Cảm biến từ là gì? Cấu tạo và ứng dụng của cảm biến từ

HIện nay, có rất nhiều loại cảm biến từ đã và đang được ứng dụng để hỗ trợ đời sống sinh hoạt cũng như công việc của con người và cảm biến từ trường cũng nằm trong số đó. Vậy thiết bị cảm biến từ là gì? Cấu tạo và cơ chế hoạt động của cảm biến từ ra sao? Hãy cùng Bestray tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé! 

1. Cảm biến từ là gì? Cấu tạo và chức năng

Cảm biến từ trường là loại cảm biến thuộc nhóm cảm biến tiệm cận. Nó là một thiết bị hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ. Nói một cách đơn giản, một cảm biến từ tính sẽ tạo ra một từ trường xung quanh nó. Sau đó, nếu các vật thể kim loại xuất hiện gần khu vực này, chúng sẽ bị từ trường phát hiện và sau đó gửi tín hiệu về trung tâm.

Một cảm biến từ tính cơ bản thường được tạo thành từ các thành phần chính sau:

• Cuộn cảm: Là thiết bị dùng để dẫn dòng điện một chiều. Được mắc nối tiếp hay song song cùng với tụ điện, nhằm tạo ra mạch cộng hưởng.
• Cảm biến và xử lý về tín hiệu: Thông tin đều được xử lý nhằm mã hóa các thông số định tính hay định lượng. 
• Control Output: Giám sát và kiểm soát các tiến trình đang chạy.

Cảm biến từ tính có nguyên lý hoạt động không quá phức tạp. Khi được cung cấp năng lượng, dòng điện sẽ chạy qua một đoạn mạch chứa cuộn cảm biến nên từ trường trên nó thay đổi. Hiệu ứng này được sử dụng để phát hiện các vật thể kim loại tương tác với từ trường. Tất cả các chất phi kim loại gồm có: chất lỏng, chất bụi bẩn đều được tương tác từ tường. Do đó, cảm biến từ trường có thể hoạt động tốt trong môi trường bụi bẩn hoặc thời tiết ẩm ướt.

Nếu cảm biến từ có kích thước và tiết diện càng lớn thì từ trường phát ra càng mạnh. Điều này có nghĩa là diện tích mà cảm biến từ có thể phát hiện đối tượng càng lớn thì hiệu quả của nó sẽ càng cao.

2. Vai trò và công dụng của cảm biến từ

Với các vấn đề điều khiển của hệ thống tự động hóa nói chung và điều khiển quá trình nói riêng, cảm biến từ đóng vai trò vô cùng quan trọng.

• Thiết bị có khả năng phát hiện tín hiệu điều khiển đầu vào và đầu ra một cách nhanh chóng.
• Có vai trò đo các giá trị cao.
• Hạn chế nhận thức về các đại lượng vật lý cần đo.

3. Đặc điểm của cảm biến từ

Cảm biến từ được sử dụng rộng rãi vì có nhiều tính năng vượt trội, có thể kể đến như sau:

• Cảm biến từ có thể hoạt động bình thường trong nhiều điều kiện môi trường khác nhau, kể cả trong những điều kiện thời tiết khắc nghiệt nhất.
• So với các loại cảm biến khác, cảm biến từ trường có tuổi thọ cao hơn rất nhiều, bạn có thể sử dụng trong thời gian dài.
• Cảm biến từ có cấu tạo đơn giản nên quá trình lắp đặt và sử dụng cũng tương đối đơn giản và cực kỳ nhanh chóng.
• Chi phí sử dụng khá thấp.

4. Tiêu chí lựa chọn cảm biến từ

Trong một dự án xây dựng hệ thống điều khiển, việc lựa chọn cảm biến từ phù hợp và ưng ý rất quan trọng. Chỉ cần bạn chú ý đến yêu cầu kỹ thuật của hệ thống và chọn đúng loại cảm biến từ thích hợp. Trong phần này, chúng tôi sẽ đưa ra một số lưu ý về cách chọn cảm biến từ dễ dàng để giúp bạn hình dung và áp dụng nó cho các thiết bị khác trong hệ thống như sau:

• Đối tượng phải được phát hiện trên băng chuyền bao xa?
• Bộ điều khiển (PLC) cần tín hiệu đầu vào nào? Để xác định đầu ra cảm biến thích hợp
• Vị trí lắp đặt có khó không?
• Môi trường cài đặt có khó không?
• Tốc độ phát hiện đối tượng nhanh hay chậm? Cần độ chính xác cao?
• Môi trường xung quanh có bị nhiễu từ trường không?
• Nhiệt độ môi trường là bao nhiêu?

5. Ứng dụng của cảm biến từ như thế nào?

Thiết bị cảm biến từ được sử dụng rất phổ biến trong cuộc sống hiện nay, đặc biệt là trong các thiết bị gia dụng và thiết bị sản xuất, vệ sinh công nghiệp. Như sau:

• Sử dụng trong bếp điện từ để nấu ăn

So với việc sử dụng bếp gas để có thể đun nấu thì tất cả các thiết bị đun nấu được sử dụng cảm biến từ. Trong đó, được đánh giá là rất an toàn và thân thiện với sức khỏe của mỗi người như môi trường hiện tại. 

Bếp từ tạo ra nhiệt để làm nóng dụng cụ nấu bằng cách sử dụng cảm ứng thay vì dẫn lửa hoặc các bộ phận làm nóng bằng điện. Nguyên nhân là do dòng điện cảm ứng làm nóng trực tiếp qua dụng cụ nấu có nhiễm từ nên nhiệt độ tăng rất nhanh.

Bên trong bếp từ có một cuộn dây đồng đặt dưới lớp cách điện, dòng điện xoay chiều sẽ chạy qua sợi dây đồng này. Do tác dụng của dòng điện xoay chiều, điều này sẽ gây ra hiệu ứng tỏa nhiệt và làm nóng đáy chảo và thức ăn bên trong.

• Sử dụng trong đèn huỳnh quang

Hầu hết các hệ thống chiếu sáng trong gia đình hay cơ sở kinh doanh ngày nay đều rất ưa chuộng bóng đèn huỳnh quang. Chấn lưu bên trong bóng đèn này được làm theo nguyên tắc điện từ. Khi bật nguồn, dòng điện cao áp ở hai đầu bóng đèn sẽ phóng điện vào đèn, kết hợp với tác dụng của bột huỳnh quang nên giúp đèn phát sáng.

• Sử dụng máy phát điện

Bạn cũng biết, với dòng máy phát điện công nghiệp này được hoạt động nhờ vào năng lượng cơ học, giúp tạo ra dòng điện. Trong đó, bộ phận quan trọng nhất của máy phát điện chính là cuộn kích từ. Về cơ chế hoạt động của máy phát điện chính là từ trường ở bên trong của cuộn dây cùng với tốc độ không hề thay đổi, nhằm tạo ra dòng điện xoay chiều.

• Máy móc thiết bị y tế

Điện từ trường luôn đóng vai trò quan trọng trong suốt quá trình hoạt động của tất cả các thiết bị y tế hiện đại. Chúng đều được ứng dụng trong tất cả các phương pháp điều trị như: tăng thân nhiệt cho bệnh nhân ung thư, cấy ghép tế bào hay chụp cộng hưởng từ (MRI).

• Máy hút bụi công suất lớn

Phần lớn tất cả các mẫu máy hút bụi hiện nay đều sử dụng 2 loại động cơ khá phổ biến như: động cơ chổi than và động cơ cảm ứng từ. Đặc biệt, tất cả các mẫu máy hút bụi đều được trang bị loại động cơ cảm ứng từ. Một số dòng sản phẩm từ những thương hiệu như Kumisai, Supper Clean, Palada, v.v.

6. Phân loại cảm biến từ

Để dễ dàng nhận biết các loại cảm biến từ người ta thường chia chúng thành các loại như sau:

• Sắp xếp theo hình dạng: Hình hộp và hình trụ
• Phân loại dựa trên cấu trúc: Shield và Unshield
• Phân loại dựa trên thông số kỹ thuật: Nguồn cấp, đầu ra, khoảng cách / khu vực phát hiện, đáp tuyến tần số, kiểu kết nối (cảm biến từ 2 dây hoặc 3 dây), kích thước lắp đặt,…
• Phân loại dựa vào vị trí cũng như môi trường sử dụng: Dầu mỡ, nhiệt độ cao, nhiều bụi bẩn, hàn điện,…

7. Ưu nhược điểm của cảm biến từ

Hiện nay, dòng sản phẩm cảm biến từ mang đến những đặc điểm khá riêng biệt. Cụ thể về các ưu và nhược điểm như sau:

Ưu điểm 

• Cảm biến từ được sử dụng rộng rãi do có khả năng chống chịu tốt với môi trường kể cả những môi trường khắc nghiệt.
• Tuổi thọ lâu dài, tiết kiệm chi phí lắp đặt, sửa chữa cũng như bảo trì.
• Dễ dàng cài đặt và sử dụng.
• So với các loại cảm biến khác, cảm biến từ trường có giá thành rẻ hơn.

Nhược điểm 

• Cảm biến từ sẽ không thể hoạt động tốt nếu trên bề mặt của chúng bị bẩn.
• Khoảng cách cảm nhận của một đối tượng phụ thuộc nhiều vào yếu tố màu sắc và độ phản xạ của đối tượng đó.
• Thời gian phản hồi chậm.

8. Tổng kết

Cảm biến từ là một thiết bị cực kỳ quan trọng trong các hệ thống điện tử, đặc biệt trong các ứng dụng đo lường, kiểm soát và giám sát. Để đảm bảo hoạt động tốt và độ chính xác cao của các cảm biến từ này, cần sử dụng các phụ kiện cáp như khay cáp, thang cáp, máng cáp, máng lưới.

Các phụ kiện cáp này giúp cho việc lắp đặt, vận hành và bảo trì hệ thống cảm biến từ được thuận tiện hơn. Với phụ kiện máng cáp, các dây cáp và đường dẫn điện được giữ gọn gàng và không bị rối loạn, đồng thời giúp cho việc điều chỉnh, bảo trì hệ thống trở nên dễ dàng hơn.

Như vậy, với thông tin bài viết chia sẻ trên đây, bạn đã được tìm hiểu về cảm biến từ như thế nào rồi. Đặc biệt, bạn còn được trải nghiệm về các thông tin nhận về dòng sản phẩm này. Bạn cũng biết thêm về tính ứng dụng cao của cảm biến từ trong đời sống mang lại nhiều lợi ích nổi bật. Nhưng để chọn được sản phẩm phù hợp bạn cần địa điểm mua hàng uy tín. Hãy tìm đến Bestray nhé, chúng tôi sẽ cung cấp dịch vụ và sản phẩm tốt nhất cho khách hàng.

Bestray được biết đến là một trong những đơn vị chuyên phân phối các thiết bị cao cấp về thang máng cáp, hộp cáp,… sử dụng trong ở nhà, nơi công cộng, công trình xây dựng,… Chúng tôi sở hữu với đội ngũ nhân viên dày dặn kinh nghiệm, chắc chắn sẽ mang lại cho người tiêu dùng với trải nghiệm tuyệt đỉnh nhất. Còn chờ đợi gì nữa không liên hệ ngay với chúng tôi theo số hotline: 0909 089 678, sẽ được chuyên gia tư vấn cụ thể nhất.

——————————————————————————————

Công Ty Cổ Phần Bestray – Chuyên Sản Xuất Thang Máng Cáp (Cable Tray, Cable Trunking)

• Địa chỉ: 180/7b, ấp Tân Thới 3, xã Tân Hiệp, huyện Hóc Môn, TPHCM
• Điện Thoại: (028) 3713 3076 – 078 453 1668 – 0909 089 678
• E-mail: sales@bestray