Trong bối cảnh hiện đại hóa ngày nay, các ứng dụng, thiết bị thông minh và phương tiện tự hành,… xuất hiện ngày càng nhiều. Và sức mạnh đằng sau những phát minh này là cảm biến, một trong những lĩnh vực công nghệ phát triển mạnh mẽ, đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển đổi số hóa và tự động hóa của nhiều ngành công nghiệp và tiêu dùng. Vậy thế nào là cảm biến sensor? Và có những ứng dụng công nghệ cảm biến phổ biến nào? Hãy khám phá chi tiết hơn qua những nội dung dưới đây của A.I Tech nhé!
Công nghệ cảm biến là gì?
Trước khi đi vào tìm hiểu về khái niệm công nghệ cảm biến, đầu tiên, bạn cần phải hiểu về thuật ngữ cảm biến (sensor). Vậy sensor là gì? Cảm biến (hay được biết đến với tên gọi sensor) là thuật ngữ có phạm vi rộng lớn và đa dạng, nhưng về tổng quan thì chúng là các thiết bị có khả năng phát hiện các đặc tính đặc biệt của vật thể đo và biến những thông tin này thành tín hiệu có thể đọc được và xử lý được trên các thiết bị khác nhau.
Công nghệ cảm biến là việc sử dụng các thiết bị có cảm biến để thu thập thông tin bằng cách phát hiện và xác định các yếu tố vật lý, hóa học hoặc sinh học và sau cùng là chuyển đổi chúng thành dạng tín hiệu có thể hiểu được.
Trong thực tế có nhiều loại cảm biến, nhằm phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau. Cảm biến sensor có tác dụng giúp giám sát thông tin đầu vào theo thời gian thực, bao gồm cả việc phát hiện và báo cáo. Những chỉ số này có thể liên quan trực tiếp đến áp suất, độ ẩm, nhiệt độ, ánh sáng, chuyển động hoặc các điều kiện môi trường khác.
Dữ liệu mà thiết bị cảm biến thu thập sẽ được chuyển về trung tâm để tiến hành kiểm soát và phân tích. Nếu có bất kỳ một biến động bất thường nào xảy ra trong các đặc tính, nó sẽ được báo cáo thông qua tín hiệu điện từ các cảm biến.
Việc áp dụng các kỹ thuật cảm biến này sẽ làm tăng hiệu quả sản xuất và chất lượng sản phẩm, đồng thời nó cũng đảm bảo quy trình hoạt động được tuân thủ tốt nhất. Đối với các ứng dụng công nghiệp quan trọng và cần thiết, cảm biến cũng có thể cung cấp khả năng đảm đảo an toàn cho dữ liệu và tài sản một cách toàn diện.
Đến đây, A.I Tech đã chia sẻ đến bạn thông tin cho câu hỏi cảm biến là gì. Có thể thấy rằng định nghĩa của công nghệ cảm biến thật sự không quá phức tạp. Để hiểu rõ hơn về cấu tạo cũng như cách hoạt động của các loại sensor, hãy tiếp tục theo dõi nội dung sau đây nhé!
Cấu tạo của cảm biến
Hiện nay, trên thị trường có nhiều loại cảm biến được bán phù hợp với từng mục đích khác nhau. Tuy nhiên, về tổng quan, đa số công nghệ cảm biến đều bao gồm các thành phần mạch điện tử, được thiết kế thành một hệ thống tổng thể được đóng gói gọn gàng. Phần quan trọng nhất của cảm biến, thường được gọi là sensor, là phần có khả năng thay đổi đổi tính chất dựa trên sự biến đổi của điều kiện môi trường.
Cấu trúc của cảm biến được thiết kế để chuyển đổi tất cả những nguồn thông tin về môi trường thành tín hiệu điện. Các thành phần mạch điện trong công nghệ cảm biến sẽ tiến hành xử lý tín hiệu này và tạo ra tín hiệu ở đầu ra thích hợp. Thông thường, các tín hiệu đầu ra sẽ được chuẩn hóa theo mức điện áp và dòng điện phổ biến với mục đích để dễ dàng tích hợp và kết nối với các hệ thống điều khiển và các thiết bị khác.
Với cấu trúc và đóng gói nhỏ gọn, các loại cảm biến có thể được áp dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm cả trên thiết bị di động, hệ thống tự động hóa, máy móc công nghiệp và các lĩnh vực khác, nhằm thu thập thông tin và phản ứng với môi trường xung quanh.
Phân loại của cảm biến sensor
Cảm biến thường được phân loại thành từng nhóm khác nhau dựa trên các yếu tố chức năng, cấu trúc, tính chất,… Cụ thể, các loại cảm biến thông minh được phân chia như sau:
- Theo tính chất:
- Cảm biến vật lý: Chúng được tạo ra bằng cách sử dụng các đặc tính vật lý của các thành phần thay đổi. Ngoài ra, chúng cũng phụ thuộc vào tính chất vật lý của vật liệu chức năng. Một số loại điển hình có thể kể đến như: ánh sáng, hồng ngoại, sóng điện từ, gia tốc, từ trường, áp suất, âm thanh, nhiệt độ,…
- Cảm biến hóa học: Loại này sử dụng các phản ứng điện hóa để chuyển đổi thành phần và nồng độ của các hợp chất vô cơ hoặc hữu cơ thành tín hiệu điện. Chúng ta thường thấy các cảm biến này như: khói, độ ẩm, độ pH, ion,…
- Cảm biến sinh học: Các cảm biến này sử dụng các hóa chất sinh học hoạt động để phát hiện và đo lường các hợp chất sinh học. Ví dụ như: tế bào, protein, enzym, ADN, ARN,…
- Theo hình thái:
- Cảm biến chủ động: Loại công nghệ cảm biến này không cần sử dụng điện năng bổ sung để chuyển đổi thành tín hiệu điện. Ví dụ điển hình là cảm biến điện áp được làm từ vật liệu gốm, biến đổi áp suất thành điện tích trên bề mặt.
- Cảm biến bị động: Đây là những cảm biến sử dụng điện năng bổ sung để chuyển đổi thành tín hiệu điện. Ví dụ điển hình là các photodiode, khi có ánh sáng chiếu vào, nó sẽ gây ra tình trạng thay đổi điện trở của p-n bán dẫn được phân cực ngược.
- Theo nguyên lý hoạt động:
- Cảm biến điện trở: Nó hoạt động dựa trên việc thay đổi khi con chạy di chuyển hoặc góc quay của biến trở, hoặc sự biến đổi điện trở do co giãn của vật dẫn.
- Cảm biến cảm ứng: Bao gồm cảm biến biến áp vi phân, cảm biến cảm ứng điện từ, cảm biến dòng xoáy, cảm biến cảm ứng điện động, cảm biến cảm ứng điện động.
- Cảm biến điện trường: Phổ biến nhất là loại cảm biến áp điện,…
Trên đây là các nhóm cảm biến mà chúng ta thường gặp trong đời sống hằng ngày. Chắc hẳn bạn đã nắm được những kiến thức tổng quan về công nghệ cảm biến rồi đúng không nào? Tuy nhiên, đừng vội thoát trang, ngay sau đây, chúng tôi sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về cách hoạt động chung của các loại cảm biến này. Cùng đón xem nội dung bên dưới nhé!
Nguyên lý hoạt động của cảm biến
Như thông tin được chia sẻ ở phần trên, hiện có nhiều loại cảm biến, mà mỗi loại lại hoạt động dựa theo nguyên lý riêng biệt của nó. Tuy nhiên, nguyên lý chung của công nghệ này là kết nối các phần tử để thiết bị có thể hoạt động.
Về cơ bản thì tất cả các vật liệu hoặc thiết bị có khả năng phát hiện một đặc tính trừu tượng hay không hữu hình đều được coi là cảm biến. Hiện nay, chúng ta có thể thấy cảm biến xuất hiện ở mọi nơi trong xã hội. Hoạt động của công nghệ cảm biến cũng khá giống với các giác quan trên cơ thể con người. Trên thực tế, để hoạt động bình thường, cơ thể con người phụ thuộc vào năm giác quan – mắt, tai, mũi, lưỡi và da.
Các giác quan có trách nhiệm truyền thông tin về môi trường xung quanh và gửi đến não để xử lý. Từ đó, não điều khiển cơ thể để thực hiện các hoạt động phản ứng. Do đó, hoạt động bình thường của các giác quan là cực kỳ quan trọng đối với sự an toàn, nhận thức và cảm xúc của con người. Cảm biến cũng đóng vai trò tương tự như vậy.
Trong những năm gần đây, chúng ta đã phát minh thành công và cho ra đời nhiều loại công nghệ cảm biến đặc biệt, có khả năng phát hiện nhiều đặc tính vật lý hoặc hóa học. Thậm chí, một số cảm biến có độ nhạy cao có thể phát hiện từ tính và cả liều lượng bức xạ mà giác quan của con người không thể cảm nhận được. Trong đó:
- Cảm biến vật lý thực hiện vai trò giống với các giác quan như thị giác, thính giác và xúc giác của con người. Bằng cách nhận biết và chuyển đổi các chỉ số vật tính như ánh sáng, sóng âm thanh, áp suất và nhiệt độ,… thành tín hiệu điện.
- Cảm biến hóa học thường được sử dụng để định vị và phát hiện mùi. Tùy thuộc vào sự tham gia, nồng độ và thành phần của các hợp chất hóa học khác nhau, công nghệ cảm biến sẽ giúp chuyển đổi và nhận diện các tín hiệu điện.
- Cảm biến sinh học thường được coi là một phần của cảm biến hóa học, nhưng chúng có khả năng phát hiện sự tham gia của các phân tử sinh học trong mẫu thử, thông qua các tương tác sinh học.
Ngoài những cảm biến phổ biến như trên, thậm chí, một số cảm biến có độ nhạy cao có thể phát hiện từ tính và cả liều lượng bức xạ mà giác quan của con người không thể cảm nhận được.
Khi công nghệ cảm biến được kết nối vào hệ thống, nó có nhiệm vụ hoạt động liên tục để phát hiện, đo lường và truyền tín hiệu điện khi có bất kỳ biến đổi nào trong môi trường vật lý. Các tín hiệu này được chuyển đến một hệ thống điều khiển (máy tính) để xử lý dữ liệu và điều chỉnh cho quá trình được tiếp tục diễn ra.
Ứng dụng của công nghệ cảm biến trong đời sống
Theo sự phát triển không ngừng của xã hội, quy trình xử lý và máy móc điều khiển cũng tiến bộ. Các máy móc hiện đại ngày nay thường được trang bị công nghệ cảm biến có độ nhạy cao và có nhiều lựa chọn đa dạng để điều khiển và giám sát các quy trình. Ứng dụng cảm biến được dùng rộng rãi trong đa dạng lĩnh vực và ngành công nghiệp như ô tô, sản xuất, giao thông, hàng không, viễn thông, hàng hải và y tế,…
Lĩnh vực ô tô
Cảm biến đã đóng một vai trò quan trọng trong việc cải thiện tính an toàn, hiệu suất và tiện ích của các phương tiện giao thông, đặc biệt là trong lĩnh vực ô tô. Dưới đây là một số ứng dụng quan trọng của công nghệ này trong ngành ô tô:
- Hệ thống phanh và kiểm soát độ bám đường: Trong hệ thống phanh chống bó cứng ABS, cảm biến được liên kết với bánh xe để đo tốc độ bánh xe và áp suất phanh, sau đó chuyển dữ liệu đến hệ thống kiểm soát ABS. Khi tài xế thắng gấp, hệ thống ABS sẽ sử dụng dữ liệu về tốc độ và áp suất phanh từ cảm biến để điều chỉnh áp suất phanh, giúp tránh tình trạng trượt hoặc khóa bánh. Điều này cải thiện đáng kể tính an toàn khi lái xe.
- Hệ thống hạn chế túi khí: Công nghệ cảm biến chèn ép và cảm biến gia tốc được lắp đặt ngay trong xe. Một khi phát hiện ra sức ép vượt quá ngưỡng an toàn, hệ thống hạn chế túi khí sẽ kích hoạt túi khí để giảm thiểu tổn thương cho người lái và hành khách.
- Hạn chế các tình huống va chạm: Các cảm biến khoảng cách ở phía trước, phía sau và hai bên xe được sử dụng để phát hiện các vật cản hoặc xe khác ở gần và cảnh báo cho tài xế về nguy cơ va chạm. Điều này giúp tài xế có đủ thời gian để phản ứng kịp thời, tránh xa những tình huống va chạm và tai nạn không mong muốn.
- Tạo cảm giác thoải mái và tiện nghi: Với nhiều công nghệ cảm biến cung cấp thông tin về tốc độ, vòng tua động cơ, lượng nhiên liệu tiêu thụ, áp suất lốp và tình trạng của các thiết bị trong xe, tài xế và hành khách có thể cảm thấy thoải mái và tiện lợi suốt hành trình.
Ngành sản xuất
Dữ liệu được thu thập từ công nghệ cảm biến được áp dụng trong quy trình sản xuất nhằm mục đích sau:
- Cảm biến có thể giúp dự đoán các vấn đề kỹ thuật hoặc hỏng hóc trong thiết bị sản xuất trước khi chúng xảy ra. Thông tin này cho phép các nhà sản xuất lên kế hoạch bảo dưỡng định kỳ, giảm thiểu thời gian ngừng máy và chi phí sửa chữa không đáng có.
- Hỗ trợ tối ưu hóa sử dụng máy móc bằng cách liên tục theo dõi và điều chỉnh hoạt động để đạt hiệu suất cao nhất.
- Công nghệ cảm biến được sử dụng để giám sát các thông số quan trọng như kích thước, trọng lượng và độ chính xác của sản phẩm trong quá trình sản xuất để giảm thiểu lỗi sản phẩm.
- Tinh chỉnh hệ thống kiểm soát chất lượng và nâng cao tiêu chuẩn chất lượng bằng cách thiết kế các thông báo và cảnh báo cho trường hợp tiêu chuẩn và quy trình chất lượng bị giảm sút.
- Sử dụng dữ liệu để nắm bắt nhanh chóng nhu cầu của khách hàng và thị trường.
- Cảm biến có thể được sử dụng để giám sát lượng vật liệu, đo lường mức nguyên liệu trong silo và bể chứa. Thông tin này giúp quản lý dự trữ và quy trình sản xuất một cách hiệu quả hơn.
Ngành hàng không
Trong ngành hàng không, các công nghệ cảm biến được dùng để đo lường các thông số quan trọng như áp suất, nhiệt độ, độ cao, tốc độ và hướng di chuyển của máy bay trong quá trình điều khiển, giúp phi hành đoàn và hệ thống điều khiển máy bay hiểu rõ về trạng thái hoạt động của máy bay và đưa ra các quyết định phù hợp. Dữ liệu này được sử dụng để hỗ trợ hoạt động bay một cách hiệu quả, tăng cường hiệu suất và cải tiến thiết kế của máy bay.
Các cảm biến và thiết bị đo được sử dụng trên máy bay bao gồm máy đo tốc độ, máy đo áp suất động cơ và lượng dầu, máy đo nhiên liệu, máy đo độ cao, máy đo vận tốc, và nhiều thiết bị khác.
Ngành y tế và chăm sóc sức khỏe
Công nghệ cảm biến đóng vai trò quan trọng trong ngành y tế và chăm sóc sức khỏe, mang lại nhiều ứng dụng từ việc giám sát sức khỏe đến việc cải thiện quy trình chẩn đoán và điều trị. Thông tin từ các cảm biến được tích hợp trong thiết bị y tế và dụng cụ phẫu thuật là nguồn thông tin mà các bác sĩ sử dụng để chẩn đoán, điều trị và phòng ngừa bệnh tật. Một số ứng dụng phổ biến của cảm biến trong lĩnh vực y tế và chăm sóc sức khỏe thông minh bao gồm:
- Theo dõi huyết áp, đo lượng đường trong cơ thể.
- Tự động ghi nhận các chỉ số của bệnh nhân và chuyển thông tin tới bác sĩ.
- Phát hiện tự động các trường hợp lây nhiễm tại các cơ sở y tế.
- Thực hiện các thí nghiệm không cần tới phòng lab.
- Sử dụng robot trong phòng mổ.
- Công nghệ cảm biến có thể được tích hợp vào các thiết bị y tế tại nhà để giúp người dùng tự giám sát sức khỏe của mình từ xa.
- Theo dõi các chỉ số sức khỏe thông qua các thiết bị thông minh như điện thoại, đồng hồ đeo tay,…
Hệ thống giao thông thông minh
Công nghệ cảm biến cùng với sự kết hợp với các công nghệ khác như Big Data (dữ liệu lớn), Internet of Things (IoT) và trí tuệ nhân tạo (AI) đã làm cho các hệ thống giao thông trở nên thông minh hơn, an toàn hơn cho người tham gia giao thông và thuận tiện hơn cho cơ quan quản lý. Một số ứng dụng phổ biến của cảm biến trong hệ thống giao thông thông minh bao gồm:
- Cảm biến được lắp đặt trên đường để thu thập thông tin về lưu lượng giao thông, số lượng phương tiện, điều kiện thời tiết, và môi trường xung quanh. Thông tin này được sử dụng để điều chỉnh đèn giao thông và tối ưu hóa luồng giao thông để giảm thiểu tắc đường và ùn tắc. Dữ liệu cũng được hệ thống phân tích và xử lý sau đó truyền đến người tham gia giao thông để họ có thể chọn lựa giải pháp lưu thông tối ưu nhất.
- Hệ thống đỗ xe thông minh tự động cũng có áp dụng phần mềm nhận dạng biển số xe và công nghệ cảm biến,… giúp ghi nhận, xử lý thông tin cũng như cung cấp dữ liệu về lưu lượng truy cập theo thời gian thực cho từng khu vực cụ thể. Ngoài ra, cảm biến được gắn trên rào chắn Barrier giúp phát hiện va chạm khi có vật cản.
- Hệ thống cân tải trọng tự động cũng sử dụng công nghệ cảm biến thạch anh để kiểm soát các phương tiện đang tham gia giao thông trên đường. Nó tự động ghi lại tải trọng, vận tốc, độ dài, số trục của phương tiện mà không ảnh hưởng đến luồng giao thông.
Nhà thông minh
Công nghệ cảm biến 4.0 đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển và nâng cao độ hiện đại của các hệ thống nhà thông minh, giúp tự động hóa và tối ưu hóa các hoạt động trong ngôi nhà. Dưới đây là một số ứng dụng chính của công nghệ này trong một ngôi nhà thông minh:
- Đảm bảo an ninh: Việc áp dụng cảm biến hồng ngoại (PIR) và cảm biến công nghệ kép vào phần mềm AI camera sẽ không bỏ sót bất kỳ hành vi bất thường nào, giúp phát hiện và ngăn chặn các hoạt động trộm cắp, quấy rối an ninh. Cảm biến thông minh cũng có khả năng phân biệt giữa các sóng phát ra từ con người và động vật, hữu ích cho những gia đình có thú cưng để tránh các báo động không cần thiết.
- Cảnh báo nguy cơ: Việc phát hiện và ngăn chặn kịp thời các tình huống có thể gây cháy nổ là biện pháp quan trọng để giảm thiểu tổn thất về người và tài sản. Các cảm biến khói, khí CO và khí gas sẽ cung cấp thông tin cho chủ nhà về những vị trí, tình huống có nguy cơ, giúp họ có thể xử lý vấn đề một cách nhanh chóng.
- Điều khiển nhiệt độ và độ ẩm: Công nghệ cảm biến nhiệt độ và độ ẩm sẽ giúp bạn có cái nhìn toàn diện về tình hình thời tiết bên ngoài thông qua các dữ liệu cụ thể. Thông tin này sẽ được mã hóa và lưu trữ trên hệ thống nhà thông minh. Bộ điều khiển trung tâm sau khi nhận dữ liệu sẽ thực hiện các lệnh như bật/tắt điều hòa, mở/đóng lò sưởi, mở/đóng rèm cửa,… tùy thuộc vào yêu cầu của người dùng hoặc điều kiện thời tiết.
- Điều chỉnh độ sáng theo nhu cầu: Bằng cách kết hợp cảm biến ánh sáng, cảm biến PIR và cảm biến dual, hệ thống chiếu sáng thông minh sẽ giúp ngăn chặn việc quên tắt đèn khi không sử dụng. Ngoài ra, các cảm biến ánh sáng cũng cho phép bạn điều chỉnh cường độ và màu sắc của ánh sáng theo ý muốn. Công nghệ cảm biến này cũng giúp tiết kiệm năng lượng một cách đáng kể thông qua việc quản lý hiệu quả.
- Theo dõi sức khỏe: Cảm biến sức khỏe có thể được tích hợp vào các thiết bị nhà thông minh để theo dõi thói quen sinh hoạt cũng như đo lường các chỉ số của người dùng như nhịp tim, chất lượng giấc ngủ và hoạt động thể chất, giúp họ duy trì một lối sống lành mạnh.
Tóm lại, công nghệ cảm biến giúp người dùng tối ưu hóa cuộc sống hàng ngày và tăng cường tiện ích và an ninh cho ngôi nhà của họ. Nếu bạn muốn làm ngôi nhà của mình trở nên thông minh và tiện lợi hơn, đừng quên liên hệ đến A.I Tech qua số HOTLINE 0949491355 để được hỗ trợ và tư vấn chi tiết nhé! Chúng tôi đảm bảo cung cấp các phần mềm, giải pháp chuyển đổi số hữu ích cho ngôi nhà của bạn.
Một số công nghệ cảm biến phổ biến hiện nay
Hiện nay, cảm biến được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ điện tử tiêu dùng đến công nghiệp và y tế. Mặc dù có hàng nghìn loại cảm biến khác nhau, nhưng thực tế có thể thấy xung quanh cuộc sống, chúng ta thường thấy những cảm biến như: ánh sáng, nhiệt độ, áp suất, điện dung, hồng ngoại, tiệm cận,… Dưới đây là thông tin chi tiết của các công nghệ cảm biến này.
Cảm biến ánh sáng
Cảm biến ánh sáng là một thiết bị thông minh có khả năng phát hiện các biến đổi trong môi trường thông qua mắt cảm biến, từ đó điều chỉnh ánh sáng một cách tự động và linh hoạt. Để thực hiện điều này, cảm biến sử dụng đi-ốt quang học để nhận biết và điều chỉnh ánh sáng theo nhu cầu.
Các tên gọi phổ biến cho công nghệ cảm biến ánh sáng có thể là thiết bị quang điện hoặc cảm biến ảnh, do chúng chuyển đổi năng lượng từ ánh sáng (photon) thành điện (electron).
Ngày nay, cảm biến ánh sáng thường được tích hợp trong hầu hết các thiết bị di động thông minh (chẳng hạn như điện thoại Samsung hoặc đồng hồ Garmin…), cho phép tự động điều chỉnh độ sáng của màn hình dựa trên mức độ ánh sáng xung quanh. Điều này giúp bảo vệ mắt của người dùng khi sử dụng điện thoại trong điều kiện ánh sáng yếu hoặc ngoài trời. Ngoài ra, cảm biến này cũng giúp tiết kiệm pin bằng cách tự động điều chỉnh độ sáng khi thiết bị không được sử dụng.
Cảm biến nhiệt độ
Loại công nghệ cảm biến này thường được sử dụng để đo nhiệt độ của môi trường, nước và các vật liệu khác. Trong ứng dụng công nghiệp, chúng thường được bảo vệ bằng một lớp vỏ kim loại để đảm bảo độ chính xác chỉ số đo lường của tín hiệu và sau đó chuyển đổi thành tín hiệu điện để gửi đến bộ điều khiển.
Sự tiến bộ của công nghệ đã cho phép người dùng đo nhiệt độ cơ thể bằng cách sử dụng cảm biến hồng ngoại trực tiếp trên điện thoại thông minh của họ, thay vì phải sử dụng các thiết bị đo nhiệt độ truyền thống.
Ứng dụng Fever Tracker trên điện thoại di động là một ví dụ điển hình. Nhờ vào việc sử dụng cảm biến hồng ngoại, phần mềm giúp người dùng có thể theo dõi nhiệt độ cơ thể của mình một cách chủ động. Với ứng dụng này, bạn có thể ghi lại nhiệt độ kèm theo thời gian, địa điểm, các triệu chứng, loại thuốc đã sử dụng và các ghi chú khác.
Cảm biến áp suất
Đây là một loại cảm biến được sử dụng để đo áp suất trong các hệ thống như bình hơi, thiết bị khí nén trong ngành công nghiệp, nơi mà áp suất khí được chuyển đổi thành tín hiệu điện. Tín hiệu này sau đó được dùng để điều khiển hoạt động của động cơ. Để dễ hiểu hơn, chúng ta có thể so sánh với việc điều chỉnh công suất của một động cơ trong tủ lạnh. Động cơ có thể hoạt động liên tục nhưng được kiểm soát bởi một công nghệ cảm biến để điều chỉnh công suất làm việc của nó.
Cảm biến áp suất thường được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống sử dụng khí nén cũng như trong các công việc đo áp suất của nước, hơi, không khí và khí nạp và cảm biến áp suất lốp xe hơi cũng rất phổ biến. Trên thị trường hiện có ba loại cảm biến áp suất: cảm biến áp suất dạng cầu (strain gage based), áp suất cảm biến (piezoelectric) và cảm biến áp suất biến dung (variable capacitance), trong đó loại dạng cầu là phổ biến nhất.
Cảm biến điện dung
Cảm biến điện dung được hoạt động dựa trên sự thay đổi của dung kháng giữa cảm biến và lưới điện cực mỗi khi có chất lỏng hoặc chất rắn tiếp xúc với nó. Mỗi loại môi chất đều có một hằng số điện môi riêng biệt.
Cảm biến điện dung là một trong những công nghệ thông minh, giúp thiết bị di động xác định chính xác vị trí của ngón tay người dùng khi chạm vào màn hình. Điều này được thực hiện thông qua việc sử dụng một lưới điện cực phủ trên màn hình và các điện thế tương ứng. Khi ngón tay của chúng ta di chuyển gần điện cực thì sự thay đổi trong điện dung của lưới sẽ được đo và sử dụng dữ liệu đó để xác định vị trí chính xác của ngón tay trên màn hình.
Cảm biến hồng ngoại
Cảm biến hồng ngoại là một thiết bị dùng để phát hiện và đo lường ánh sáng hồng ngoại trong một phạm vi cụ thể. Cảm biến này hoạt động dựa trên nguyên lý rằng các vật thể ở nhiệt độ cao hơn không khí xung quanh sẽ phát ra ánh sáng hồng ngoại. Ngày nay, công nghệ cảm biến này được sử dụng rộng rãi trong đời sống hàng ngày và trong nhiều thiết bị khác nhau.
Điển hình có thể kể đến như cảm biến hồng ngoại được sử dụng trong các thiết bị điều khiển từ xa như điều khiển TV, điều khiển máy điều hòa không khí,… Trong các hệ thống an ninh và giám sát, cảm biến hồng ngoại được sử dụng để phát hiện chuyển động. Chúng có thể được sử dụng trong hệ thống cảnh báo chống trộm, hệ thống đèn chiếu sáng tự động và hệ thống giám sát an ninh.
Cảm biến tiệm cận
Đây là một loại công nghệ cảm biến phổ biến trong ngành công nghiệp, đặc biệt là trong các dây chuyền sản xuất để đếm và phân loại sản phẩm. Chức năng của nó là phát hiện vật di chuyển qua đầu cảm biến và chuyển đổi điều đó thành tín hiệu điện để bộ điều khiển nhận biết. Cảm biến tiệm cận được phân chia thành hai loại chính:
- Cảm biến phát ra trường điện từ sử dụng để phát hiện vật làm từ kim loại với một cuộn dây đồng ở đầu cảm biến. Một mạch điện điều khiển tạo ra một trường điện từ biến đổi xung quanh cuộn dây khi hoạt động. Khi có vật kim loại di chuyển qua, làm thay đổi dòng điện trong cuộn dây, tín hiệu đầu ra sẽ thay đổi. Loại cảm biến này có khả năng chống dầu mỡ và hoạt động hiệu quả trong môi trường bẩn.
- Loại cảm biến còn lại không phải là kim loại, nhưng vẫn dựa trên nguyên lý tạo trường điện dung tại đầu dò, giá trị của nó phụ thuộc vào vật liệu và khoảng cách. Khi có sự thay đổi, tín hiệu điện được chuyển đổi và truyền ra đầu dây.
Lời kết
Cảm biến không chỉ là một lĩnh vực công nghệ tiên tiến mà còn là một trong những động lực chính đằng sau sự phát triển của thế giới kỹ thuật số như ngày nay. Sự phát triển của công nghệ cảm biến đã đưa việc thu thập dữ liệu trong thời đại hiện nay lên một tầm cao mới. Nếu được sử dụng một cách hiệu quả, công nghệ cảm biến sẽ mang lại nhiều lợi ích quan trọng đối cho người dùng. Với ứng dụng đa dạng và tiềm năng phát triển lớn, cảm biến hứa hẹn sẽ tiếp tục là một trong những đề tài nổi bật trong tương lai.
Thông tin về các loại cảm biến phổ biến hiện nay là điều cuối cùng mà A.I Tech muốn chia sẻ trong bài viết hôm nay. Hy vọng rằng những kiến thức này sẽ thực sự hữu ích đối với bạn. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào liên quan đến vấn đề này, vui lòng liên hệ với chúng tôi ngay. Đội ngũ chuyên viên của chúng tôi luôn sẵn lòng tư vấn và hỗ trợ bạn trong thời gian sớm nhất. Chúc bạn có những trải nghiệm tuyệt vời khi áp dụng các công nghệ này!
