Cảm biến từ lắp trên băng tải phát hiện thiếu nắp trên sản phẩm, cảm biến từ đếm số lượng thành phẩm chi tiết máy đạt chuẩn, cảm biến điện từ tiệm cận phát hiện mũi khoan bị gãy trên máy gia công CNC…Bài viết này chúng ta sẽ cùng nhau thảo luận tìm hiểu về loại cảm biến tiệm cận điện từ cảm ứng là gì mà được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp các bạn nhé!
Cảm biến tiệm cận điện từ
Cảm biến từ là gì?
Công tắc cảm biến từ, cảm biến từ trường; cảm biến điện cảm; mạch cảm biến từ tính; cảm biến tiệm cận điện cảm; công tắc từ, cảm biến tiệm cận từ trường; cảm biến từ là tên gọi chung của cảm biến tiệm cận điện từ.
Vậy cảm biến từ là gì? Cảm biến từ là một loại cảm biến dùng để phát hiện vật trong khoảng cách gần, dùng để phát hiện các vật bằng kim loại trong các dây chuyền sản xuất lon, vỏ kim loại, chi tiết cơ khí…
Các loại cảm biến từ thông dụng nhất hiện nay
Cảm biến tiệm cận điện cảm có 2 loại thông dụng là loại có bảo vệ và loại không có bảo vệ:
- Loại có lớp bảo vệ: Ít bị nhiễu bởi môi trường xung quanh hơn, do từ trường chỉ tập trung trước mặt cảm biến, tuy nhiên điều này sẽ ảnh hưởng đến khả năng cảm nhận của cảm biến, làm cho khả năng phát hiện vật thể ngắn đi khá nhiều. Phạm vi phát hiện chỉ còn vài milimet mà thôi.
- Loại không có lớp bảo vệ: Khoảng cách phát hiện vật xa hơn, tốt hơn vì khoảng không trước mặt cảm biến không bị che phủ. Tuy nhiên điều này khiến cho cảm biến đối mặt với nhiễu từ môi trường lắp đặt có nhiều bộ phận kim loại.
Hai loại cảm biến từ thông dụng
Nguyên lý hoạt động của cảm biến từ
Trong nội dung bài viết “cảm biến từ là gì” này. Mình cũng nói sơ về nguyên lý hoạt động cho các bạn hiểu rõ hơn về loại cảm biế n này.
Về cách hoạt động của cảm biến tiệm cận cảm ứng từ chúng ta có thể hiểu nôm na như thế này cho dễ:
Cấu tạo cảm biến tiệm cận điện từ
- Khi cảm biến từ được cấp nguồn hoạt động thì cảm biến phát ra một từ trường tại đầu dò,
- Và khi có vật thể bằng kim loại đi qua sẽ làm thay đổi từ trường do cảm biến tạo ra, sự thay đổi này nằm trong khoảng phát hiện của mạch điện tử bên trong cảm biến.
- Do đó, ngay tức thì cảm biến sẽ gửi một tín hiệu về hệ thống điều khiển báo rằng đã phát hiện ra vật.
Đặc điểm của cảm biến điện cảm
- Chỉ phát hiện vật có cấu tạo kim loại
- Phát hiện vật mà không tác động lên vật
- Không tiếp xúc với vật thể
- Khoảng cách phát hiện trong phạm vi gần, tiệm cận với cảm biến
- Kích thước nhỏ, lắp đặt được nhiều chỗ khó
- Chống rung động tốt, chịu nhiệt cao
- Độ bền và ổn định
- Độ phản hồi, phát hiện vật nhanh- nhạy
Ngõ ra cảm biến từ là gì? Cảm biến từ có mấy loại ngõ ra?
Khi tìm hiểu lựa chọn một loại cảm biến bất kỳ, ngoài tính năng của cảm biến ra chúng ta thường quan tâm đến ngõ ra của cảm biến [chân output]
- Xem có mấy chân,
- Loại ngõ ra cảm biến từ là gì,
- Có thích hợp với hệ thống hiện tại hay không?
Cảm biến từ thường có 2 loại ngõ ra cơ bản như sau:
- Ngõ ra là dạng transistor NPN hoặc PNP thường được gọi là DC 3 dây.
- Ngõ ra có 2 dây dạng thường đóng [NC], hay thường mở [NO].
Cách chọn cảm biến từ tiệm cận
Trong một dự án xây dựng hệ thống điều khiển, việc chọn lựa thiết bị phù hợp và đạt yêu cầu là việc không khó cũng không phải là dễ, chỉ cần các bạn chú ý đến yêu cầu kỹ thuật hệ thống mà chọn được loại thiết bị có giá thành đắt hay rẻ mà thôi. Trong bài viết này mình sẽ nêu ra vài lưu ý về cách chọn cảm biến tiệm cận điện cảm khi đọc thông số giúp các bạn có thể hình dung được và áp dụng với những thiết bị khác trong hệ thống:
- Khoảng cách cần phát hiện vật trên băng tải là bao xa?
- Tín hiệu ngõ vào bộ điều khiển [PLC] cần là gì? Để xác định ngõ ra của cảm biến phù hợp
- Vị trí cần lắp đặt có khó khăn không?
- Môi trường lắp đặt có khắc nghiệt không?
- Tốc độ phát hiện vật nhanh hay chậm? Cần chính xác cao không?
- Môi trường có bị nhiễu từ trường không?
- Nhiệt độ môi trường như thế nào?
Cảm biến từ
Ứng dụng của cảm biến tiệm cận điện từ là gì?
Cảm biến từ, cảm biến tiệm cận điện từ, cảm biến tiệm cận cảm ứng từ, hay công tắc cảm biến điện từ trường thường được sử dụng nhiều trong công nghiệp, lắp đặt trên các dây chuyền như:
- Phát hiện vật bằng kim loại, phân loại sản phẩm
Kiểm tra độ nhạy cảm biến từ
Cảm biến từ trên máy CNC
Nói chung cảm biến tiệm cận điện từ với đặc tính chỉ phát hiện được vật có tính kim; cho nên các ứng dụng cảm nhận phát hiện vật kim loại anh em thường ưu tiên dùng hơn.
Giá bán của cảm biến tiệm cận điện cảm
Giá cả cũng là một phần trong bài toán bóc tách khối lượng vật tư hệ thống mà bạn cần giải quyết. Một khi bạn đã xây dựng được sơ đồ mạch, lên được đủ thiết bị cần thiết; thì việc tìm hiểu hãng cung cấp và giá cả trở nên dễ dàng hơn nhiều. Vì bạn sẽ biết được chỗ nào cần dùng sản phẩm tốt giá cao; chỗ nào chỉ dùng sản phẩm bình thường là đạt yêu cầu.
Thông thường sensor cảm biến kim loại tiệm cận điện từ là một thiết bị cung cấp tín hiệu đầu vào trên hệ thống để thực thi một lệnh điều khiển nào đó. Cho nên; khi tìm hiểu chọn được một hãng cảm biến từ có giá bán phù hợp; thì phải xét trên nhiều phương diện như trên mục “cách chọn cảm biến từ tiệm cận” mình đã trình bày.
Hy vọng qua bài viết “cảm biến từ là gì” này, mình có thể giúp các bạn có cái nhìn cơ bản hơn về dòng cảm biến tiệm cận loại điện cảm này.
Trong những năm gần đây, tính hiệu suất cao của Mạng cảm biến không dây đã trở thành nghành nghiên cứu và điều tra số 1. Cảm biến là một thiết bị phản hồi và phát hiện 1 số ít loại nguồn vào tín hiệu vật lý hoặc thiên nhiên và môi trường, ví dụ điển hình như áp suất, nhiệt, ánh sáng, … Đầu ra của cảm biến là tín hiệu điện được truyền đến bộ tinh chỉnh và điều khiển để giải quyết và xử lý thêm. Bài viết này để trình làng đến những bạn tổng quan về những loại mạng cảm biến không dây, phân loại, cũng như ứng dụng của chúng .
Mạng cảm biến không dây là gì ?
Mạng cảm biến không dây [ Wireless Sensor Networks – WSNs ] là một mạng tập hợp những thiết bị tiếp xúc thông tin tích lũy được từ hiện trường được giám sát trải qua những link không dây, sóng vô tuyến .
WSN gồm có những trạm gốc và những nút. Các nút thường là những cảm biến không dây [ wireless sensors ], có phong cách thiết kế nhỏ gọn, được phân bổ với số lượng lớn trên phạm vị rộng. Các nút này được sử dụng để theo dõi những điều kiện kèm theo vật lý hoặc môi trường tự nhiên như nhiệt độ, âm thanh, rung động, áp suất, hoạt động hoặc những chất ô nhiễm và hợp tác truyền tài liệu của chúng qua mạng tới trạm thu phát [ Sink ] hoặc trạm gốc nơi tài liệu hoàn toàn có thể được quan sát và nghiên cứu và phân tích .
Một Sink hoặc trạm gốc hoạt động giống như một giao diện giữa người dùng và mạng. Có thể lấy thông tin cần thiết từ mạng bằng cách đưa vào các truy vấn và thu thập kết quả từ Sink.
Bạn đang đọc: Mạng cảm biến không dây là gì? Phân loại và ứng dụng của WSN
Cấu trúc của một nút cảm biến không dây
Bộ thu phát liên kết nút với mạng. Một trong những thành phần quan trọng nhất của nút cảm biến là khối nguồn. Các đơn vị chức năng nguồn năng lượng điện hoàn toàn có thể được tương hỗ bởi một đơn vị chức năng thu gom nguồn năng lượng như pin mặt trời. Các đơn vị chức năng con khác của nút phụ thuộc vào vào ứng dụng .
Cấu trúc link mạng cảm biến không dây
Cấu trúc của Mạng cảm biến không dây gồm có những cấu trúc link khác nhau cho mạng tiếp thị quảng cáo vô tuyến. Dưới đây là một cuộc đàm đạo ngắn về cấu trúc link mạng vận dụng cho mạng cảm biến không dây .
Cấu trúc hình sao – Star
Cấu trúc link hình sao là một cấu trúc link truyền thông online, trong đó mỗi nút liên kết trực tiếp với trạm gốc. Trạm gốc duy nhất hoàn toàn có thể gửi hoặc nhận tin nhắn đến 1 số ít nút từ xa. Các nút không được phép gửi thông tin cho nhau .
Tính đơn thuần, năng lực giữ mức tiêu thụ điện năng của nút từ xa ở mức tối thiểu. Nó cũng được cho phép thông tin liên lạc có độ trễ thấp giữa nút từ xa và trạm gốc .
Trạm gốc phải nằm trong khoanh vùng phạm vi truyền dẫn vô tuyến của tổng thể những nút riêng không liên quan gì đến nhau và năng lực lan rộng ra không bằng những mạng khác do sự nhờ vào của nó vào một trạm gốc để quản trị mạng .
Cấu trúc cây – Tree
Cấu trúc link cây còn được gọi là cấu trúc link hình sao nhiều tầng. Trong cấu trúc link cây, mỗi nút liên kết với một nút được đặt cao hơn trong cây, sau đó gateway .
Có thể thuận tiện lan rộng ra mạng và việc phát hiện lỗi cũng trở nên thuận tiện .
phụ thuộc vào rất nhiều vào cáp bus, nếu nó bị hỏng, toàn bộ mạng sẽ sụp đổ .
Cấu trúc link lưới – Mesh
Các cấu trúc link Mesh được cho phép truyền tài liệu từ nút này sang nút khác, nằm trong khoanh vùng phạm vi truyền dẫn vô tuyến của nó. Điều này được cho phép cái được gọi là truyền thông online đa bước, nghĩa là, nếu một nút muốn gửi một thông điệp đến một nút khác nằm ngoài khoanh vùng phạm vi liên lạc vô tuyến, nó hoàn toàn có thể sử dụng một nút trung gian để chuyển tiếp thông điệp đến nút mong ước .
Có lợi thế về năng lực dự trữ và năng lực lan rộng ra. Nếu một nút riêng không liên quan gì đến nhau bị lỗi, một nút từ xa vẫn hoàn toàn có thể tiếp xúc với bất kể nút nào khác trong khoanh vùng phạm vi của nó, do đó, hoàn toàn có thể chuyển tiếp thông điệp đến vị trí mong ước. Ngoài ra, khoanh vùng phạm vi của mạng không nhất thiết bị số lượng giới hạn bởi khoanh vùng phạm vi giữa những nút đơn lẻ ; nó chỉ hoàn toàn có thể được lan rộng ra bằng cách thêm nhiều nút hơn vào mạng lưới hệ thống .
Tiêu thụ nguồn năng lượng cho những nút tiến hành tiếp thị quảng cáo đa bước thường cao hơn so với những nút không có năng lực này, thường làm hạn chế tuổi thọ pin. Ngoài ra, khi số lượng những bước truyền thông tin đến đích tăng lên, thời hạn để gửi thông điệp cũng tăng lên. Ngân sách chi tiêu góp vốn đầu tư mạng lưới lớn và yên cầu vốn góp vốn đầu tư nhiều .
Các loại mạng cảm biến không dây
Tùy thuộc vào môi trường, các loại mạng được quyết định để chúng có thể được triển khai dưới nước, dưới lòng đất, trên cạn,… Các loại WSN khác nhau bao gồm:
Xem thêm: Những ứng dụng cho điện thoại smartphone hay và cần thiết nhất
WSN trên cạn [ Terrestrial wireless sensor networks ]
Các WSN trên mặt đất có năng lực tiếp xúc những trạm gốc một cách hiệu suất cao và gồm có hàng trăm đến hàng nghìn nút cảm biến không dây được tiến hành theo cách phi cấu trúc hoặc có cấu trúc [ được lên kế hoạch trước ]. Trong WSN này, nguồn pin bị hạn chế ; tuy nhiên, pin được trang bị pin mặt trời như một nguồn nguồn năng lượng thứ cấp .
WSN ngầm [ Underground wireless sensor networks ]
Mạng cảm biến không dây ngầm đắt hơn mạng WSN trên mặt đất về mặt tiến hành, bảo dưỡng. Mạng WSNs gồm có một số ít nút cảm biến được ẩn trong lòng đất để theo dõi những điều kiện kèm theo dưới lòng đất. Để chuyển tiếp thông tin từ những nút cảm biến đến trạm gốc, những nút chìm bổ trợ được đặt trên mặt đất .
WSN dưới nước [ Under Water wireless sensor networks ]
Hơn 70 % diện tích quy hoạnh toàn cầu là nước. Các mạng này gồm có một số ít nút cảm biến và những phương tiện đi lại được tiến hành dưới nước. Các phương tiện đi lại tự hành dưới nước được sử dụng để thu thập dữ liệu từ những nút cảm biến này. Một thử thách của liên lạc dưới nước là độ trễ truyền dài, băng thông và cảm biến bị lỗi .
WSN đa phương tiện [ Multimedia wireless sensor networks ]
Mạng cảm biến không dây đa phương tiện đã được đề xuất kiến nghị để cho phép theo dõi và giám sát những sự kiện dưới dạng đa phương tiện, ví dụ điển hình như hình ảnh, video và âm thanh. Các mạng này gồm có những nút cảm biến ngân sách thấp được trang bị micrô và máy ảnh. Các nút này được liên kết với nhau qua liên kết không dây để nén tài liệu, truy xuất tài liệu và đối sánh tương quan .
Những thử thách với WSN đa phương tiện là tiêu thụ nguồn năng lượng cao, nhu yếu băng thông cao, giải quyết và xử lý tài liệu và kỹ thuật nén. Ngoài ra, nội dung đa phương tiện nhu yếu băng thông cao để nội dung được truyền tải đúng cách và thuận tiện .
Mạng cảm biến không dây di động [ Mobile Wireless Sensor Networks ]
Các mạng này gồm có một tập hợp những nút cảm biến hoàn toàn có thể tự chuyển dời và hoàn toàn có thể tương tác với thiên nhiên và môi trường vật lý. MWSN linh động hơn nhiều so với WSN tĩnh vì những nút cảm biến hoàn toàn có thể được tiến hành trong bất kể trường hợp nào và đối phó với những biến hóa cấu trúc link nhanh gọn .. Ưu điểm của MWSN so với mạng cảm biến không dây tĩnh gồm có khoanh vùng phạm vi phủ sóng tốt hơn và được cải tổ, hiệu suất cao nguồn năng lượng tốt hơn, dung tích kênh tiêu biểu vượt trội, v.v.
Ứng dụng mạng cảm biến không dây
- Ứng dụng trong môi trường và ngành nông nghiệp
Kiểm tra những điều kiện kèm theo thiên nhiên và môi trường tác động ảnh hưởng tới mùa màng và vật nuôi, thực trạng nước tưới, kiểm tra thiên nhiên và môi trường không khí, đất trồng, phát hiện cháy rừng ; nghiên cứu và điều tra khí tượng và địa lý ; phát hiện lũ lụt ; vẽ map sinh học phức tạp của thiên nhiên và môi trường và điều tra và nghiên cứu ô nhiễm môi trường tự nhiên .
- Ứng dụng trong y tế và giám sát sức khoẻ
Kiểm tra thực trạng của bệnh nhân ; chẩn đoán ; quản trị dược phẩm trong bệnh viện ; kiểm tra sự vận động và di chuyển và những chính sách sinh học bên trong của côn trùng nhỏ và những loài sinh vật nhỏ khác ; kiểm tra từ xa những số liệu về sinh lý con người ; giám sát, kiểm tra những bác sĩ và bệnh nhân bên trong bệnh viện .
Một số ứng dụng của mạng cảm biến trong quân sự chiến lược hoàn toàn có thể kể đến : kiểm tra lực lượng, trang bị, đạn dược, giám sát mặt trận, trinh thám vùng và lực lượng địch, tìm tiềm năng, nhìn nhận thiệt hại trận đánh, trinh thám và phát hiện những vũ khí hóa học – sinh học – hạt nhân .
- Tự động hoá gia đình, Smart Home
- Giám sát và điều khiển công nghiệp
Mạng cảm biến không dây được ứng dụng trong linh vực này chủ yêu phục vụ việc tích lũy thông tin, giám sát trạng thái hoạt động giải trí của mạng lưới hệ thống như trạng thái những van, trạng thái thiết bị, nhiệt độ và áp suất, …
Những thử thách của WSN
Những thử thách khác nhau trong mạng cảm biến không dây gồm có những điều sau đây .
Một số nút cảm biến ngừng hoạt động do mất nguồn nên có thể xảy ra hư hỏng vật lý. Khả năng chịu lỗi không gì khác ngoài khả năng duy trì các chức năng của mạng cảm biến mà không bị gián đoạn do lỗi của các nút cảm biến.
Xem thêm: Hướng dẫn Cách tải Facebook về máy tính Laptop nhanh
- Tính ổn đinh khi mở rộng hệ thống
Số lượng nút được sử dụng trong khu vực phát hiện hoàn toàn có thể theo thứ tự hàng nghìn, hàng trăm và sơ đồ định tuyến phải đủ năng lực lan rộng ra để phản hồi những sự kiện .
Mạng cảm biến gồm có nhiều nút cảm biến ; trong đó giá một nút là rất quan trọng để xác nhận ngân sách của mạng toàn diện và tổng thể và do đó giá của mỗi nút cảm biến phải được giữ ở mức thấp .
- Môi trường hoạt động
- Chất lượng dịch vụ
Chất lượng dịch vụ mà ứng dụng cần hoàn toàn có thể là hiệu suất cao nguồn năng lượng, thời hạn sống sót và tài liệu đáng an toàn và đáng tin cậy .
- Nén dữ liệu
- Độ trễ
- Vấn đề bảo mật
Source: //mindovermetal.org
Category: Ứng dụng hay