Chat Facebook

NGUYÊN LÝ CẤU TẠO CỦA CẢM BIẾN TỪ – CÔNG TY ATPro

Cảm biến từ là một thiết bị dùng để rà soát các đối tượng là vật thể kim loại. Giúp nhận diện, phân loại ra các vật thể làm bằng kim loại. Vậy nguyên lý cấu tạo cảm biến từ là gì? Cảm biến từ có những chức năng gì trong công nghiệp? Hãy cùng ATPro tìm hiểu ngay dưới bài viết này nhé.

Nguyên lý cấu tạo hoạt động của cảm biến từ

Trong quá trình hoạt động, sau khi được cấp nguồn, cuộc dây trong cảm biến sẽ phát ra một điện từ khỏi bề mặt của các loại cảm biến. Các trường điện từ này đa phần là khác nhau.

Sự khác nhau này phụ thuộc vào một số yếu tố nhất định từ hình dạng, kích thước, đường kính và mức độ bọc giáp của cuộn dây đó. 

nguyên lý hoạt động cảm biến từ

Trong quá trình hoạt động của các hệ thống dẫn đến quyết định lựa chọn các thiết bị cảm biến từ. Nếu cảm biến từ này có đường kính càng lớn thì sẽ phát ra từ trường càng lớn. Vật thể kim loại tiến đến gần thì sẽ làm cho bề mặt của vừa xong cảm biến từ thâm nhập vào vùng từ trường điện từ. 

Khi hiện tượng này xảy ra, dòng điện xoáy sẽ sinh ra trên một số bề mặt của các vật thể kim loại. Nếu khoảng cách càng gần, hay nói cách khác bề mặt cảm biến từ thì dòng điện xoáy sẽ tăng lên và biên độ của từ trường sẽ bị giảm.Mặt khác, nếu biên độ điện từ bị giảm thì sẽ kích hoạt được một số mục tiêu nhất định.

Phân loại các loại cảm biến từ hiện nay

Nguyên lý cấu tạo cảm biến từ tiềm cận

cảm biến từ tiệm cận

Cảm biến này thường phản ứng khi có vật ở gần cảm biến. Trong đa số các trường hợp trong thực tế thì khoảng cách này khá ngắn. Có khi chỉ vài milimet.

Cảm biến từ tiềm cận hoạt động được trong những môi trường khá khắc nghiệt. Chẳng hạn như: Môi trường ngoài trời, môi trường dầu mỡ. Đa phần, cảm biến từ tiềm cận sẽ phát hiện ra các vị trí cuối và tín hiệu đầu ra của cảm biến khởi động  một chức năng nào đó của máy.

Ưu điểm

  • Vận hành đơn giản
  • Giá thành tiết kiệm

Ứng dụng

  • Công nghiệp chế tạo ô tô
  • Công nghiệp máy công cụ
  • Công nghiệp chế biến thực phẩm
  • Xe gia dụng 
  • Mảy rửa xe

Cách vận hành của cảm biến từ tiệm cận 

Cấu tạo từ một cuộc dây được cuốn quanh các lõi từ tại đầu cảm ứng. Khi có xuất hiện của sóng cao tần, sóng này sẽ đi qua lõi dây sau đó sẽ tạo ra một môi trường điện từ dao động xung quanh nó. Từ đó, những trường điện từ này sẽ có mạch phía bên trong để kiểm soát.

Khi có vật liệu kim loại ở gần hoặc đang di chuyển về hướng của cảm biến từ tiềm cận, sẽ tạo ra một dòng điện xoay chiều phía bên trong của vật. Những dòng điện này gây ra những tác dung tương tự như những máy biến thế. Nguyên nhân của quá trình này là do năng lượng bị giảm đi, dao động theo đó cũng bị giảm theo. Từ đó, khiến cho độ mạnh của từ trường bị giảm khá nhiều. 

Trong quá trình này, mạch giám sát sẽ phát hiện ra mức giao động bị giảm đó, từ đó phát tín hiệu đến thiết bị đầu ra. Vật đã được phát hiện. 

Vì nguyên lý hoạt động trên chủ yếu dùng điện từ (phát hiện các thiết bị cấu tạo thành từ kim loại), nên cảm biến điện từ được sử dụng phổ biến hơn cảm biến quang điện. Ngoài ra, cấu tạo cảm biến điện từ còn vượt trội hơn hẳn cảm biến quang về khả năng chịu đựng với các môi trường khắc nghiệt. 

Để minh chứng điều này, người ta dùng cảm biến từ tiệm cận để tìm kiếm các vật trong các môi trường như dầu, bụi, thường không ảnh hưởng đến năng suất hoạt động của cảm biến.

Đầu ra

sơ đồ cấu tạo

Đầu ra tranzito của cảm biến từ tiệm cận có logic NPN hoặc  PNP. Gọi chung cho các loại này bởi một cái tên là DC-3 dây.

Ngoài ra, trong một số trường hợp nhất định, người ta còn có thể dùng tiệm cận có hai kết nối âm dương (DC- 2 dây) thường chỉ có hai chế độ: Thường mở / thường đóng. 

Cảm biến điện từ tự động sẽ giúp chia theo các chế độ mở / đóng để mô tả chính xác nhất tín hiệu của đầu ra cảm biến. Tín hiệu này thông báo hiển thị khi phát hiện ra vật và cũng có thể là không phát hiện ra vật.

Trong đó ta phân biệt hai loại tín hiệu này như sau:

  • Thường mở: Tín hiệu này có điện áp cao hơn, khi phát hiện ra vật. ĐIện áp sẽ thấp hơn nếu không phát hiện ra vật
  • Thường đóng: Ngược lại với tín hiệu Thường Mở. Điện áp cao hơn khi không phát hiện ra vật và sẽ thấp hơn nếu phát hiện ra vật.

Nguyên lý cấu tạo cảm biến từ điện dung

Phát hiện ra các vật bằng cách tạo ra một dung tĩnh điện. Không giống như cảm biến từ tiệm cận chỉ phát hiện được kim loại, cảm biến từ điện dung có thể phát hiện ra tất cả mọi vật.

Lưu ý khi lựa chọn cảm biến từ để phát hiện vật

hình mô phòng cấu tạo cảm biến từ

Để phát hiện chính xác vật thì ta cần đảm bảo một số tiêu chí dưới đây:

  • Điều kiện cụ thể xoay quanh vật như là: Chất liệu, kích thước  và lớp mạ của bề mặt bên ngoài
  • Vận tốc ước tính của mục tiêu
  • Ảnh hưởng môi trường kim loại xung quanh
  • Anh hưởng của nhiệt độ, điện áp, EMC, độ rung và va chạm. Độ ẩm, dầu, bột, hóa chất hoặc chất tẩy rửa.
  • Khoảng cách phát hiện bắt buộc.

Với những nội dung kiến thức như trên. Công ty ATPro mong rằng đã giúp bạn hiểu hơn về nguyên lý cấu tạo cảm biến từ cũng như một số phân loại của nó. Giúp bạn biết được những lợi ích của cảm biến điện từ, ưu điểm nhược điểm so với các loại cảm biến khác từ đó sử dụng một cách chính xác hơn rất nhiều.

5/5 (2 Reviews)

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Website này sử dụng Akismet để hạn chế spam. Tìm hiểu bình luận của bạn được duyệt như thế nào.