Cảm biến là một trong những thiết bị được sử dụng rất phổ biến, đặc biệt là trong lĩnh vực công nghiệp và truyền thông. Tuy nhiên còn rất nhiều người chưa biết cảm biến là gì, cấu tạo và vai trò của nó ra sao.
Cảm biến là gì?
Cảm biến là thiết bị điện tử có thể cảm nhận được những trạng thái hoặc quá trình hóa học, vật lý trong môi trường cần khảo sát. Đặc biệt là nó có thể biến đổi thành các tín hiệu điện giúp người dùng thu thập được những thông tin về trạng thái hoặc quá trình đó.
Khi đó, thông tin sẽ được xử lý để rút ra được tham số định lượng hoặc là định tính của môi trường. Từ đó phục vụ cho các nhu cầu nghiên cứu khoa học kỹ thuật dân sinh, phục vụ truyền, giúp xử lý thông tin.
Ứng dụng của cảm biến hiện nay là ở trong các thiết bị máy móc như ô tô, máy bay, thiết bị thời tiết, đo lưu lượng,…
Bên cạnh đó, hiện nay cũng có rất nhiều người thắc mắc không biết cảm biến từ là gì? Mạch cảm biến là gì? Cảm biến tiệm cận la gì?
- Cảm biến từ là loại cảm biến giúp người dùng phát hiện những vật thể bằng kim loại trong một phạm vi nhất định do có từ trường được tạo ra.
- Cảm biến tiệm cận phát hiện ra các vật thể không cần tiếp xúc, không bị tác động lên vật và khoảng cách xa nhất tơi 30mm.
Cấu tạo và vai trò của cảm biến
Cấu tạo
Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại cảm biến phục vụ các mục đích khác nhau, nhưng nhìn chung chúng đều được làm từ các sensor phần tử điện thay đổi tính chất theo sự biến đổi của môi trường.
Cấu tạo của cảm biến bao gồm các phần tử mạch điện tạo thành một hệ thống hoàn chỉnh và được đóng gói nhỏ gọn. Các tín hiệu phát ra sẽ được quy chuẩn theo dòng điện thông dụng nhất và mức điện áp phù hợp với các bộ điều khiển.
Vai trò
- Cảm biến có vai trò rất quan trọng trong các bài toán điều khiển của quá trình nói riêng và trong các hệ thống điều khiển tự động nói chung.
- Cảm biến có khả năng cảm nhận được các tín hiệu điều khiển vào và ra một cách nhanh chóng.
- Đo đạc các giá trị cao.
- Giới hạn cảm nhận là những đại lượng vật lý cần đo.
Phân loại cảm biến
Trên thực tế có rất nhiều các loại cảm biến thông dụng, khác nhau và ta có thể chia chúng thành hai nhóm chính sau:
- Cảm biến vật lí: Đây là loại cảm biến hữu ích, ví dụ như: sóng điện từ, tia X, ánh sáng, hạt bức xạ, áp suất, từ trường, âm thanh, gia tốc,…
- Cảm biến hóa học: Ta có thể thấy như độ ẩm, ion, độ PH, khói,…
Ngoài ra cảm biến còn được phân chia thành cảm biến chủ động – bị động và phân loại theo nguyên lý hoạt động.
- Cảm biến chủ động: Cảm biến này không được sử dụng điện năng bổ sung để chuyển sang tín hiệu điện. Hơn nữa nó được làm từ gốm giúp chuyển áp suất thành điện tích trên bề mặt.
- Cảm biến bị động: Đây là loại cảm biến sử dụng điện năng bổ sung để có thể chuyển sang tín hiệu điện. Nhưng khi có ánh sáng chiếu vào thì nó sẽ thay đổi điện trở tiếp giáp bán dẫn p-n được phân cực ngược lại.
Theo nguyên lý hoạt động:
Theo nguyên lý hoạt động thì cảm biến có những loại sau:
- Cảm biến điện trở: Hoạt động dựa vào sự di chuyển con chạy, góc quay của biến trở hoặc là sự thay đổi điện trở do co giãn vật dẫn.
- Cảm biến cảm ứng: Loại cảm biến này bao gồm cảm ứng điện từ, cảm biến biến áp vi phân, cảm biến cảm ứng điện động, cảm biến điện dung, cảm biến dòng xoáy,…
- Cảm biến điện trường: Loại này gồm có cảm biến từ giảo, cảm biến áp điện,…
- Cảm biến siêu âm Arduino: Các loại cảm biến Arduino là một nền tảng mã nguồn mở. Nó được dùng để tạo ra nhiều ứng dụng điện tử và có khả năng tương tác với nhau và môi trường
Bên cạnh các loại trên còn một số cảm biến khác như: các loại cảm biến quang, cảm biến nhiệt độ, cảm biến hồng ngoại, cảm biến áp suất, cảm biến siêu âm, cảm biến khoảng cách, các loại cảm biến tiệm cận, cảm biến thụ động,…
Trên đây là một số thông tin khái quát nhất về cảm biến. Hy vọng những thông tin này đã giúp bạn đọc hiểu rõ hơn cảm biến là gì và có thêm được nhiều kiến thức bổ ích hơn.
