Sensor là gì?

Chúng ta đang sống trong Thế giới của các Cảm biến. Bạn có thể tìm thấy các loại Cảm biến khác nhau trong nhà, văn phòng, ô tô, v.v; để làm cho cuộc sống của chúng ta dễ dàng hơn bằng cách bật đèn khi phát hiện sự hiện diện của chúng ta; điều chỉnh nhiệt độ phòng, phát hiện khói hoặc lửa, pha cà phê ngon cho chúng ta; mở cửa nhà để xe ngay khi xe của chúng ta gần cửa và nhiều nhiệm vụ khác.

Có lẽ không có ngày nào mà bạn không bị cảm biến tác động theo một cách nào đó.

Trong bài viết này, chúng ta sẽ nói về sensor là gì; sensor có thể làm gì và cách nó có thể được sử dụng trong điều khiển quá trình. Bạn cũng sẽ tìm hiểu các ứng dụng khác nhau của cảm biến trong môi trường công nghiệp.

Sensor là gì?

Sensor là một thiết bị phát hiện những thay đổi về điện hoặc vật lý hoặc các đại lượng khác. Do đó tạo ra một đầu ra như một sự xác nhận về sự thay đổi của đại lượng được gọi là Cảm biến. Nói chung, đầu ra cảm biến này sẽ ở dạng tín hiệu điện hoặc quang học.

Đầu vào của sensor có thể là một loạt các vấn đề khác nhau, một vài ví dụ là;

• • Áp lực

• • Nhiệt độ

• • Trọng lượng

• • Chuyển động / Chuyển động

• • Độ ẩm
  • Ánh sáng

Đầu ra do cảm biến đo thường được chuyển đổi thành định dạng có thể đọc được cho người dùng và hiển thị trên màn hình.

Các loại cảm biến khác nhau

Có nhiều loại cảm biến đã được phát minh để đo hiện tượng vật lý:

• Cặp nhiệt điện, RTD và Nhiệt điện trở : để đo nhiệt độ
• Máy đo độ căng: để đo sức căng trên một vật thể, ví dụ như áp suất, lực căng, trọng lượng, v.v.,
• Cảm biến lực: để đo trọng lượng và tải trọng
• Cảm biến LVDT : LVDT được sử dụng để đo dịch chuyển trong khoảng cách
• Gia tốc kế : đo độ rung và độ sốc
• Micrô : để bắt sóng âm thanh
• Đầu dò dòng điện: để đo dòng điện AC hoặc DC
• Máy biến điện áp : để đo điện thế cao áp
• Cảm biến quang học : được sử dụng để phát hiện ánh sáng, truyền dữ liệu và thay thế các cảm biến thông thường
• Cảm biến máy ảnh : được sử dụng để chụp ảnh 2D đơn lẻ và liên tục
• Sensor kỹ thuật số : được sử dụng để đếm bật / tắt rời rạc, mã hóa tuyến tính và quay, đo vị trí, v.v.
• Cảm biến định vị (GPS) : được sử dụng để nắm bắt vị trí dọc, vĩ độ dựa trên GPS, GLONASS và các hệ thống định vị vệ tinh khác. Có sẵn các cảm biến GPS khác nhau với độ chính xác khác nhau.
• và vô số khác.

Các loại cảm biến khác nhau được phân loại dựa trên các đại lượng

• Cảm biến dòng điện hoặc Tiềm năng hoặc Từ tính hoặc Vô tuyến
• Cảm biến độ ẩm
• Vận tốc chất lỏng hoặc Cảm biến lưu lượng
• Cảm biến áp suất
• Cảm biến Nhiệt độ
• Cảm biến tiệm cận
• Cảm biến quang học
• Cảm biến vị trí
• Cảm biến hóa học
• Cảm biến môi trường
• Cảm biến tốc độ
• Cảm biến công tắc từ, v.v.

Các loại cảm biến khác nhau với các ứng dụng của chúng

Cảm biến tốc độ

Cảm biến được sử dụng để phát hiện tốc độ của một đối tượng hoặc phương tiện được gọi là Cảm biến tốc độ. Có nhiều loại cảm biến khác nhau để phát hiện tốc độ như: Cảm biến tốc độ bánh xe, đồng hồ đo tốc độ, LIDAR; radar tốc độ mặt đất, nhật ký công tơ mét, radar doppler, chỉ báo tốc độ không khí, ống pitot, v.v

 

Ứng dụng của cảm biến tốc độ

Dự án dựa trên vi điều khiển PIC để đồng bộ hóa tốc độ của nhiều động cơ trong các ngành công nghiệp sử dụng công nghệ không dây là một ứng dụng điển hình của cảm biến tốc độ. Một trong nhiều động cơ trong ngành được coi là động cơ chính hoạt động như máy phát; và các động cơ còn lại đóng vai trò máy thu, sẽ chạy theo tốc độ của động cơ chính. Động cơ chính và động cơ thu được sử dụng trong dự án này là động cơ BLDC; được điều khiển bằng cách sử dụng điều khiển PWM với chế độ truyền thông không dây tần số vô tuyến .

RPM tham chiếu được cấp cho mỗi trục động cơ có gắn cảm biến IR; và một vòng khép kín thu được bằng cách cấp đầu ra này cho bộ điều khiển trong mạch. Tốc độ đầy đủ sẽ được hiển thị trên đơn vị hiển thị; và có thể đạt được tốc độ yêu cầu của tất cả các động cơ bằng cách nhập tỷ lệ phần trăm mong muốn bằng bàn phím. Tỷ lệ phần trăm đã nhập này phù hợp với RPM đang chạy; bằng cách duy trì nguồn DC thích hợp cho động cơ với điều chỉnh tự động đầu ra độ rộng xung của vi điều khiển.

Cảm biến nhiệt độ

Một thiết bị đo nhiệt độ dưới dạng tín hiệu điện được gọi là Cảm biến nhiệt độ . Tín hiệu điện này sẽ ở dạng điện áp và tỷ lệ với phép đo nhiệt độ.

Có nhiều loại cảm biến khác nhau được sử dụng để đo nhiệt độ; chẳng hạn như cảm biến nhiệt độ loại tiếp xúc, cảm biến nhiệt độ loại không tiếp xúc. Chúng một lần nữa được chia thành các cảm biến nhiệt độ cơ học như Nhiệt kế và Bimetal. Cảm biến nhiệt độ điện như Thermistor, Thermocouple, Nhiệt kế điện trở và cảm biến nhiệt độ vùng cấm Silicon.

Ứng dụng của cảm biến nhiệt độ

Cảm biến nhiệt độ được sử dụng ở mọi nơi như máy tính, điện thoại di động, ô tô, hệ thống điều hòa không khí, các ngành công nghiệp, v.v.

Thiết kế Bộ điều khiển nhiệt độ công nghiệp để điều khiển nhiệt độ các thiết bị dùng trong công nghiệp; là một trong những ứng dụng thực tế thường xuyên được sử dụng của cảm biến nhiệt độ. Trong mạch IC DS1621 này, một nhiệt kế kỹ thuật số được sử dụng như một cảm biến nhiệt độ; bộ điều nhiệt, cung cấp các kết quả đo nhiệt độ 9-bit. Mạch chủ yếu bao gồm vi điều khiển 8051, EEPROM; cảm biến nhiệt độ, màn hình LCD và các thành phần khác.

LCD được sử dụng để hiển thị nhiệt độ trong phạm vi -55 độ đến + 125 độ. EEPROM được sử dụng để lưu trữ các cài đặt nhiệt độ được xác định trước bởi người dùng; thông qua bộ vi điều khiển dòng 8051. Rơ le có tiếp điểm được sử dụng cho tải; được điều khiển bởi vi điều khiển sử dụng trình điều khiển bóng bán dẫn.

Cảm biến tiệm cận

Cảm biến tiệm cận là loại cảm biến không tiếp xúc phát hiện sự hiện diện của một đối tượng. Cảm biến tiệm cận có thể được thực hiện bằng các kỹ thuật khác nhau như Quang học (như Hồng ngoại hoặc Laser); Âm thanh (Siêu âm), Từ tính (Hiệu ứng Hall), Điện dung, v.v.

Ứng dụng của cảm biến tiệm cận

Một số ứng dụng của Cảm biến tiệm cận là Điện thoại di động, Ô tô (Cảm biến đỗ xe), ngành công nghiệp (căn chỉnh đối tượng), Khoảng cách mặt đất trong Máy bay, v.v.

Cảm biến PIR

Một cảm biến điện tử được sử dụng để đo bức xạ ánh sáng hồng ngoại phát ra từ các vật thể trong trường nhìn của nó được gọi là cảm biến PIR; hoặc cảm biến Pyro Electro. Mọi vật thể có nhiệt độ trên không tuyệt đối đều phát ra năng lượng nhiệt dưới dạng bức xạ; bức xạ ở bước sóng hồng ngoại mà mắt người không nhìn thấy được; nhưng có thể được phát hiện bằng các thiết bị điện tử chuyên dụng như máy dò chuyển động PIR.