Cấu tạo chung
Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều các loại cảm biến phục vụ các mục đích khác nhau nhưng chung quy lại chúng đều được làm từ các sensor phần tử điện thay đổi tính chất theo sự biến đổi của môi trường (đầu dò).
Cấu tạo gồm các phần tử mạch điện tạo thành một hệ thống hoàn chỉnh được đóng gói nhỏ gọn. Các tín hiệu phát ra được quy chuẩn theo mức điện áp và dòng điện thông dụng nhất phù hợp với các bộ điều khiển.
Phân loại
Trên thực tế có vô vàn những loại cảm biến khác nhau và chúng ta có thể chia các cảm biến thành hai nhóm chính:
- Cảm biến vật lí: có thể kể đến một vài ví dụ dễ hình dung như sóng điện từ, ánh sáng, hồng ngoại, tia X, hạt bức xạ, nhiệt độ, áp suất, âm thanh, từ trường, gia tốc,…
- Cảm biến hóa học: thường thấy như độ ẩm, độ PH, ion, khói,….
Ngoài ra ta cũng có một số hình thức phân chia khác: Cảm biến chủ động và bị động
Cảm biến chủ động: Không sử dụng điện năng bổ sung để chuyển sang tín hiệu điện. Điển hình là cảm biến áp điện làm bằng vật liệu gốm, chuyển áp suất thành điện tích trên bề mặt
Cảm biến bị động: Có sử dụng điện năng bổ sung để chuyển sang tín hiệu điện. Điển hình là các photodiode khi có ánh sáng chiếu vào thì có thay đổi của điện trở tiếp giáp bán dẫn p-n được phân cực ngược.
Phân loại theo nguyên lí hoạt động
Theo nguyên lí hoạt động ta có thể kể đến những loại cảm biến nổi bật như:
- Cảm biến điện trở: Hoạt động dựa theo di chuyển con chạy hoặc góc quay của biến trở, hoặc sự thay đổi điện trở do co giãn vật dẫn.
- Cảm biến cảm ứng: Cảm biến biến áp vi phân, cảm biến cảm ứng điện từ, cảm biến dòng xoáy, cảm biến cảm ứng điện động, cảm biến điện dung,….
- Cảm biến điện trường: Cảm biến từ giảo, cảm biến áp điện,…
- Và một số cảm biến nổi bật khác như: Cảm biến quang, cảm biến huỳnh quang nhấp nháy, cảm biến điện hóa đầu dò ion và độ pH, cảm biến nhiệt độ,…
Vai trò của cảm biến trong công nghiệp
Với các bài toán điều khiển hệ thống tự động hóa nói chung và điều khiển quá trình nói riêng thì cảm biến có vai trò vô cùng quan trọng.
- Cảm biến giúp "cảm nhận" các tín hiệu điều khiển vào ra
- Cảm biến giúp đo đạc các giá trị
- Cảm biến giới hạn cảm nhận với đại lượng vật lí cần đo |