Cảm biến – Wikipedia tiếng Việt

Bộ cảm biến là thiết bị điện tử cảm nhận những trạng thái hay quá trình vật lý, hóa học hay sinh học của môi trường cần khảo sát, và biến đổi thành tín hiệu điện để thu thập thông tin về trạng thái hay quá trình đó.[1]

Thông tin được xử lý để rút ra tham số định tính hoặc định lượng của môi trường, phục vụ các nhu cầu nghiên cứu khoa học kỹ thuật hay dân sinh và gọi ngắn gọn là đo đạc, phục vụ trong truyền và xử lý thông tin, hay trong điều khiển các quá trình khác.

Cảm biến thường được đặt trong các vỏ bảo vệ tạo thành đầu thu hay đầu dò (Test probe), có thể có kèm các mạch điện hỗ trợ, và nhiều khi trọn bộ đó lại được gọi luôn là “cảm biến“. Tuy nhiên trong nhiều văn liệu thì thuật ngữ cảm biến ít dùng cho vật có kích thước lớn. Thuật ngữ này cũng không dùng cho một số loại chi tiết, như cái núm của công tắc bật đèn khi mở tủ lạnh, dù rằng về mặt hàn lâm núm này làm việc như một cảm biến.

Có nhiều loại cảm biến khác nhau và có thể chia ra hai nhóm chính:

Đầu dò khí cháy carbide hydro như metan thương hiệu Oldham, dùng được với máy đo di độngCó sự rất phong phú của những hiện tượng kỳ lạ cần cảm biến, cũng như phương cách chế ra những cảm biến, và những cảm biến mới liên tục tăng trưởng. Việc phân loại cảm biến cũng phức tạp vì khó hoàn toàn có thể đưa ra đủ những tiêu chuẩn phân loại cho tập hợp phong phú như vậy được .

Các đặc trưng[sửa|sửa mã nguồn]

Một cảm biến được sử dụng khi phân phối những tiêu chuẩn kỹ thuật xác lập .

  • Độ nhạy: Gia số nhỏ nhất có thể phát hiện
  • Mức tuyến tính: Khoảng giá trị được biến đổi có hệ số biến đổi cố định
  • Dải biến đổi: Khoảng giá trị biến đổi sử dụng được
  • Ảnh hưởng ngược: Khả năng gây thay đổi môi trường
  • Mức nhiễu ồn: Tiếng ồn riêng và ảnh hưởng của tác nhân khác lên kết quả
  • Sai số xác định: Phụ thuộc độ nhạy và mức nhiễu
  • Độ trôi: Sự thay đổi tham số theo thời gian phục vụ hoặc thời gian tồn tại (date).
  • Độ trễ: Mức độ đáp ứng với thay đổi của quá trình
  • Độ tin cậy: Khả năng làm việc ổn định, chịu những biến động lớn của môi trường như sốc các loại
  • Điều kiện môi trường: Dải nhiệt độ, độ ẩm, áp suất,… làm việc được.

Có sự tương đối trong tiêu chí tùy thuộc lĩnh vực áp dụng. Các cảm biến ở các thiết bị số (digital), tức cảm biến logic, thì độ tuyến tính không có nhiều ý nghĩa.

Cảm biến dữ thế chủ động và bị động[sửa|sửa mã nguồn]

Cảm biến dữ thế chủ động và cảm biến bị động phân biệt ở nguồn nguồn năng lượng dùng được cho phép biến hóa lấy từ đâu .

  • Cảm biến chủ động có sử dụng điện năng bổ sung để chuyển sang tín hiệu điện. Điển hình là cảm biến áp điện làm bằng vật liệu gốm, chuyển áp suất thành điện tích trên bề mặt. Các antenna cũng thuộc kiểu cảm biến chủ động.
  • Cảm biến bị động không sử dụng điện năng bổ sung để chuyển sang tín hiệu điện. Điển hình là các photodiode khi có ánh sáng chiếu vào thì có thay đổi của điện trở tiếp giáp bán dẫn p-n được phân cực ngược. Câc cảm biến bằng biến trở cũng thuộc kiểu cảm biến bị động.

Phân loại thì như vậy nhưng 1 số ít cảm biến nhiệt độ kiểu lưỡng kim có vẻ như không hề xếp hẳn vào nhóm nào, nó nằm vào giữa .
Cảm biến hiệu ứng Hall đếm vòng xoay nhờ hai nam châm từ màu nâu gắn vào đĩa quay .

Phân loại theo nguyên tắc hoạt động giải trí[sửa|sửa mã nguồn]

Một số cảm biến[sửa|sửa mã nguồn]

Cảm biến nhiệt độ[sửa|sửa mã nguồn]

Cảm biến nhiệt độ như Pt 56 Ω, Pt 100 Ω, Thermocouple .

Cảm biến nhiệt độ hay còn gọi là can nhiệt, cặp nhiệt điện, nhiệt điện trở là cảm biến được sử dụng để đo nhiệt độ, khi nhiệt độ thay đổi thì các cảm biến sẽ đưa ra một dạng tín hiệu mà từ tín hiệu này các bộ đọc sẽ đọc được và quy ra nhiệt độ.

Cảm biến nhiệt độ còn được gọi với rất nhiều tên khác như : cảm biến đo nhiệt độ, sensor nhiệt độ, sensor cảm biến nhiệt độ, dây cảm biến nhiệt độ, dây dò nhiệt, cảm biến nhiệt độ công nghiệp, bộ cảm biến nhiệt độ, thiết bị cảm biến nhiệt độ …

1. Buồng 2. Nắp 3. Vỏ 4. Photodiode (detector) 5. LED hồng ngoạiĐầu dò khói dùng LED : 1. Buồng 2. Nắp 3. Vỏ 4. Photodiode ( detector ) 5. LED hồng ngoại

Đầu dò khói[sửa|sửa mã nguồn]

Đầu dò khói thường được đặt trong một vỏ nhựa hình đĩa đường kính 150 mm (6 in) và dày 25 mm (1 in), nhưng hình dáng có thể thay đổi tùy theo nhà sản xuất hoặc dòng sản phẩm. Nó giúp phát hiện các vụ cháy. Các máy dò khói làm việc bằng cách:

  • Quang điện: dùng LED phát sáng chiếu qua buồng thử và thu nhận bằng photodiode để xác định mức trong suốt. Nó phản ứng tốt với khói trước khi cháy thật.
  • Ion hóa: Dùng nguồn phóng xạ như Americi Am241 ion hóa buồng khí, để các hạt khói nếu có sẽ nhiễm điện và tụ lại.
  • Cả hai cách trên để tăng độ tin cậy.[6]

Cảm biến vận tốc[sửa|sửa mã nguồn]

Cảm biến vận tốc – bộ mã hóa quang học là đĩa mã trên có khắc vạch mà ánh sáng hoàn toàn có thể đi qua được. Phía sau đĩa mã đặt phototransistor chịu công dụng của một nguồn sáng. Động cơ và đĩa mã được gắn đồng trục, khi quay ánh sáng chiếu đến phototransistor lúc bị ngăn lại, lúc không bị ngăn lại làm cho tín hiệu ở cực colecto là một chuỗi xung. Trên đĩa mã có khắc hai vòng vạch, ngoài A trong B có cùng số vạch, nhưng lệch 90 ° ( vạch A trước B là 90 ° ). Nếu đĩa mã quay theo chiều kim đồng hồ đeo tay thì chuỗi xung B sẽ nhanh hơn chuỗi xung A là ½ chu kỳ luân hồi và ngược lại. Thiết bị đo vận tốc như DC Tachometer, AC Tachometer, Optical Tachometer .

Cảm biến mức chất lỏng[sửa|sửa mã nguồn]

Cảm biến mức chất lỏng (Level sensor) hiện mức chất lỏng hoặc chất rắn lỏng hóa bao gồm bùn, vật liệu dạng hạt và bột thể hiện bề mặt tự do phía trên. Các chất chảy về cơ bản trở thành nằm ngang trong các thùng chứa chúng (hoặc các ranh giới vật lý khác) do trọng lực trong khi hầu hết các chất rắn khối lượng lớn ở một góc đặt lại đến đỉnh. Chất cần đo có thể ở trong một thùng chứa hoặc có thể ở dạng bể chứa tự nhiên như sông hồ. Phép đo mức có thể là giá trị liên tục hoặc điểm. Cảm biến mức liên tục đo mức trong một phạm vi xác định và xác định chính xác lượng chất ở một nơi nhất định, trong khi cảm biến mức điểm chỉ cho biết chất đó ở trên hay dưới điểm cảm nhận. Nói chung các mức phát hiện sau là quá cao hoặc thấp.

Cảm biến áp suất[sửa|sửa mã nguồn]

Cảm biến áp suất là loại cảm biến chuyên dùng để đo áp suất, áp lực đè nén trong những bồn chứa hay đường ống dẫn khí, hơi, hay chất lỏng. Nhiệm vụ của chúng là giám sát áp suất hay áp lực đè nén. Và chuyển những thông tin đó về màn hình hiển thị hiển thị hay bộ điều khiển và tinh chỉnh dưới dạng tín hiệu 4-20 mA. Cảm biến áp suất có nhiều loại như : cảm biến áp suất âm, cảm biến chênh áp, cảm biến áp suất tương đối, cảm biến tuyệt đối. Dải hoạt động giải trí hoàn toàn có thể từ giá trị áp âm đến 0 và đến giá trị áp dương. Đơn vị của cảm biến áp suất thường dùng là bar. Một số nơi, đơn vị sản xuất dùng đơn vị chức năng PSI .

Biến áp xoay[sửa|sửa mã nguồn]

Biến áp xoay ( quay ) dùng để đổi khác điện áp của cuộn sơ cấp hoặc góc quay của cuộn sơ cấp thành tín hiệu ra tương ứng với chúng. Biến áp xoay sin, cos để đo góc quay của rôto, trên đặt cuộn sơ cấp, thành điện áp tỉ lệ thuận với sin hay cos của góc quay đó. Biến áp xoay tuyến tính đổi khác độ lệch góc quay của rôto thành điện áp tỉ lệ tuyến tính .

Con quay 3 bậc tự do và con quay 2 bậc tụ do được sử dụng làm các bộ cảm biến đo sai lệch góc và đo tốc độ góc tuyệt đối trong các hệ thống ổn định đường ngắm của các dụng cụ quan sát và ngắm bắn.

Vai trò của cảm biến trong tự động hóa[sửa|sửa mã nguồn]

Cảm biến có vai trò quan trọng trong những bài toán tinh chỉnh và điều khiển quy trình nói riêng và trong những mạng lưới hệ thống điều khiển và tinh chỉnh tự động hóa nói chung. – Là thiết bị có năng lực cảm nhận những tín hiệu tinh chỉnh và điều khiển vào, ra. – Có vai trò đo đạc những giá trị. – Giới hạn cảm nhận với đại lượng vật lý cần đo .Tháng đo nào để kiểm tra điện áp thao tác của những cảm biến1 = 1 = 1 = 1 = 1 = 1 = 1 = 1 = 1

Liên kết ngoài[sửa|sửa mã nguồn]

Rate this post