Cảm Biến Tiệm Cận

1. Khái niệm

  • Cảm biến biến tiệm cận điện dung là cảm biến dùng để cảm nhận mức chất lỏng; chất kết dính hay các loại chất rắn khối lượng nhỏ như bột; hạt nhựa; xi măng; cát….
  • Thông thường; hầu hết các loại cảm biến điện dung được ứng dụng trong các khu vực nhà máy dùng để đo mức; báo mức chất lỏng chất chất rắn trong các bồn chứa nước; các silo; các bể chứa…

Hình 1. Cảm biến tiệm cận loại điện dung.

2. Cấu tạo

Hình 2. Cấu tạo của cảm biến tiệm cận điện dung.

Gồm 4 phần chính:

  • Cuộn dây điện từ.
  • Bộ tạo dao động.
  • Mạch Trigger.
  • Khối Output.

Bề mặt cảm biến điện dung có cấu tạo bởi ba vòng kim loại đồng tâm. Hai vòng kim loại ở trong cùng là hai điện cực tạo thành tụ điện, vòng tròn thứ ba ngoài cùng gọi là điện cực bù. Điện cực bù có tác dụng giảm độ nhạy của cảm biến với bụi bẩn, dầu mỡ… giúp cho cảm biến hoạt động chính xác hơn.

3. Phân loại

Cảm biến tiệm cận điện dung hay còn gọi cảm biến điện dung đo mức nước bao gồm 2 loại chính:

3.1. Cảm biến đo mức nước bằng điện dung

Cảm biến báo mức dạng điện dung dùng để báo mức nước trên các đường ống dẫn nước hoặc trong các khu vực chứa nước cần báo mức.

Hình 3. Cấu tạo cảm biến điện dung đo mức nước.

3.2. Cảm biến điện dung CLS23

Là dạng cảm biến báo mức nước có que điện cực ngắn nhất với chiều dài que dao động từ 30mm cho đến 1000mm. Đây là dòng cảm biến đo mực nước chuyên sử dụng để đo dòng chảy dẫn điện (nước; dung dịch nước) và các loại chất lỏng không dẫn điện như dầu khoáng; dầu thực vật…).

Hình 4. Cảm biến điện dung CLS23.

3.3. Cảm biến đo mức dầu và chất rắn; chất kết dính

  • Cảm biến đo mức nước đo mức dầu; đo mức chất kết dính và đo mức chất rắn có khối lượng nhỏ với áp lực thấp.
  • Đối với loại cảm biến đo mức điện dung này thì độ dài que điện cực lên tới 6 mét.
  • Chuyên dùng đo mức trong các bồn chứa dầu nhờn; dầu thực vật; dầu diesel; xăng; bột mịn; cát.
  • Loại cảm biến mực nước này có tới sự lựa chọn đó là dùng loại senso đo mức (sensor điện dung).

Hình 5. Cảm biến báo mức chất rắn điện dung có ngõ ra NPN hoặc PNP, ngoài ra còn có loại hai dây mắc nối tiếp qua tải với điện áp 24-220 VAC hoặc 24 VDC.

Hình 6. Cảm biến đo mức chất rắn kiểu Rada JFR SERIES MODEL JFR 110.

4. Nguyên lý hoạt động

Hình 7. Nguyên lý hoạt động của cảm biến điện dung.

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.

Để hiểu rõ hơn về cách mà cảm biến này hoạt động thì các bạn hãy xem đoạn video sau đây.

5. Dải đo và đầu ra (output)

  • Dải đo của cảm biến điện dung: Cảm biến điện dung thông thường có dải đo từ 2mm đến dưới 50mm. Ví dụ: Cảm biến điện dung 2mm, Cảm biến điện dung 4mm, Cảm biến điện dung 8mm, Cảm biến điện dung 12mm, Cảm biến điện dung 16mm, Cảm biến điện dung 25mm, Cảm biến điện dung ON-OFF,…
  • Output của cảm biến điện dung: Cảm biến điện dung sẽ có output thông dụng như PNP/NPN/NO/NC…

6. Ứng dụng

  • Đếm sản phẩm.
  • Kiểm soát mực chất lỏng trong bồn chứa.
  • Kiểm tra chất lượng sản phẩm.
  • Phát hiện sản phẩm bị lỗi trong các dây truyền công nghiệp…

Hình 8. Một số ứng dụng của cảm biến điện dung.

Chúng ta hãy cùng theo dõi đoạn video sau đây mô tả về ứng dụng thực tế của cảm biến tiệm cận điện dung.

 

1. Khái niệm

– Cảm biến tiệm cận điện cảm được dùng để phát hiện các đối tượng là kim loại (loại cảm biến này không phát hiện các đối tượng có cấu tạo không phải là kim loại).

– Loại cảm biến này lại được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp vì giá thành hợp lí và khả năng chống nhiễu tốt.

Hình 1. Cảm biến tiệm cận loại điện cảm.

2. Cấu tạo

Hình 2. Cấu tạo của bộ cảm biến tiệm cận điện cảm.

Một bộ cảm biến tiệm cận điện cảm gồm có 4 khối chính:

  • Cuộn dây và lõi ferit.
  • Mạch dao động.
  • Mạch phát hiện.
  • Mạch đầu ra.

3. Phân loại

Hình 3. Phân loại cảm biến tiệm cận.

– Cảm biến tiệm cận điện cảm loại có bảo vệ (Shielded): Từ trường được tập trung trước mặt cảm biến nên ít bị nhiễu bởi kim loại xung quanh, tuy nhiên khoảng cách đo ngắn đi.

– Cảm biến tiệm cận điện cảm loại không có bảo vệ (Un-Shielded): Không có bảo vệ từ trường xung quanh mặt cảm biến nên khoảng cách đo dài hơn, tuy nhiên dễ bị nhiễu của kim loại xung quanh.

4. Nguyên lý hoạt động

Hình 4. Mỗi thành phần bên trong đảm nhiệm một nhiệm vụ nhất định.

– Cảm biến tiệm cận điện cảm được thiết kế để tạo ra một vùng điện trường, khi một vật bằng kim loại tiến vào khu vực này, xuất hiện dòng điện xoáy (dòng điện cảm ứng) trong vật thể kim loại này.

Dòng điện xoáy gây nên sự tiêu hao năng lượng (do điện trở của kim loại) làm ảnh hưởng đến biên độ sóng dao động, đến một  trị số nào đó tín hiệu này được ghi nhận.

– Mạch phát hiện sẽ phát hiện sự thay đổi tín hiệu và tác động để mạch ra lên mức ON.

– Khi đối tượng rời khỏi khu vực từ trường, sự dao động được tái lập, cảm biến trở lại trạng thái bình thường.

Hình 5. Nguyên lý của cảm biến tiệm cận điện cảm.

Để hiểu rõ hơn về cách hoạt động của cảm biến tiệm cận điện cảm, chúng ta hãy cùng xem qua đoạn video mô tả sau:

5. Dải đo và đầu ra (Output)

  • Dải đo của cảm biến điện cảm: Phát hiện vật không cần tiếp xúc, không tác động lên vật, khoảng cách xa nhất tới 30mm.
  • Output của cảm biến: Cảm biến điện cảm sẽ có output thông dụng như PNP/ NPN/ NO/ NC…

6. Ưu, nhược điểm

6.1. Ưu điểm

  • Vận hành đáng tin cậy.
  • Phát hiện ra vật mà không cần tiếp xúc trực tiếp.
  • Đầu Sensor có thể lắp đặt ở nhiều vị trí.
  • Giá thành hợp lí.

6.2. Nhược điểm

  • Chỉ phát hiện ra được vật thể bằng kim loại.

7. Ứng dụng

  • Đếm sản phẩm.
  • Phát hiện vật bằng kim loại.
  • Kiểm tra mũi khoan.
  • Phát hiện kim loại khác loại trong cùng một dây chuyền sản xuất.

Hình 6. Một số ứng dụng của cảm biến tiệm cận điện cảm.

 

Cảm biến tiệm cận là giải pháp tối ưu nhất để phát hiện đối tượng mà không cần chạm vào. Cảm biến tiệm cận được sử dụng phổ biến nhất là loại cảm ứng từ, nó phát ra một trường điện từ để phát hiện đối tượng kim loại đi qua gần bề mặt của nó

Một Cảm biến tiệm cận (còn được gọi là “Công tắc tiệm cận” hoặc đơn giản là “PROX” tên tiếng anh là Proximity Sensors ) phản ứng khi có vật ở gần cảm biến. Trong hầu hết các trường hợp, khoảng cách này chỉ là vài mm.

Cảm biến tiệm cận vận hành đáng tin cậy ngay cả trong môi trường khắc nghiệt (ví dụ: môi trường ngoài trời hoặc môi trường dầu mỡ). Cảm biến tiệm cận thường phát hiện vị trí cuối của chi tiết máy và tín hiệu đầu ra của cảm biến khởi động một chức năng khác của máy.

Các dòng cảm biến tiệm cận (proximity sensor) của hãng Autonics

Click để xem giá cảm biến tiệm cận Autonics

Các lợi ích chính của cảm biến tiệm cận công nghiệp là:

• Vận hành/cài đặt đơn giản và dễ dàng

• Giá thành kinh tế (ví dụ: rẻ hơn Cảm biến quang điện)

Các loại Cảm biến Tiệm cận:

Có 2 loại cảm biến tiệm cận công nghiệp chính là:

1. Cảm biến tiệm cận từ (cảm biến từ): phát hiện các vật bằng cách tạo ra trường điện từ. Dĩ nhiên, thiết bị chỉ phát hiện được vật kim loại.

Ứng dụng:

2. Cảm biến tiệm cận loại điện dung: phát hiện các vật bằng cách tạo ra trường điện dung tĩnh điện. Do đó, thiết bị này có thể phát hiện mọi loại vật.

Ứng dụng:

Mặc dù cảm biến tiệm cận từ chỉ phát hiện được các vật kim loại, nhưng chúng phổ biến hơn nhiều trong công nghiệp. Những cảm biến này ít bị nhiễu do tác động bên ngoài hơn và giá thành của những cảm biến này rẻ hơn cảm biến điện dung.

Video ứng dụng của cảm biến tiệm cận Autonics trong công nghiệp

Click ngay để xem và tải tài liệu cảm biến tiệm cận Autonics

Cảm biến tiệm cận là giải pháp tối ưu nhất để phát hiện đối tượng mà không cần chạm vào. Cảm biến tiệm cận được sử dụng phổ biến nhất là loại cảm ứng từ, nó phát ra một trường điện từ để phát hiện đối tượng kim loại đi qua gần bề mặt của nó.

Cảm biến tiệm cận là giải pháp tối ưu nhất để phát hiện đối tượng mà không cần chạm vào. Cảm biến tiệm cận được sử dụng phổ biến nhất là loại cảm ứng từ, nó phát ra một trường điện từ để phát hiện đối tượng kim loại đi qua gần bề mặt của nó

Một Cảm biến tiệm cận (còn được gọi là “Công tắc tiệm cận” hoặc đơn giản là “PROX” tên tiếng anh là Proximity Sensors ) phản ứng khi có vật ở gần cảm biến. Trong hầu hết các trường hợp, khoảng cách này chỉ là vài mm.

Cảm biến tiệm cận vận hành đáng tin cậy ngay cả trong môi trường khắc nghiệt (ví dụ: môi trường ngoài trời hoặc môi trường dầu mỡ). Cảm biến tiệm cận thường phát hiện vị trí cuối của chi tiết máy và tín hiệu đầu ra của cảm biến khởi động một chức năng khác của máy.

Các dòng cảm biến tiệm cận (proximity sensor) của hãng Autonics

Click để xem giá cảm biến tiệm cận Autonics

Các lợi ích chính của cảm biến tiệm cận công nghiệp là:

• Vận hành/cài đặt đơn giản và dễ dàng

• Giá thành kinh tế (ví dụ: rẻ hơn Cảm biến quang điện)

Các loại Cảm biến Tiệm cận:

Có 2 loại cảm biến tiệm cận công nghiệp chính là:

1. Cảm biến tiệm cận từ (cảm biến từ): phát hiện các vật bằng cách tạo ra trường điện từ. Dĩ nhiên, thiết bị chỉ phát hiện được vật kim loại.

Ứng dụng:

 

2. Cảm biến tiệm cận loại điện dung: phát hiện các vật bằng cách tạo ra trường điện dung tĩnh điện. Do đó, thiết bị này có thể phát hiện mọi loại vật.

Ứng dụng:

 

 

Mặc dù cảm biến tiệm cận từ chỉ phát hiện được các vật kim loại, nhưng chúng phổ biến hơn nhiều trong công nghiệp. Những cảm biến này ít bị nhiễu do tác động bên ngoài hơn và giá thành của những cảm biến này rẻ hơn cảm biến điện dung.

 


Có Thể Bạn Quan Tâm:

Xem Thêm các tài liệu khác tại :https://dienhathe.info

https://dienhathe.com


Điện Hạ Thế


Download Bảng GiáCatalog mới nhất Tại:

http://dienhathe.info

Hotline: 0907 764 966

email: info@dienhathe.com

Website: www.dienhathe.org

Điện Hạ Thế.com phân phối các sản phẩm thiết bị Điện Công Nghiệp, Biến Tần, Khởi Động Mềm,Phụ kiện tủ điện, dây cáp điện, ATS-Bộ Chuyển Nguồn Tự Động,Điện Dân Dụng,Tụ Bù, cuộn kháng, bộ điều khiển và các loại thiết bị tự động.:

Thiết bị điện ABB, LS, Mitsubishi, Schneider, Hitachi, Huyndai, Fuji Siemens, MPE, C&S.

Cáp điện: Cadivi, Daphaco, Sang jin, Tài Trường Thành, Lion, Evertop, Taya.

Biến Tần: ABB, LS, Siemens, Mitsubishi

Khởi Động Mềm: ABB, LS, Mitsubishi.

Thiết Bị Tự Động: Siemens, Omron, Autonics,

Dây và Cáp Điều Khiển: Sang Jin

Bộ Chuyển Nguồn Tự Động: ABB, Socomec, Soung, Osemco

Phụ Kiện Tủ Điện : Leipole, CNC, Idec, Hanyoung, Selec, Đầu Cos, Phụ kiện Trung Quốc.

Tủ Điện: Các loại tủ điện có sẵn hoặc tủ điện đặt theo yêu cầu.

Điện Dân Dụng: MPE, Panasonic, Sino.

Tụ Bù, cuộn kháng và bộ điều khiển: Mikro, Selec, Samwha.

Tags Sản Phẩm

Điện Công Nghiệp, thiết bị điện, Phụ kiện tủ điện, dây cáp điện, ABB, LS, Mitsubishi, Schneider, Hitachi, Huyndai, Fuji Siemens, MPE, C&S. Cadivi, Daphaco, Sanjin, Tài Trường Thành, Lion, Evertop, Taya, Leipole, CNC, Idec, Hanyong, MPE

Download Catalog sản phẩm, bảng giá thiết bị Điện Công Nghiệp tại : http://dienhathe.info