếp thành một “hàng rào” ánh sáng vô hình, bao phủ toàn bộ vùng cần bảo vệ.
- Bộ thu: Được đặt đối diện với bộ phát, liên tục thu nhận các tia sáng này trong điều kiện bình thường.
Trong trạng thái an toàn, khi không có vật thể nào xâm nhập, các tia sáng truyền từ bộ phát sang bộ thu không bị gián đoạn. Tuy nhiên, khi có người hoặc vật thể đi vào khu vực bảo vệ và làm chắn ngang tia sáng, bộ thu sẽ phát hiện ngay lập tức sự gián đoạn tín hiệu.
Ngay khi phát hiện, bộ thu sẽ gửi tín hiệu cảnh báo đến hệ thống điều khiển, kích hoạt các cơ chế bảo vệ cần thiết như dừng máy móc, ngắt nguồn, khóa chuyển động nguy hiểm, hoặc kích hoạt còi và đèn báo.
Cảm biến an toàn được ứng dụng trong những lĩnh vực nào?
- Dây chuyền sản xuất tự động: Giám sát và bảo vệ công nhân khi làm việc gần máy móc tự động, robot công nghiệp, băng chuyền.
- Robot công nghiệp: Tạo vùng an toàn để robot dừng hoạt động khi phát hiện con người tiếp cận khu vực nguy hiểm.
- Hệ thống cửa tự động: Ngăn cửa đóng bất ngờ khi có người hoặc vật cản, đảm bảo an toàn cho người sử dụng.
- Thang máy: Cảm biến cửa thang máy (photoelectric sensor) phát hiện vật cản để tránh kẹt cửa.
- Ngành đóng gói – gia công: Phát hiện tay, vật thể lạ xâm nhập vùng cắt, ép, đóng gói… và dừng máy kịp thời.
- Hệ thống kho thông minh: Đảm bảo an toàn cho nhân viên khi xe nâng, băng tải, cổng kho hoạt động tự động.
- An ninh tòa nhà: Phát hiện xâm nhập trái phép, đột nhập, hoặc các tình huống khẩn cấp.
Xem thêm: Cảm Biến Thông Minh Là Gì? Phân Loại, Nguyên Lý Hoạt Động, Cấu Tạo
Có thể thấy, cảm biến an toàn là giải pháp quan trọng giúp doanh nghiệp, nhà máy và hệ thống tự động hóa vận hành an toàn, hiệu quả và tuân thủ các tiêu chuẩn khắt khe. Nếu bạn đang cần tư vấn, lựa chọn hoặc lắp đặt hệ thống cảm biến an toàn phù hợp cho nhà máy, dây chuyền sản xuất hay công trình của mình. Đừng ngần ngại liên hệ với ATPro Corp để được hỗ trợ chi tiết và giải pháp tối ưu nhất.
Tham khảo ngay các sản phẩm đang được bán chạy nhất tại ATPro
ATPro - Cung cấp phần mềm SCADA, MES, quản lý điện năng, hệ thống gọi số, hệ thống xếp hàng, đồng hồ LED treo tường, đồng hồ đo lưu lượng, máy tính công nghiệp, màn hình HMI, IoT Gateway, đèn tín hiệu, đèn giao thông, đèn máy CNC, bộ đếm sản phẩm, bảng LED năng suất, cảm biến công nghiệp,...uy tín chất lượng giá tốt. Được khách hàng tin dùng tại Việt Nam.
Hotline: 02838425001
Zalo tư vấn báo giá
International Contact
Bài viết liên quan
Cảm Biến Thông Minh Là Gì? Phân Loại, Nguyên Lý Hoạt Động, Cấu Tạo
Cảm biến thông minh một phần không thể thiếu trong đời sống và sản xuất [...]
Th8
Cảm Biến Chuyển Động Là Gì? Phân Loại, Nguyên Lý Hoạt Động, Cấu Tạo
Bạn có biết cảm biến chuyển động là gì mà ngày càng được lắp đặt [...]
Th8
Cảm Biến Khói Thông Minh: Phân Loại, Nguyên Lý Hoạt Động, Cấu Tạo
Cảm biến khói thông minh là thiết bị quan trọng giúp phát hiện sớm nguy [...]
Th8
Công Nghệ Cảm Biến: Khái Niệm, Phân Loại Và Ứng Dụng
Công nghệ cảm biến ngày càng đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống hiện [...]
Th8
Mạng Cảm Biến Không Dây Trong IoT – Kết Nối Thông Minh
Trong kỷ nguyên công nghệ 4.0, Internet vạn vật (IoT) mở ra một thế giới [...]
Th8
Cảm Biến Lực Loadcell Là Gì? Cấu Tạo Và Nguyên Lý Hoạt Động
Cảm biến lực Loadcell là một trong những thành phần trong các hệ thống cân [...]
Th8