Sensing Là Gì

Có bao nhiêu giác quan giúp con người nhận thông tin từ những vật, sự kiện và thế giới bên ngoài thông qua chúng?
Với những ý tưởng từ những giác quan này, cả trong ngành công nghiệp và cuộc sống hàng ngày, con người đã tạo ra những thiết bị có chức năng tương tự được gọi là cảm biến.

Vậy, Cảm biến là gì?

Công nghệ hiện đại cho biết cảm biến là một thiết bị điện tử để cảm nhận các trạng thái hoặc quá trình vật lý, hóa học hoặc sinh học của môi trường đang được nghiên cứu và chuyển đổi nó thành tín hiệu điện để thu thập thông tin về trạng thái của quá trình đó.

Nói cách khác, cảm biến được sử dụng để phát hiện trạng thái thực tế của một đối tượng và chuyển đổi nó thành tín hiệu điện để lưu trữ dữ liệu hoặc điều khiển các thiết bị khác.

Loại cảm biến nào được bao gồm?

Có rất nhiều loại, nhưng chúng có thể được chia thành 3 nhóm chính:

  1. Cảm biến vật lý:
    Bao gồm các loại cảm biến từ trường, ánh sáng, hồng ngoại, tiếp xúc…

  2. Cảm biến hóa học:
    Bao gồm cảm biến nhiệt độ, độ ẩm, PH, cảm biến khói…

  3. Cảm biến sinh học:
    Được sử dụng để phát hiện glucose, DNA, protein…

Nếu phân loại theo tín hiệu điện, cảm biến sẽ được chia thành 2 loại:

  • Cảm biến tín hiệu số (còn được gọi là on/off).
  • Cảm biến tín hiệu tương tự.

Cảm biến tín hiệu số là cảm biến cung cấp tín hiệu on/off, có hoặc không có, chỉ có 1 hoặc 0.
Ví dụ, khi một vật gần cảm biến tiếp xúc, cảm biến sẽ đóng mạch để cho dòng điện đi qua. Chúng ta định nghĩa cảm biến ở trạng thái ON.
Khi không có tiếp xúc, cảm biến mở mạch và không cho phép dòng điện đi qua.

Cảm biến tương tự là cảm biến tín hiệu dòng điện hoặc điện áp. Ví dụ, cảm biến mức nước sẽ đầu ra dòng điện 4-20mA hoặc điện áp từ 0-10VDC, và thông qua tín hiệu dòng điện hoặc điện áp, bộ điều khiển biết mức nước thực tế trong bể chứa.

Làm thế nào để kết nối cảm biến?

Đối với cảm biến tín hiệu on/off, có 2 cách kết nối, NPN và PNP.

  • Tín hiệu NPN là một cực đấu nối với cực dương của nguồn điện, còn cực khác là đầu ra của cảm biến.
  • Tín hiệu PNP là một cực đấu nối với đầu ra của cảm biến, còn cực khác là cực âm của nguồn điện.

Thường thì cảm biến PNP được sử dụng nhiều hơn. Bởi vì tín hiệu đầu ra của cảm biến là điện áp dương 24VDC, không phải là 0VDC, để tránh ảnh hưởng sai sót khi tiếp xúc với mặt đất.
Và trong môi trường nổ như mỏ và nhà máy khí đốt dễ cháy, cần sử dụng cảm biến loại NPN. Bởi cực đấu sẽ không thường xuyên được điện tích dương và dễ dẫn đến cháy nổ.

Vấn đề về cảm biến rất nhiều và phức tạp.
Nhưng hy vọng những kiến thức cơ bản này có thể giúp bạn hiểu tổng quan và áp dụng trong công việc và cuộc sống.

Cảm ơn bạn đã đọc!

Sensing Là Gì