Để đo khoảng cách giữa các vật thể hoặc xác định vị trí của vật thể đó. Hay thậm chí là đo mức nước trong các bể chứa thì ta đều phải dùng cảm biến đo khoảng cách. Vậy, trong công nghiệp có những loại cảm biến đo khoảng cách nào và ứng dụng của chúng ra sao? Hãy cùng tìm hiểu thông qua bài viết này nhé.
Phụ lục bài viết
Cảm biến đo khoảng cách là gì?
Cảm biến khoảng cách hay còn được gọi với tên cảm biến li độ, là thiết bị điện tử giúp xác định khoảng cách từ vị trí của điểm xét đến vật thể. Độ chính xác mà các thiết bị này mang lại có thể từ vài cm đến 3000m. Ngoài ra, loại cảm biến này còn được sử dụng để xác định mức hóa chất trong các loại bình chứa và các ứng dụng khác trong lĩnh vực công nghiệp, sản xuất, đặc biệt là ở một số cảm biến và các trạm dầu khí.
Phân loại cảm biến đo khoảng cách và nguyên lý hoạt động
Trên thị trường tồn tại khá nhiều loại cảm biến dùng trong việc đo khoảng cách giữa các vật như: cảm biến siêu âm đo khoảng cách, cảm biến quang đo khoảng cách, cảm biến hồng ngoại đo khoảng cách. cảm biến đo khoảng cách bằng laser,…. Tùy vào nhu cầu về tính chính xác, giá thành, mục đích sử dụng, môi trường xung quanh mà có những loại cảm biến đặc thù. Có 4 loại cảm biến thường được dùng để đo khoảng cách:
- Cảm biến Laser: Cảm biến Laser là một trong những thiết bị phổ biến nhất khi dùng để đo khoảng cách. Sử dụng quá trình thu phát tia laser với nguyên lý phát xạ cảm ứng, thiết bị có thể hoạt động chính xác cao với phạm vi đo rộng. Do vậy mà chúng được ứng dụng trong nhiều điều kiện môi trường khác nhau.
- Cảm biến siêu âm: Cảm biến siêu âm đo khoảng cách dựa trên nguyên lý phát ra chùm sóng siêu âm đến vật phản xạ về cảm biến. Đây cũng là thiết bị hoạt động cho kết quả có độ chính xác rất cao. Với rất nhiều ứng dụng, cảm biến siêu âm được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp.
- Cảm biến từ: Dòng điện sinh ra trong cảm biến từ là dòng điện xoay chiều. Dòng điện này giúp phát hiện ra các vật thể kim loại. Do đó cảm biến từ chỉ thường dùng để tính khoảng cách của các vật thể được cấu thành bởi kim loại.
- Cảm biến Encoder: Cảm biến Encoder hoạt động trên nguyên lý đĩa quay quanh trục, trên đĩa có các rãnh để tín hiệu quang chiếu qua đĩa, giúp xử lý các chuyển động và chuyển thành các tín hiệu điện. Tuy không được sử dụng phổ biến như các loại cảm biến đo khoảng cách khác vì giá thành và ứng dụng không được rộng rãi, nhưng cảm biến Encoder lại thích hợp cho 1 số ứng dụng đặc thù trong ngành công nghiệp nặng.
Thông tin bên lề về cảm biến đo khoảng cách
Tín hiệu đầu ra của cảm biến đo khoảng cách
Các loại cảm biến đo khoảng cách thường có tín hiệu ngõ ra dạng analog dùng loại dòng điện 4-20ma, 0-20ma hay tín hiệu điện áp 0-5V, 0-10V, NPN hoặc PNP dạng tín hiệu kích âm,nghĩa là không có tác động thì ngõ ra ở mức 1 bằng nguồn, còn có tác động thì ngõ ra ở mức 0 V, rơle…
Trong đó tín hiệu ngõ ra dạng analog 4-20mA là phổ biến nhất do tín hiệu ít nhiễu hơn, truyền đi được xa hơn khi sử dụng bộ chuyển đổi tín hiệu, khuếch đại tín hiệu.Tùy theo nhu cầu điều khiển giám sát mà người dùng có thể lựa chọn loại ngõ ra cho phù hợp.
Sai số của cảm biến đo khoảng cách
Các thiết bị cảm biến khác nhau sẽ có mức sai số khác nhau và tương ứng với mục đích sử dụng. Trị số này còn tùy thuộc vào thang đo, nguyên lý sử dụng tương ứng. Thông thường sai số của thiết bị được ghi cụ thể trên bảng thông số của sản phẩm.
Ví dụ với cảm biến laser, mức sai số tính theo đơn vị centimet.
Phạm vi đo của cảm biến đo khoảng cách
Tương tự với yếu tố sai số, các cảm biến khoảng cách khác nhau cũng sẽ có giới hạn đo khác nhau. Cảm biến laser là thiết bị có thể xác định khoảng cách lớn nhất, cho khả năng đo lên đến 3000m.
Do đó, khi chọn sản phẩm phù hợp, bạn cần tìm hiểu và hiểu về khả năng xác định khoảng cách. Từ đó, biết cách chọn sản phẩm hiệu quả và phù hợp nhu cầu dùng.
Ứng dụng của cảm biến đo khoảng cách
– Tránh va chạm cho các hệ thống (cần cẩu Gantry): Trong các hệ thống di chuyển kho bãi như cần cẩu giàn, cảm biến khoảng cách rất quan trọng để có thông tin về vị trí hiện tại của cần cẩu, tránh trường hợp xảy ra va chạm. Cảm biến được lựa chọn là loại cảm biến vật cản laser, sử dụng với sự hỗ trợ của gương phản xạ.
– Đo khoảng cách (Ports, hệ thống docking): Ứng dụng đầu tiên chính là sử dụng để đo khoảng cách trong các hệ thống công nghiệp sản xuất, kho bãi, hàng hải. Ví dụ trong quá trình lắp ghép tàu, cảm biến đo khoảng cách từ mép bến cho tàu đến và đảm bảo rằng các mục tiêu được thông báo về khoảng cách hiện tại giữa tàu và các bến tàu đổ bộ ở tất cả các lần đo.
– Đo mực hóa chất: Cảm biến khoảng cách được ứng dụng nhiều trong việc xác định mức chất lỏng trong các bình chứa, hay lượng chất rắn như xi măng lưu trữ trong các bồn. Thiết bị đo khoảng cách được dùng để cung cấp cho các nhà điều hành cần cẩu với thông tin chính xác về số lượng xi măng mỗi chiếc tháp hoặc bồn.
– Phát hiện vị trí: Sử dụng cảm biến khoảng cách tiệm cận giúp phát hiện các vật thể bằng kim loại, chi tiết máy với khoảng cách đo từ vài mm cho tới vài chục mm. Cảm biến còn được sử dụng để xác định xem các bộ phận trong dây chuyền di chuyển bằng cần cẩu có vào đúng vị trí hay không?
– Định vị container trong khu vực cần cẩu (Cảng container): Trong ngành hàng hải, khi bốc xếp container trên tàu, cầu, cảng và các phương tiện vận chuyển cần phải biết vị trí chính xác của các container liên quan đến cần cẩu. Cảm biến khoảng cách sẽ hỗ trợ hiệu quả trong việc xác định vị trí và giám sát các container.
Lưu ý cách chọn cảm biến khoảng cách
Với nhiều dòng cảm biến khoảng cách khác nhau trên thị trường, người dùng cần cân nhắc và chú ý một số điều sau đây để chọn được dòng sản phẩm ưng ý và phù hợp với nhu cầu sử dụng.
- Yêu cầu hoạt động trong điều kiện môi trường ra sao? Cần hệ thống có độ nhạy và độ chính xác như thế nào?
- Cần xác định đối tượng cần đo khoảng cách, chất liệu ra sao, kích thước như thế nào?
- Phạm vi đo khoảng cách trong giới hạn bao nhiêu để chọn loại cảm biến với thông số kỹ thuật phù hợp.
- Nên lựa chọn những sản phẩm có thương hiệu uy tín trên thị trường để mua được hàng chất lượng tốt, đồng thời tham khảo giá để cân đối mức chi phí bạn dự kiến có thể chi trả.
Giá của cảm biến đo khoảng cách có cao không?
Các loại cảm biến khác nhau về chủng loại, nguyên lý hoạt động và nguồn gốc, do vậy mà giá thành cũng tương đối đa dạng. Hầu hết các cảm biến khoảng cách có giá dao động từ hàng trăm cho tới vài triệu đồng. Với những dòng cảm biến có xuất xứ từ nước ngoài sẽ có giá bán cao hơn. Do vậy, tùy vào nhu cầu sử dụng mà bạn nên tham khảo giá và thương hiệu cũng như những lưu ý đã nêu để chọn được một thiết bị phù hợp
Mua cảm biến đo khoảng cách uy tính ở đâu?
Trên thị trường dòng sản phẩm này được phân phối với rất nhiều thương hiệu khác nhau, để mua được các cảm biến đo khoảng cách chất lượng cao cũng như tư vấn các giải pháp tốt nhất. Bạn có thể liên hệ cho Lidinco để nhận được tư vấn tốt nhất từ các chuyên gia về cảm của Lidinco.
Công Ty TNHH Đầu Tư Phát Triển Cuộc Sống
Địa chỉ: 487 Cộng Hòa, Phường 15, Quận Tân Bình, TPHCM, Việt Nam
Điện thoại: 028 3977 8269 / 028 3601 6797
Di động: 0906 988 447
Email: sales@lidinco.com
