Cảm Biến Vị Trí Là Gì? Tìm Hiểu Các Loại Cảm Biến Vị Trí Thông Dụng Nhất

Cảm biến vị trí là gì? Hiện nay trên thị trường có những loại cảm biến vị trí nào? Hãy cùng atscada.com tìm hiểu & khám phá chi tiết trong nội dung bài viết ngay bên dưới!

Cảm biến vị trí là gì?

Hiểu đơn giản: Cảm biến vị trí là thiết bị có khả năng đo khoảng cách di chuyển của 1 vật thể tới vị trí tham chiếu. Thông thường, cảm biến sẽ xác định vị trí bằng cách đo vị trí tuyến tính hoặc góc trong tham chiếu đến 1 điểm cố định hoặc tham chiếu tùy ý. Cảm biến vị trí còn được sử dụng để phát hiện sự hiện diện/vắng mặt của 1 vật thể bất kỳ.

Trong trường hợp thông tin đo đạc về vị trí, khoảng cách của cảm biến được kết hợp với các phép đo tốc độ, vận tốc, thời gian hay gia tốc thì có thể tính toán được chuyển động của vật thể trong không gian. Ngày nay, cảm biến vị trí được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp, khoa học & kỹ thuật,… để giám sát vị trí của các thành phần có trong hệ thống, thiết bị định vị & hệ thống định vị toàn cầu,…

Tìm hiểu các loại cảm biến vị trí thông dụng & phổ biến hiện nay 

Cảm biến vị trí là thiết bị cảm biến có khá nhiều loại khác nhau. Tương ứng với mỗi loại sẽ có những ưu & nhược điểm riêng, phù hợp với các ứng dụng cụ thể khác nhau. Việc lựa chọn loại cảm biến vị trí phù hợp còn tùy thuộc vào yêu cầu kỹ thuật, môi trường hoạt động & độ chính xác cần thiết của ứng dụng. Dưới đây là 1 số loại cảm biến vị trí thông dụng, được sử dụng phổ biến hiện nay: 

Cảm biến vị trí điện thế 

Cảm biến vị trí điện thế là 1 loại cảm biến công nghiệp hoạt động dựa trên nguyên tắc hiệu ứng điện trở. Khi 1 rãnh điện trở hoạt động như 1 yếu tố cảm biến thì 1 thiết bị gạt nước sẽ gắn vào trong cảm biến hay 1 phần cảm biến có khả năng dịch chuyển được. Do vậy, cần gạt nước này có thể chuyển động thì phần rãnh & gạt nước tiếp xúc được với vật thể cần đo. 

Cấu tạo của cảm biến vị trí điện thế gồm có: dây điện trở, carbon & vật liệu piezoresistive.

Cảm biến vị trí điện dung 

Trên thực tế, cảm biến vị trí điện dung được vận hành theo 2 cấu hình:

• Thay đổi hằng số điện môi: Ở cấu hình này, 1 vật thể có độ dịch chuyển cần đo được kết nối với vật liệu điện môi giữa các bản. Hằng số điện môi hiệu dụng giữa các bản trong quá trình chuyển động là kết quả của hằng số điện môi do không khí & vật liệu điện môi
• Thay đổi vùng chồng lấp: Ở cấu hình này, 1 thân được kết nối với 1 trong các tấm & tấm kia vẫn được cố định. Vùng chồng lấp giữa các bản sẽ thay đổi theo chuyển động của cơ thể & khu vực chồng chéo thay đổi dẫn đến sự thay đổi điện dung giữa các bản

Cảm biến vị trí từ tính 

Cảm biến vị trí từ tính bao gồm các thành phần như: nam châm vị trí, mô-đun điện tử, ống dẫn sóng & cảm biến vị trí từ tính đo khoảng cách giữa đầu của thanh cảm biến & nam châm vị trí. 

Từ tường được tạo ra bởi xung hiện tại sẽ tương tác với từ trường nam châm vị trí, vì thế tạo ra sóng âm hoặc sóng biến dạng xoắn trong ống dẫn sóng. Sự khác biệt về thời gian giữa việc tạo ra xung thẩm vấn & sự xuất hiện của sóng biến dạng sẽ cho biết vị trí của nam châm vị trí.

Cảm biến vị trí dựa trên hiện tại 

Khi 1 dòng điện xoay chiều (AC) được đặt vào cuộn dây, 1 từ trường chính được tạo ra dẫn đến sự hình thành của dòng điện xoáy trong vật liệu dẫn điện. Sự hiện diện hay vắng mặt của vật liệu dẫn điện có thể làm thay đổi trường thứ cấp & trở kháng cuộn dây. Các thay đổi trong trở kháng cuộn dây có thể được sử dụng để xác định khoảng cách của thân dẫn điện. 

Cảm biến vị trí dựa trên hiệu ứng HALL

Trong cảm biến vị trí hiệu ứng HALL, 1 bộ phận chuyển động được liên kết với 1 nam châm được đặt với trục cảm biến, do đó hình thành nên 1 yếu tố HALL. Nam châm chuyển động dẫn đến sự hình thành từ trường & điện áp HALL. Chính vì thế, điện áp HALL trở thành 1 chức năng của bộ phận chuyển động. 

Cảm biến vị trí quang 

Loại cảm biến vị trí này được vận hành dựa trên 1 trong 2 cơ chế sau:

• Cơ chế 1: Ánh sáng được truyền từ 1 đầu & nhận ở đầu kia để theo dõi sự thay đổi của 1 trong các đặc tính như cường độ, bước sóng, pha hoặc phân cực 
• Cơ chế 2: Ánh sáng truyền đi được phản xạ từ vật thể & ánh sáng được trả về phía nguồn được theo dõi

>>> Xem thêm: Tìm Hiểu Đồng Hồ Nước Là Gì? Chọn Đồng Hồ Nước Như Thế Nào Cho Chuẩn?

Bài viết trên đây là những chia sẻ của atscada.com về cảm biến vị trí & các loại cảm biến vị trí thông dụng hiện nay. Hy vọng với những nội dung này, bạn sẽ có thêm cho mình nguồn kiến thức hữu ích. Nếu có bất kỳ thắc mắc hoặc câu hỏi liên quan, đừng ngại hãy gọi ngay đến số hotline phòng kinh doanh để nhận được sự hỗ trợ giải đáp từ chúng tôi.

ATSCADA - Providing ATSCADA software - The monitoring and data acquisition control system is the appropriate choice for integrated system projects, IoT, smart city projects, agriculture 4.0... Is trusted by many customers.