Sensor là gì?
Sensor (hay cảm biến) là một thiết bị cảm nhận, phát hiện và phản hồi với một số loạt đầu vào từ môi trường vật lý. Một đầu vào cụ thể có thể là ánh sáng, âm thanh, nhiệt độ, độ ẩm, chuyển động, áp suất,.. v.v. từ các loại môi trường khác nhau sẽ có các loại cảm biến tương thích. Đầu ra của cảm biến (tín hiệu phản hồi) là tín hiệu được chuyển đổi thành các giá trị có thể đọc được trên màn hình hiển thị hoặc được truyền vào các bộ điều khiển (PLC, PAC,..), bộ xử lý để đọc hoặc xử lý thêm.
Phân loại cảm biến (sensor)
Theo môi trường
- Cảm biến trong môi trường rắn
- Cảm biến trong môi trường lỏng
- Cảm biến trong môi trường khí
Theo cách đo, phương pháp đo (tiếp xúc & không tiếp xúc)
- Cảm biến siêu âm
- Cảm biến điện dung
- Cảm biến radar
- Cảm biến hồng ngoại
- Cảm biến quang học
- Cảm biến cơ học
- Cảm biến tiệm cận
- Cảm biến cảm ứng
Theo tính năng, ứng dụng
- Cảm biến nhiệt độ: Pt100, Pt1000, RTD, Thermistors, IC,..
- Cảm biến độ ẩm
- Cảm biến áp suất
- Cảm biến mức
- Cảm biến PH
- Cảm biến CO2
- Cảm biến Clo
- Cảm biến Carbon
- Cảm biến độ đục
- Cảm biến độ dẫn điện
- Cảm biến Oxy
- Cảm biến Hydro
- Cảm biến Nitơ
- Cảm biến Ozone
- Cảm biến khói
- Cảm biến hình ảnh
- Cảm biến phát hiện chuyển động
- Cảm biến khoảng cách (vị trí)
- Cảm biến đo biến dạng
- Cảm biến độ nghiêng
- Cảm biến tốc độ
- Cảm biến lưu lượng
- Cảm biến gia tốc
- Cảm biến ánh sáng
Chúng ta cùng đi tìm hiểu chi tiết một số cảm biến nhé!
Cảm biến nhiệt độ (Temperature Sensor)
Các cảm biến phổ biến và thông dụng nhất được dùng để đo nhiệt độ bao gồm: cặp nhiệt điện, nhiệt điện trở, RTD và đầu dò nhiệt độ hồng ngoại.
Bảng so sánh đặc điểm chính của một số cảm biến nhiệt độ
| Thermistor | RTD | Cặp nhiệt điện | |
| Phạm vi nhiệt độ | -100 đến 325°C | -200 đến 650° C | 200 đến 1750° C |
| Độ chính xác | 0,05 đến 1,5°C | 0,1 đến 1°C | 0,5 đến 5°C |
| Ổn định lâu dài ở 100 °C | 0,2°C / năm | 0,05°C / năm | Biến đổi |
| Tuyến tính | Số mũ | Tương đối tuyến tính | Phi tuyến tính |
| Nguồn điện yêu cầu | Điện áp hoặc dòng điện không đổi | Điện áp hoặc dòng điện không đổi | Tự cung cấp |
| Thời gian đáp ứng | Nhanh (0,12 đến 10 giây) | Chậm (1 đến 50 giây) | Nhanh (0,10 đến 10 giây) |
| Tính nhạy cảm với nhiễu điện | Ít nhạy cảm | Ít nhạy cảm | Bù cảm ứng / điểm lạnh |
| Giá thành | Thấp đến trung bình | Cao | Thấp |
Cặp nhiệt điện (Thermocouple)
Cặp nhiệt điện là loại cảm biến nhiệt độ phổ biến nhất bởi chi phí và độ tin cậy tương đối thấp. Các cặp nhiệt điện dựa trên hiệu ứng Seebeck, chứng minh rằng khi một cặp kim loại khác nhau tiếp xúc với nhau ở mỗi đầu chịu sự thay đổi của nhiệt độ, chúng sẽ tạo ra một hiệu điện thế nhỏ.
Ghép nối các loại kim loại khác nhau cho chúng ta nhiều dải đo khác nhau. Chúng được gọi là “loại”. Một loại rất phổ biến là Loại K, kết hợp giữa chromel và alumel, dẫn đến dải đo rộng từ −200°C đến +1350°C (−330°F đến +2460°F). Các loại phổ biến khác là J, T, E, R, S, B, N và C.