Các loại cảm biến công nghiệp thông dụng năm 2023

Chìa khóa thành công của ngành công nghiệp 4.0 nằm ở việc thu thập dữ liệu và thông tin. Cảm biến công nghiệp chính là đầu dây thần kinh của ngành công nghiệp này, hay nói cách khác không có công nghệ cảm biến thì sẽ không có Công nghiệp 4.0. Chúng được sử dụng để thu thập và cung cấp những dữ liệu cơ bản ấy nhằm hỗ trợ việc sự xây dựng chuỗi công nghiệp thông minh.

Trái ngược với các cảm biến thông thường, không nối mạng, các cảm biến Công nghiệp 4.0 không chỉ cung cấp dữ liệu đo lường mà còn có tính toán tích hợp khả năng lập trình là những đặc điểm quan trọng giúp sản xuất trở nên linh hoạt, năng động và hiệu quả hơn.

Cảm biến thông minh trong công nghiệp sản xuất

Trong tự động hóa công nghiệp, các cảm biến đóng một vai trò quan trọng trong việc làm cho quá trình sản xuất trở nên tự động hoá và cho phép người giám sát theo dõi, phân tích và xử lý các thay đổi khác nhau xảy ra trên địa điểm sản xuất công nghiệp, chẳng hạn như thay đổi về nhiệt độ, chuyển động, áp suất, độ cao, và an ninh.

Hầu hết mọi quy trình hoặc điều kiện môi trường đều có một loại cảm biến phù hợp. Cảm biến thông minh tích hợp điều hòa tín hiệu, công nghệ MEMS và phần mềm, đáp ứng nhu cầu dễ sử dụng cũng như giảm bớt gánh nặng của các kỹ sư thiết kế.

Các loại cảm biến công nghiệp phổ biến

Cảm biến nhiệt độ (temperature sensor)

Trong sản xuất công nghiệp, nhiệt độ là thông số vật lý được đo thường xuyên nhất và có thể sử dụng nhiều cảm biến khác nhau để đo. Cảm biến nhiệt độ là thiết bị thu thập thông tin về nhiệt độ từ môi trường và chuyển đổi thành các giá trị cụ thể. Trong đó, cảm biến nhiệt độ kỹ thuật số và cảm biến nhiệt độ và độ ẩm được sử dụng phổ biến nhất trong tự động hóa công nghiệp.

Chúng được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp như: công nghiệp thực phẩm, y tế, trạm thuỷ điện, công nghiệp hoá dầu, công nghiệp luyện kim, công nghiệp in,.v.v.

Cảm biến áp suất (pressure sensors)

Cảm biến áp suất là thiết bị có thể cảm nhận tín hiệu áp suất và chuyển đổi tín hiệu áp suất thành tín hiệu điện đầu ra có thể sử dụng được theo một quy luật nhất định. Cảm biến này thường bao gồm một phần tử nhạy cảm với áp suất và một bộ phận xử lý tín hiệu.

Cảm biến áp suất được sử dụng rộng rãi trong các môi trường tự động hóa công nghiệp khác nhau, bao gồm bảo tồn nước và thủy điện, vận tải đường sắt, tòa nhà thông minh, tự động hóa sản xuất, hàng không vũ trụ, quân sự, hóa dầu, giếng dầu, điện, đóng tàu, máy công cụ, đường ống,.v.v.

Cảm biến mức (level sensors)

Cảm biến mức là một thiết bị được sử dụng để theo dõi, duy trì và đo mức chất lỏng (đôi khi là chất rắn). Khi mức chất lỏng được phát hiện, cảm biến sẽ chuyển đổi dữ liệu được cảm nhận thành tín hiệu điện. Cảm biến đo mức chất lỏng là thiết bị dùng để xác định mức chất lỏng chảy trong hệ thống hở hay hệ thống kín.

Được sử dụng trong ngành công nghiệp sản xuất và ô tô, hoặc trong nhiều thiết bị gia dụng, chẳng hạn như máy làm đá trong tủ lạnh, máy giặt và là thiết bị cần thiết để ngăn mức chất lỏng tràn ra bên ngoài.

Cảm biến hồng ngoại (infrared sensors)

Cảm biến hồng ngoại là thiết bị sử dụng tia hồng ngoại để xử lý dữ liệu. Nó có các tính chất như phản xạ, khúc xạ, tán xạ, giao thoa và hấp thụ. Bất kỳ chất nào, miễn là có nhiệt độ nhất định (trên 0), đều có thể phát ra tia hồng ngoại.

Cảm biến hồng ngoại được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực y học, quân sự, công nghệ vũ trụ, kỹ thuật môi trường. Cảm biến hồng ngoại tích hợp với các giải pháp IoT công nghiệp cũng được sử dụng trong các ngành công nghiệp khác.

Cảm biến tiệm cận (Proximity sensors)

Cảm biến tiệm cận là thiết bị có khả năng cảm nhận được khoảng cách gần của vật thể. Nó sử dụng đặc tính nhạy cảm của cảm biến dịch chuyển để nhận biết khoảng cách gần của vật thể và xuất tín hiệu chuyển đổi tương ứng. Cảm biến tiệm cận có thể thực hiện phát hiện cảm biến không tiếp xúc, do đó, nó sẽ không làm mòn và làm hỏng đối tượng phát hiện, đồng thời không có tia lửa hoặc tiếng ồn. Vì đây là chế độ đầu ra không tiếp xúc nên nó có tuổi thọ cao và hầu như không ảnh hưởng đến tuổi thọ của tiếp điểm.

Cảm biến tiệm cận khác với các phương pháp phát hiện khác ở chỗ nó phù hợp được sử dụng trong môi trường nước và dầu, và nó hầu như không bị ảnh hưởng bởi các vết bẩn nước và dầu của đối tượng phát hiện.

Cảm biến MEMS (Micro-Electromechanical Systems)

Cảm biến MEMS là một loại cảm biến mới được sản xuất bằng công nghệ vi điện tử và vi cơ. So với các cảm biến truyền thống, nó có kích thước nhỏ, tiêu thụ điện năng thấp, độ tin cậy cao và phù hợp cho sản xuất hàng loạt.

Cảm biến MEMS được sử dụng trong các vệ tinh không gian, phương tiện phóng, thiết bị hàng không vũ trụ, máy bay, các phương tiện khác. Ngoài ra, đã được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực y học và điện tử tiêu dùng.

Kết luận

Cảm biến đóng một vai trò quan trọng trong tự động hóa nhà máy, là “lối vào” để thu thập thông tin, “trái tim” của IoT, ngành công nghiệp thông minh và thiết bị thông minh.

Liên hệ cho chúng tôi nếu bạn cần thêm thông tin về cảm biến công nghiệp.