Tiếng ViệtCảm biến từ là gì? Chi tiết cấu tạo, nguyên lý và ứng dụng thực tế
Cảm biến từ là gì?
Cảm biến từ (Inductive Sensor) là thiết bị hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ, phát hiện được các vật có từ tính khi không tiếp xúc ở khoảng cách gần. Hay hiểu cách khác, cảm biến từ sử dụng để phát hiện các nhiễu loạn bên trong từ trường như cường độ, hướng, từ thông. Một số loại cảm biến từ có thể sử dụng với các đặc điểm như ánh sáng, áp suất, nhiệt độ,…
Tuy nhiên cảm biến từ hiện nay được chia thành 2 loại là tính tổng từ trường và tính thành phần véc tơ trong từ trường.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cảm biến từ
Để giúp quý vị hiểu rõ hơn về cảm biến từ, chúng tôi xin cung cấp cho bạn các thông tin chi tiết về cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động của thiết bị này như sau:
Cấu tạo
Thông thường, cấu tạo của 1 cảm biến từ cơ bản có những phần chính sau:
- Cuộn cảm: Có vai trò dẫn dòng điện 1 chiều, thường được ghép song song hoặc nối tiếp để tạo thành mặt cộng hưởng có tần số dao động lớn nhất.
- Bộ cảm ứng và xử lý tín hiệu: Thông tin được xử lý để rút ra tham số định tính, định lượng phục vụ nhu cầu nghiên cứu trong khoa học
- Ngõ ra điều khiển: Sử dụng để điều khiển toàn bộ quá trình diễn ra
Cấu tạo của cảm biến từ
Nguyên lý hoạt động của cảm biến từ
Cảm biến từ có nguyên lý hoạt động như sau:
- Khi được cấp điện, dòng điện 1 chiều sẽ đi qua cuộn cảm khi từ trường trong cuộn cảm không thay đổi.
- Khi này cảm biến từ có thể phát hiện các vật kim loại tương tác với từ trường gây ra các nhiễu loạn.
- Trong khi đó các chất phi kim, bụi bẩn không gây tác động đến từ trường vì vậy cảm biến từ có thể sử dụng trong các điều kiện khác nhau như bụi bẩn, ẩm ướt mà không bị ảnh hưởng.
Phân loại cảm biến từ
Hiện nay có nhiều loại cảm biến từ khác nhau, tùy vào tiêu chí mà chúng được phân ra thành các loại tương ứng
Theo cấu tạo
- Có bảo vệ (shield): Không bị tác động/bị nhiễu bởi các yếu tố từ trường xung quanh, chỉ tập trung trước mặt bộ phận cảm biến. Nó hạn chế trong phạm vi hoạt động của cảm biến, khiến khoảng cách phát hiện vật thể ngắn chỉ khoảng vài milimet
- Không có bảo vệ (un-shield): Phát hiện được các vật thể xa hơn, phạm vi rộng tuy nhiên hạn chế vì có thể bị gây nhiễm bởi các yếu tố xung quanh nhất là nơi có nhiều kim loại khác nhau.
Theo cảm biến từ tính
- Cảm biến trường thấp: Dùng để phát hiện mức từ trường cực thấp, ứng dụng trong các lĩnh vực tính toán cần độ chính xác cao như trong công nghệ hạt nhân.
- Cảm biến trường trái đất: Cảm biến lượng từ trường từ trái đất, ứng dụng trong phương tiện và điều hướng.
- Cảm biến từ trường nam châm: Đo lượng từ trường vô cùng lớn, cảm biến bao gồm các thiết bị khác nhau như hội trường, cảm biến GMR, công tắc sậy.
Bên cạnh đó, cảm biến từ còn được phân loại theo hình dạng (hình trụ,. hình hộp); theo nguồn cấp, ngõ ra, kiểu đầu nối, ssoo đây (2 dây, 3 dây, 4 dây),…
Phân loại cảm biến từ
Ưu điểm của cảm biến từ
Cảm ứng từ được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau nhờ có các ưu điểm nổi bật như sau:
- Sử dụng linh hoạt trong nhiều điều kiện khác nhau như bụi bẩn, ẩm ướt,…
- Có tuổi thọ cao hơn các loại cảm biến khác, sử dụng bền bỉ trong thời gian dài.
- Cấu tạo đơn giản, lắp đặt nhanh chóng và sử dụng khá dễ dàng
- Chi phí đầu tư rể, cho hiệu quả sử dụng cao
- Được ứng dụng linh hoạt trong nhiều lĩnh vực khác nhau
Những thông số cần quan tâm khi mua cảm biến từ:
Khi chọn mua cảm biến từ, tùy vào nhu cầu sử dụng và lắp đặt thiết bị mà quan tâm tới các thông số như sau:
- Khoảng cách phát hiện vật thể
- Tần số đáp ứng
- Kích thước và hình dáng cảm biến từ
- Nguồn cấp của thiết bị
- Ngõ ra
- Kiểu đấu nối
Ứng dụng của cảm biến từ
Trong đời sống hiện nay, cảm biến từ được ứng dụng rộng rãi, mang lại nhiều lợi ích cho con người. Cụ thể như sau:
- Ứng dụng để đo tạp chất tạp chất bám vào thành ống sắt từ
- Sử dụng để lắp trong các xe ô tô giúp cảnh báo các vật thể kim loại khi người lái xe không phát hiện ra.
- Sử dụng cảm biến từ để đo thể tích chất lỏng trong bình kín, bằng cách gắn kim loại lên miếng xốp để đo khoảng cách.
- Cảm biến từ ứng dụng để sản xuất bếp từ, cảm ứng các đồ vật xoong nồi kim loại để làm nóng, đun nấu bằng điện.
- Ứng dụng để sử dụng trong lĩnh vực công nghiệp, sản xuất với các thiết bị như máy in,…
- Sử dụng cảm biến từ trong hoặc gần cửa và cửa sổ để báo hiệu khi cửa sổ mở sẽ phát hiện vắng từ trường, sau đó báo hiệu đến hệ thống an ninh có kẻ xâm nhập.
- Ngoài ra cảm biến từ còn được ứng dụng trong thang máy, điều khiển cổng, đèn huỳnh quang, máy phát điện, máy hút bụi công suất lớn,…
Ứng dụng của cảm biến từ
Các sản phẩm cảm biến từ mà AME Group phân phối :
Các hãng sản xuất cảm biến từ nổi tiếng trên thế giới
Trên thị hiện nay các đơn vị sản xuất cảm biến điện từ nổi tiếng thế giới có thể kể đến như:
- Schneider – Pháp: Đây là thương hiệu nổi tiếng toàn cầu cung cấp sản phẩm chất lượng, đạt chuẩn quốc tế, an toàn cho sức khỏe con người. Sản phẩm được sản xuất trên dây chuyền công nghệ hiện đại, được nghiên cứu kỹ lưỡng bởi đội ngũ chuyên gia dày dặn kinh nghiệm, thân thiện với môi trường.
- Hanyoung – Hàn Quốc: Đây không còn là cái tên xa lạ trong lĩnh vực cung cấp thiết bị điện. Sản phẩm của Hanyoung đa dạng về mẫu mã, kích thước, chủng loại, đáp ứng và phục vụ tốt nhu cầu khác nhau của khách hàng trên thị trường.
- Bên cạnh đó, có một số thương hiệu sản xuất cảm biến từ có tên tuổi như: Autonics – Hàn Quốc; Omron – Nhật Bản; IFM – Đức; Keyence – Nhật Bản; Azbil; Turck; Datalogic;….
Như vậy, trên đây là thông tin về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của cảm biến từ. Quả thật, cảm biến từ là thiết bị được ứng dụng đa dạng trong đời sống, giúp cuộc sống của con người trở nên hữu ích hơn.
Hãy tiếp tục theo dõi và ủng hộ AME Group trong các bài viết tiếp theo để nhận được nhiều thông tin hữu ích nhất nhé!