Các loại cảm biến phổ biến là gì?

Cảm biến là thành phần sử dụng công nghệ công nghệ cao mới để đo lường các tác động vật lý và hóa học. Nó thường được sử dụng để phát hiện và phản hồi các tín hiệu điện tử hoặc quang học nên có rất nhiều loại. Sau đây là phần giới thiệu chi tiết về các loại cảm biến:

1. Cảm biến điện trở

• Cảm biến điện trở là một thiết bị chuyển đổi các đại lượng vật lý đo được, chẳng hạn như độ dịch chuyển, biến dạng, lực, gia tốc, độ ẩm, nhiệt độ, v.v., thành giá trị điện trở. Chủ yếu có các thiết bị cảm biến điện trở như loại biến dạng điện trở, loại áp điện, điện trở nhiệt, nhạy cảm với nhiệt, nhạy cảm với khí và nhạy cảm với độ ẩm.

 

 

2. Cảm biến nhiệt độ

• Cảm biến nhiệt độ chủ yếu dựa trên nguyên tắc giá trị điện trở của điện trở và điện thế của cặp nhiệt điện thay đổi thường xuyên với các nhiệt độ khác nhau và chúng ta có thể thu được giá trị nhiệt độ cần đo. Không chỉ có nhiều loại cảm biến nhiệt độ mà còn có nhiều sự kết hợp khác nhau. Sản phẩm phù hợp nên được lựa chọn theo những nơi khác nhau.

3. Cảm biến áp suất

• Cảm biến áp suất là cảm biến được sử dụng phổ biến nhất trong thực tế công nghiệp. Nó được sử dụng rộng rãi trong các môi trường điều khiển tự động công nghiệp khác nhau, liên quan đến thủy lợi và thủy điện, vận tải đường sắt, tòa nhà thông minh, điều khiển tự động sản xuất, hàng không vũ trụ, công nghiệp quân sự, hóa dầu, giếng dầu, năng lượng điện, tàu thủy, máy công cụ, đường ống và nhiều thứ khác các ngành nghề.

4. Cảm biến nguồn chuyển đổi tần số

• Cảm biến công suất chuyển đổi tần số thực hiện lấy mẫu AC trên tín hiệu điện áp và dòng điện đầu vào, sau đó kết nối các giá trị được lấy mẫu với thiết bị thứ cấp có đầu vào kỹ thuật số thông qua hệ thống truyền dẫn như cáp và cáp quang, đồng thời thiết bị thứ cấp có đầu vào kỹ thuật số thực hiện các phép tính trên các giá trị được lấy mẫu của điện áp và dòng điện, bạn có thể nhận được giá trị RMS điện áp, giá trị RMS hiện tại, điện áp cơ bản, dòng điện cơ bản, điện áp hài, dòng điện hài, công suất hoạt động, công suất cơ bản, công suất hài và các thông số khác.

5. Cảm biến biến dạng điện trở

• Máy đo biến dạng điện trở trong cảm biến có tác dụng biến dạng của kim loại, tức là dưới tác dụng của ngoại lực xảy ra biến dạng cơ học nên giá trị điện trở thay đổi tương ứng. Có hai loại máy đo biến dạng điện trở: kim loại và chất bán dẫn. Máy đo biến dạng kim loại có thể được chia thành loại dây, loại lá và loại màng. Máy đo biến dạng bán dẫn có ưu điểm là độ nhạy cao (thường gấp hàng chục lần so với loại dây và lá) và tác dụng phụ nhỏ.

6. Cảm biến điện trở nhiệt

• Đo nhiệt độ điện trở nhiệt dựa trên đặc tính là giá trị điện trở của dây dẫn kim loại tăng khi nhiệt độ đo nhiệt độ tăng. Hầu hết các điện trở nhiệt đều được làm bằng vật liệu kim loại nguyên chất, hiện nay bạch kim và đồng được sử dụng rộng rãi nhất. Ngoài ra, các vật liệu như niken, mangan và rhodium đã được sử dụng để sản xuất điện trở nhiệt. Nó chủ yếu sử dụng đặc tính là giá trị điện trở thay đổi theo nhiệt độ để đo nhiệt độ và các thông số liên quan đến nhiệt độ. Cảm biến này phù hợp hơn trong những trường hợp độ chính xác phát hiện nhiệt độ tương đối cao.

 

 

7. Cảm biến laze

• Cảm biến thực hiện phép đo bằng công nghệ laser. Nó bao gồm một tia laser, một máy dò laser và một mạch đo. Cảm biến laser là một loại dụng cụ đo mới. Ưu điểm của nó là có thể thực hiện phép đo đường dài không tiếp xúc, tốc độ nhanh, độ chính xác cao, phạm vi đo lớn và khả năng chống lại ánh sáng và nhiễu điện mạnh mẽ. Khi cảm biến laser hoạt động, diode phát laser sẽ hướng vào mục tiêu để phát ra các xung laser. Sau khi bị mục tiêu phản xạ, ánh sáng laser sẽ bị phân tán ra mọi hướng và một phần ánh sáng tán xạ sẽ quay trở lại bộ thu cảm biến. Sau khi được hệ thống quang học nhận được, nó sẽ được chụp ảnh trên photodiode tuyết lở.

8. Cảm biến Hall

• Cảm biến Hall là cảm biến từ trường được chế tạo theo hiệu ứng Hall, được sử dụng rộng rãi trong công nghệ tự động hóa công nghiệp, công nghệ phát hiện và xử lý thông tin. Hiệu ứng Hall là một phương pháp cơ bản để nghiên cứu tính chất của vật liệu bán dẫn. Hệ số Hall được đo bằng thí nghiệm hiệu ứng Hall có thể xác định các thông số quan trọng như loại độ dẫn điện, nồng độ chất mang và độ linh động chất mang của vật liệu bán dẫn.

9. Cảm biến nhiệt độ không dây

• Cảm biến nhiệt độ không dây chuyển đổi các thông số nhiệt độ của đối tượng điều khiển thành tín hiệu điện và gửi tín hiệu không dây đến thiết bị đầu cuối thu để phát hiện, điều chỉnh và điều khiển hệ thống. Nó có thể được lắp đặt trực tiếp trong hộp nối của điện trở nhiệt và cặp nhiệt điện công nghiệp nói chung và tạo thành một cấu trúc tích hợp với các bộ phận cảm biến trường. Nó thường được sử dụng cùng với rơle không dây, thiết bị đầu cuối thu, cổng nối tiếp truyền thông, máy tính điện tử, v.v. Điều này không chỉ tiết kiệm dây và cáp bù mà còn giảm méo và nhiễu truyền tín hiệu, do đó thu được kết quả đo có độ chính xác cao.

10. Cảm biến thông minh

• Chức năng của cảm biến thông minh được đề xuất bằng cách mô phỏng hoạt động phối hợp giữa các giác quan và não bộ của con người, kết hợp với nghiên cứu lâu dài và kinh nghiệm thực tế về công nghệ thử nghiệm. Nó là một đơn vị thông minh tương đối độc lập. Sự xuất hiện của nó đã giảm bớt các yêu cầu khắc nghiệt về hiệu suất phần cứng ban đầu và hiệu suất của cảm biến có thể được cải thiện đáng kể với sự trợ giúp của phần mềm.

11. Cảm biến tầm nhìn

• Cảm biến hình ảnh đề cập đến khả năng thu được hàng nghìn pixel ánh sáng từ toàn bộ hình ảnh. Độ rõ nét và độ mịn của hình ảnh thường được đo bằng độ phân giải, thể hiện dưới dạng số pixel. Cảm biến thị giác có hàng nghìn pixel thu ánh sáng từ toàn bộ hình ảnh. Độ sắc nét và chi tiết của hình ảnh thường được đo bằng độ phân giải, thể hiện bằng số pixel.

12. Cảm biến dịch chuyển

• Cảm biến dịch chuyển còn được gọi là cảm biến tuyến tính, là cảm biến chuyển đổi dịch chuyển thành điện năng. Cảm biến dịch chuyển là một thiết bị tuyến tính thuộc loại cảm ứng kim loại. Chức năng của cảm biến là chuyển đổi các đại lượng vật lý đo được khác nhau thành điện năng. Nó được chia thành cảm biến dịch chuyển cảm ứng, cảm biến dịch chuyển điện dung, cảm biến dịch chuyển quang điện, cảm biến dịch chuyển siêu âm, cảm biến dịch chuyển loại Hall Hall.

13. Cảm biến cách tử

• Cách tử đo lường thường được sử dụng trong các hệ thống phát hiện kỹ thuật số để phát hiện chuyển vị tuyến tính và chuyển vị góc có độ chính xác cao. Nó là một thiết bị phát hiện được sử dụng rộng rãi trên các máy công cụ CNC. Độ phân giải không gian của cảm biến cách tử thường có thể đạt khoảng 1 μm, chiều dài của một cách tử có thể đạt tới hơn 600 mm, cách tử chính có thể được ghép nối và phạm vi đo có thể đạt tới hơn vài mét.

14. Cảm biến chân không

• Cảm biến chân không được sản xuất bằng công nghệ gia công vi mô silicon tiên tiến. Nó là một máy phát áp suất tuyệt đối được làm bằng phần tử áp điện silicon tích hợp làm phần tử cốt lõi của cảm biến. Do sử dụng liên kết trực tiếp silicon-silicon hoặc tĩnh điện bằng thủy tinh silicon-Pyrex. Khoang áp suất tham chiếu chân không được hình thành bằng liên kết, cùng một loạt công nghệ đóng gói không căng thẳng và công nghệ bù nhiệt độ chính xác có ưu điểm vượt trội là độ ổn định tuyệt vời và độ chính xác cao và thích hợp để đo và kiểm soát áp suất tuyệt đối trong nhiều tình huống khác nhau.

15. Cảm biến khoảng cách siêu âm

• Cảm biến đo khoảng cách siêu âm áp dụng nguyên lý phạm vi tiếng vang siêu âm và sử dụng công nghệ đo chênh lệch thời gian chính xác để phát hiện khoảng cách giữa cảm biến và mục tiêu. Nó sử dụng cảm biến siêu âm vùng mù nhỏ, góc nhỏ, có ưu điểm là đo chính xác, không tiếp xúc, chống thấm nước, chống ăn mòn và chi phí thấp. Các ưu điểm khác, nó có thể được áp dụng để phát hiện mức chất lỏng và mức vật liệu. Phương pháp phát hiện mức chất lỏng và mức vật liệu độc đáo có thể đảm bảo đầu ra ổn định khi có bọt hoặc rung lắc lớn trên bề mặt chất lỏng và khó phát hiện tiếng vang.

16. Tế bào tải

• Cảm biến tải trọng là một thiết bị chuyển đổi lực thành điện có thể chuyển đổi trọng lực thành tín hiệu điện và là thành phần chính của dụng cụ cân điện tử. Có nhiều loại cảm biến có thể thực hiện chuyển đổi lực thành điện, và các loại phổ biến là loại biến dạng điện trở, loại lực điện từ và loại điện dung. Loại lực điện từ chủ yếu được sử dụng cho cân điện tử, loại lực điện dung được sử dụng cho một số cân cẩu điện tử và phần lớn các dụng cụ cân sử dụng cảm biến tải trọng loại biến dạng điện trở. Cảm biến tải trọng loại biến dạng điện trở có cấu trúc đơn giản, độ chính xác cao, khả năng ứng dụng rộng rãi và có thể sử dụng trong môi trường tương đối kém.

 

 

17. Cảm biến mức điện dung

• Cảm biến mức điện dung bao gồm một cảm biến điện dung và một mạch mô-đun điện tử. Nó dựa trên đầu ra dòng điện không đổi hai dây 4~2{7}}mA. Sau khi chuyển đổi, nó có thể được xuất ra ở chế độ ba dây hoặc bốn dây. Tín hiệu đầu ra được hình thành dưới dạng 1~5V, 0~5V, 0~10mA và các tín hiệu tiêu chuẩn khác. Cảm biến điện dung bao gồm các điện cực cách điện và một hộp kim loại hình trụ chứa môi trường đo. Khi mức vật liệu tăng lên, do hằng số điện môi của vật liệu không dẫn điện nhỏ hơn đáng kể so với không khí nên điện dung thay đổi theo chiều cao của vật liệu.

18. Cảm biến axit điện cực antimon

• Cảm biến độ axit điện cực antimon là một công cụ phân tích trực tuyến công nghiệp tích hợp phát hiện pH, làm sạch tự động và chuyển đổi tín hiệu điện. Nó là một hệ thống đo giá trị pH bao gồm điện cực antimon và điện cực tham chiếu. Trong dung dịch axit cần thử, do lớp oxit antimon trioxide được hình thành trên bề mặt của điện cực antimon nên sẽ hình thành sự chênh lệch điện thế giữa bề mặt antimon kim loại và antimon trioxide. Độ lớn của sự khác biệt tiềm năng này phụ thuộc vào nồng độ của ba oxit antimon,tương ứng với độ thích hợp của ion hydro trong dung dịch axit cần đo.

19. Cảm biến áp điện trở

• Cảm biến áp điện là một thiết bị được chế tạo bằng cách trải điện trở trên đế của vật liệu bán dẫn theo hiệu ứng áp điện của vật liệu bán dẫn. Chất nền có thể được sử dụng trực tiếp làm phần tử cảm biến đo và điện trở khuếch tán được kết nối với chất nền để tạo thành cầu nối. Khi chất nền bị biến dạng bởi ngoại lực, các giá trị điện trở sẽ thay đổi và cầu sẽ tạo ra đầu ra không cân bằng tương ứng. Vật liệu nền (hoặc màng ngăn) được sử dụng làm cảm biến áp điện chủ yếu là tấm silicon và tấm wafer germanium. Cảm biến áp điện silicon làm bằng tấm silicon làm vật liệu nhạy cảm ngày càng thu hút nhiều sự chú ý, đặc biệt là để đo áp suất. Cảm biến áp điện trạng thái rắn cho tốc độ và tốc độ được sử dụng phổ biến nhất.

20. Cảm biến quang

• Cảm biến quang là một trong những cảm biến phổ biến nhất. Nó có nhiều loại, chủ yếu bao gồm: tế bào quang điện, ống nhân quang, điện trở quang, bóng bán dẫn quang, pin mặt trời, cảm biến hồng ngoại, cảm biến tia cực tím, cảm biến quang điện sợi quang, cảm biến màu, cảm biến hình ảnh CCD và CMOS, v.v. của ánh sáng nhìn thấy, bao gồm cả bước sóng hồng ngoại và tia cực tím. Cảm biến ánh sáng không chỉ giới hạn ở việc phát hiện ánh sáng, nó còn có thể được sử dụng làm bộ phận phát hiện để tạo thành các cảm biến khác nhằm phát hiện nhiều đại lượng không dùng điện, miễn là những đại lượng không dùng điện này được chuyển đổi thành sự thay đổi của tín hiệu quang. Cảm biến quang hiện là một trong những cảm biến có công suất đầu ra lớn nhất và ứng dụng rộng rãi nhất, nó chiếm một vị trí rất quan trọng trong việc ra đời công nghệ điều khiển tự động và đo lường không dùng điện.

21. Cảm biến hồng ngoại

• The infrared sensor is a sensor that uses the principle of a thermocouple to detect infrared radiation from the physical effect of the interaction between infrared radiation and matter. In most cases, it uses the electrical effect of this interaction. Measure the difference between the target object and the sensor or the object and the ambient temperature. The principle of the thermocouple is that two different metals A and B form a closed loop. When the temperature of the two contact ends is different (T>To), nhiệt điện được tạo ra trong vòng lặp. Eab tiềm năng, trong đó T được gọi là đầu nóng, đầu làm việc hoặc đầu đo và To được gọi là đầu lạnh, đầu tự do hoặc đầu tham chiếu. A và B được gọi là bình giữ nhiệt. Kích thước của thế nhiệt điện được xác định bởi thế tiếp xúc (còn gọi là thế thế dán Burr) và thế chênh lệch nhiệt độ (còn gọi là thế Thomson).

 

 

22. Cảm biến độ dẫn điện

• Nó là một công cụ xử lý (cảm biến tích hợp) đo gián tiếp nồng độ ion bằng cách đo giá trị độ dẫn điện của dung dịch và có thể liên tục phát hiện độ dẫn điện của dung dịch nước trong quy trình công nghiệp trực tuyến. Vì dung dịch điện phân là chất dẫn điện tốt giống như dây dẫn kim loại nên khi dòng điện chạy qua dung dịch điện phân phải có điện trở và nó tuân theo định luật Ohm. Tuy nhiên, đặc tính nhiệt độ điện trở của chất lỏng trái ngược với đặc tính của dây dẫn kim loại và có đặc tính nhiệt độ âm. Để phân biệt với dây dẫn kim loại, độ dẫn điện của dung dịch điện phân được biểu thị bằng độ dẫn điện (nghịch đảo của điện trở) hoặc độ dẫn điện (nghịch đảo của điện trở suất). Khi hai điện cực cách điện với nhau tạo thành một tế bào dẫn điện, nếu dung dịch cần kiểm tra được đặt ở giữa và cho dòng điện xoay chiều có điện áp không đổi chạy qua thì một vòng dòng điện sẽ được hình thành. Nếu điện áp và kích thước điện cực cố định thì sẽ có một mối quan hệ chức năng nhất định giữa dòng điện vòng và độ dẫn điện.