Cảm biến tiệm cận (còn được gọi là “Công tắc tiệm cận” hoặc đơn giản là “PROX” tên tiếng anh là Proximity Sensor) phản ứng khi có vật ở gần cảm biến. Trong hầu hết các trường hợp, khoảng cách này chỉ là vài mm. Cảm biến tiệm cận thường phát hiện vị trí cuối của chi tiết máy và tín hiệu đầu ra của cảm biến khởi động một chức năng khác của máy. Đặc biệt cảm biến này hoạt động tốt ngay cả trong những môi trường khắc nghiệt.
Cảm biến tiệm cận chuyển đổi tín hiệu về sự chuyển động hoặc xuất hiện của vật thể thành tín hiệu điện. Có 3 hệ thống phát hiện để thực hiện công việc chuyển đổi này: hệ thống sử dụng dòng điện xoáy được phát ra trong vật thể kim loại nhờ hiện tượng cảm ứng điện từ, hệ thống sử dụng sự thay đổi điện dung khi đến gần vật thể cần phát hiện, hệ thống sử dụng nam châm và hệ thống chuyển mạch cộng từ.
Đặc điểm
- Phát hiện vật thể không cần tiếp xúc, không tác động lên vật, khoảng cách xa nhất tới 30mm.
- Hoạt động ổn định, chống rung động và chống shock tốt.
- Tốc độ đáp ứng nhanh, tuổi thọ cao so với công tắc giới hạn (limit switch).
- Đầu sensor nhỏ có thể lắp ở nhiều nơi.
- Có thể sử dụng trong môi trường khắc nghiệt
Nguyên lí hoạt động
Cảm biến tiệm cận hoạt động theo nguyên lý trường điện từ phát ra xung quanh cảm biến với khoảng cách tối đa 30mm và gặp vật thể thì nó sẽ phát tín hiệu truyền về bộ xử lý
Phân loại
Có hai loại cảm biến tiệm cận chính có thể kể đến. Đó là loại cảm ứng từ và loại điện dung.
Cảm biến tiệm cận loại cảm ứng từ
- Cảm ứng từ loại có bảo vệ (Shielded): Từ trường được tập trung trước mặt sensor nên ít bị nhiễu bởi kim loại xung quanh, tuy nhiên khoảng cách đo ngắn đi.
- Cảm ứng từ loại không có bảo vệ (Un-Shielded): Không có bảo vệ từ trường xung quanh mặt sensor nên khoảng cách đo dài hơn, tuy nhiên dễ bị nhiễu của kim loại xung quanh.
Cảm biến tiệm cận loại cảm ứng điện dung
Cảm ứng này phát hiện theo nguyên tắc tĩnh điện (sự thay đổi điện dung giữa vật cảm biến và đầu sensor), có thể phát hiện tất cả vật thể.
Ứng dụng
Cảm biến tiệm cận ứng dụng phổ biến trong công nghiệp nhà máy như gắn trên các dây truyền sản xuất, gắn trên các điện thoại cảm ứng, các loại xe ô tô,…
Một số ứng dụng dễ thấy như:
- Kiểm soát chất lỏng trong bể chứa
- Kiển soát chất lỏng trong hộp giấy
- Kiểm soát kim loại
- Kiểm soát số lượng
Một số lưu ý khi sử dụng
- Ta phải xác định mình đang đo cái gì?
- Tốc độ xử lý của cảm biến nhanh hay chậm; và độ chính xác khu vực đo có cần chính xác cao không?
- Kiểm tra sức ảnh hưởng của môi trường xung quanh khu vực đo xem có lượng từ trường lớn như nam châm không; để tìm biện pháp xử lý vì đây là một trong những nguyên nhân gây sai số trong khi đo của cảm biến
- Khu vực đo rung hay không?
- Nhiệt độ môi trường cao không ?
- Khoảng cách cảm biến đo tới vật cần đo là bao nhiêu ?
- Tuy vào nhu cầu của các nhà máy khác nhau mà chúng ta nên kiểm tra kỹ và chọn mua những loại cảm biến thích hợp đáp ứng tốt nhu cầu cần đo
