Trong các ngành sản xuất hiện đại như ô tô, hàng không, cơ khí chính xác, việc kiểm soát chất lượng các chi tiết quay (shaft) như trục cam, trục truyền động, bánh răng là yếu tố then chốt để đảm bảo độ bền và hiệu suất sản phẩm. Đặc biệt, với các chi tiết đòi hỏi độ chính xác cao, việc sử dụng các phương pháp đo truyền thống ngày càng bộc lộ nhiều hạn chế.
Trong bối cảnh ngành công nghiệp ô tô toàn cầu đang chuyển dịch mạnh mẽ sang các dòng xe điện và hybrid, yêu cầu về độ chính xác, tốc độ đo kiểm, và khả năng truy xuất nguồn gốc ngày càng trở nên khắt khe hơn bao giờ hết. Các doanh nghiệp sản xuất linh kiện ô tô không chỉ phải đảm bảo chất lượng ở mức cao nhất, mà còn phải tối ưu hóa hiệu suất kiểm tra trong môi trường sản xuất biến động nhiệt.
Trong thời đại sản xuất công nghiệp 4.0, khi chất lượng là yếu tố sống còn trong chuỗi cung ứng toàn cầu, việc kiểm soát hình học hình dạng và vị trí của chi tiết không còn là tùy chọn mà đó là bắt buộc. MarForm MMQ 400-2 đến từ Mahr – Đức là thiết bị đo kiểm hình học tiên tiến hàng đầu, được phát triển nhằm phục vụ nhu cầu đo chính xác trong các ngành công nghiệp ô tô, hàng không, y tế, cơ khí chính xác và khuôn mẫu.
Cảm biến (sensor) là một trong những yếu tố quan trọng góp phần vào sự phát triển của công nghệ hiện đại. Chúng có mặt ở tất cả những nơi công nghệ đặt chân tới, từ những chiếc điện thoại thông minh cho tới những hệ thống tự động hóa trong các ngành công nghiệp sản xuất. Vậy cảm biến là gì và được ứng dụng như thế nào?
Cảm biến là một thiết bị điện tử có khả năng cảm nhận, phát hiện và phản hồi với các biến đổi nhỏ nhất của môi trường xung quanh. Có thể nói đây là một thiết bị trung gian có thể thu thập các thông tin về nhiệt độ, áp suất, độ ẩm, ánh sáng, chuyển động, vị trí,... và chuyển đổi chúng thành tín hiệu để xử lý.
Cấu tạo chung:
Cảm biến thường gồm 3 phần: Bộ cảm biến, bộ xử lý tín hiệu và bộ giao tiếp.
Phân loại cảm biến:
Do sự đa dạng về ứng dụng và nguyên lý hoạt động, cảm biến được phân loại thành nhiều loại khác nhau. Dưới đây là một số loại cảm biến phổ biến dựa trên nguyên lý hoạt động:
Ngoài ra dựa theo phạm vi ứng dụng, có thể phân loại ra thành: Cảm biến công nghiệp, cảm biến y tế, cảm biến môi trường, cảm biến an ninh, cảm biến gia dụng.
>>>Xem thêm: bảng giá cảm biến - sensor
Cảm biến nhiệt còn có tên gọi khác là nhiệt kế điện tử, được sử dụng phổ biến để đo nhiệt độ trong các môi trường như không khí, nước, bể dầu, máy móc, mạch điện tử và nhiều ứng dụng khác. Cảm biến nhiệt thường có độ chính xác cao hơn so với nhiệt kế truyền thống.
Cảm biến nhiệt hoạt động dựa trên sự thay đổi điện trở của kim loại theo nhiệt độ xung quanh. Khi có sự chênh lệch nhiệt độ giữa đầu nóng và đầu lạnh, điện trở của kim loại sẽ thay đổi, và sự thay đổi này cũng ảnh hưởng đến sức điện động. Từ hai sự thay đổi này, thiết bị sẽ thực hiện các tính toán để đưa ra thông số chính xác về nhiệt độ cần cảm ứng.
Ngoài cảm biến nhiệt dựa trên thay đổi điện trở của kim loại, còn có một số loại cảm biến nhiệt khác như cảm biến nhiệt bán dẫn và cặp nhiệt điện:
Cảm biến nhiệt bán dẫn sử dụng hiện tượng thay đổi điện trở của vật liệu bán dẫn theo nhiệt độ. Khi nhiệt độ thay đổi, điện trở của vật liệu bán dẫn cũng thay đổi, và thông qua các phép tính, cảm biến sẽ cung cấp thông tin về nhiệt độ.
Cặp nhiệt điện là một loại cảm biến nhiệt sử dụng hiện tượng phát sinh sức điện từ chênh lệch nhiệt độ giữa hai vật liệu khác nhau. Khi có chênh lệch nhiệt độ, cặp nhiệt điện sẽ tạo ra một sức điện mạnh và thông qua các phép tính, nhiệt độ sẽ được xác định.
Cảm biến điện dung, hay còn được gọi là cảm biến điện môi, là một thiết bị được sử dụng để đo hằng số điện môi trong môi trường xung quanh. Nó được sử dụng để phát hiện chất lỏng, chất rắn và có thể được sử dụng để đo mức liên tục với các tín hiệu ra như 4 - 20 mA hoặc 0 - 10V. Cảm biến này hoạt động dựa trên nguyên lý thay đổi điện dung của tụ điện bên trong.
Cảm biến hồng ngoại, hay còn được gọi là cảm biến quang (photoelectric sensors), đây là một thiết bị được tạo ra bằng cách kết hợp các linh kiện quang điện. Khi một nguồn ánh sáng chiếu vào cảm biến, nó sẽ ghi nhận tín hiệu dựa trên hiện tượng phát xạ điện tử tại cực Cathode. Cảm biến hồng ngoại thường được gọi là "mắt thần" vì nó được sử dụng để phát hiện chuyển động hoặc vật cản. Khi tia sáng phát ra từ cảm biến bị chặn lại, nó sẽ tạo ra tín hiệu để thông báo về trung tâm điều khiển. Loại cảm biến này được sử dụng phổ biến trong các dây chuyền tự động hóa và đóng vai trò như một cặp mắt trong quá trình sản xuất và chế tạo trong công nghiệp.
Cảm biến hồng ngoại có nhiều ứng dụng trong việc phát hiện đối tượng, đo khoảng cách, hoặc phát hiện chuyển động. Các ứng dụng thường gặp bao gồm xác định sự hiện diện của vật thể trong các hệ thống an ninh, đo khoảng cách trong các ứng dụng đo lường, phát hiện vật cản trong các dây chuyền sản xuất và kiểm tra chất lượng, cùng nhiều ứng dụng khác.
Cảm biến hồng ngoại (IR sensors) là một thiết bị điện tử được sử dụng để phát hoặc nhận bức xạ hồng ngoại trong môi trường xung quanh. Khi một vật thể có nhiệt độ trên 35 độ C, nó sẽ phát ra bức xạ hồng ngoại mà con người không thể nhìn thấy được. Cảm biến hồng ngoại sử dụng khả năng phát hiện bức xạ này để đưa ra các tín hiệu xử lý tiếp theo.
Cảm biến siêu âm, hay còn được gọi là ultrasonic sensors, là một thiết bị điện tử được sử dụng để đo khoảng cách của một đối tượng bằng cách phát ra sóng siêu âm và chuyển đổi âm thanh phản xạ thành tín hiệu điện. Cảm biến siêu âm có hai thành phần chính: bộ phát và bộ thu. Bộ phát tạo ra sóng siêu âm bằng cách sử dụng tinh thể áp điện, trong khi bộ thu nhận dạng và ghi nhận âm thanh phản xạ từ các vị trí khác nhau. Cảm biến siêu âm thường được sử dụng để đo khoảng cách hoặc tốc độ di chuyển của các vật thể.
Cảm biến tiệm cận, còn được gọi là proximity sensors hay công tắc tiệm cận, là một loại cảm biến được sử dụng để phát hiện sự tiếp xúc gần của một vật thể. Cảm biến tiệm cận chuyển đổi sự chuyển động hoặc sự xuất hiện của vật thể thành tín hiệu điện. Có ba hệ thống phổ biến được sử dụng trong loại cảm biến này:
Cảm biến lực, hay còn được gọi là force sensors hoặc load cell, là một thiết bị được sử dụng để phát hiện và chuyển đổi các đại lượng cơ học như lực căng, áp suất, trọng lượng, mô-men xoắn, biến dạng và các thông số tương tự. Cảm biến này chuyển đổi các đại lượng này thành tín hiệu điện với cường độ tương ứng với lực tác động. Tín hiệu điện này sau đó được truyền đến bộ xử lý tín hiệu và hiển thị trên đồng hồ đo lực để người sử dụng có thể xác định các thông số lực tác động cần đo.
Cảm biến biến đổi vi sai tuyến tính (LVDT) là một công cụ đo lường thường được sử dụng. Còn được gọi là bộ chuyển đổi dịch chuyển tuyến tính hoặc bộ chuyển đổi vị trí tuyến tính, nó được coi là một trong những cảm biến đo lường chính xác mạnh mẽ và đáng tin cậy nhất.
Cảm biến LVDT đo dịch chuyển tuyến tính (còn được gọi là vị trí tuyến tính) với độ chính xác rất cao, tạo ra dữ liệu đo lường quan trọng đối với quy trình thử nghiệm sản phẩm và độ tin cậy cũng như chất lượng sản phẩm. Do đó, việc sử dụng công nghệ cảm biến LVDT chất lượng cao có lợi ích kinh doanh rõ ràng.
Cảm biến LVDT có hai ứng dụng chính:
Nhờ những khả năng này và nhờ nhiều lợi ích của nó, công nghệ cảm biến này được sử dụng rộng rãi trong toàn bộ quang phổ công nghiệp , từ ngành hàng không vũ trụ, ô tô và dược phẩm đến các ngành năng lượng, điện tử và môi trường.
Ví dụ, cảm biến LVDT có thể được sử dụng để đo mức chất lỏng, kiểm tra độ thẳng hàng của ổ trục, kiểm tra dây chuyền lắp ráp, kiểm tra độ bền của đất, kiểm tra chiều cao của các tấm wafer SMC và kiểm soát sản xuất thuốc viên.
V - Proud là nhà phân phối thiết bị cảm biến LVDT của Solartron Metrology. Để có thể biết thêm thông tin chi tiết về sản phẩm, vui lòng liên hệ:
(84) 896 555 247
Tiếng Việt
English