Nếu phân vân giữa cảm biến siêu âm PNP và NPN thì đây chính là bài viết dành cho bạn. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu khái quát về hai dòng sản phẩm này - cách phân biệt, so sánh, ứng dụng, nguyên lý cảm biến siêu âm PNP và NPN. Kèm với đó là gợi ý lựa chọn loại thiết bị phù hợp cho từng hệ thống tự động hóa.
CẢM BIẾN SIÊU ÂM PNP VÀ NPN LÀ GÌ?
Đầu tiên, chúng ta cần hiểu cảm biến siêu âm PNP và NPN là gì, cũng như biết cách phân biệt cảm biến siêu âm PNP và NPN.
Cảm biến siêu âm PNP (source/mức cao): Khi phát hiện vật thể/mục tiêu đo đạt ngưỡng cài đặt thì ngõ ra của cảm biến sẽ cấp điện áp dương (+24V) đến tải. Tải được nối từ ngõ ra về cực âm (0V).
Cảm biến siêu âm NPN (sink/mức thấp): Khi phát hiện vật thể/mục tiêu đo đạt ngưỡng cài đặt thì ngõ ra của cảm biến sẽ nối với cực âm (0V/mass). Tải được nối từ cực dương đến ngõ ra của cảm biến.
CẤU TẠO CẢM BIẾN SIÊU ÂM PNP VÀ NPN
Về cơ bản, cảm biến siêu âm PNP và NPN sở hữu cấu tạo gần như giống nhau. Dòng thiết bị này được cấu thành từ đầu dò siêu âm (phát và thu sóng siêu âm), bộ xử lý tín hiệu (tính toán khoảng cách/phát hiện vật thể), mạch điều khiển ngõ ra và vỏ bảo vệ.
Điểm khác biệt duy nhất nằm ở mạch transistor (bóng bán dẫn) đầu ra. Với cảm biến siêu âm PNP, ngõ ra sử dụng transistor PNP để cấp điện áp dương cho tải khi phát hiện vật thể. Còn cảm biến siêu âm NPN sẽ sử dụng transistor NPN để kéo tín hiệu về 0V khi phát hiện vật thể.
Nhờ cấu trúc này, cảm biến siêu âm PNP và NPN dễ dàng kết nối với PLC/relay trung gian/bộ điều khiển công nghiệp theo yêu cầu của hệ thống.
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CẢM BIẾN SIÊU ÂM PNP VÀ NPN
Nguyên lý hoạt động cảm biến siêu âm PNP và NPN được chia thành hai giai đoạn chính: Giai đoạn một là phát hiện vật thể bằng sóng siêu âm và giai đoạn hai là xuất tín hiệu thông qua transistor PNP/NPN. Quy trình cụ thể như sau:
Giai đoạn 1: Cảm biến phát ra các xung siêu âm trong khu vực hoạt động → Khi sóng âm gặp đối tượng thì một phần năng lượng sẽ phản xạ trở về đầu thu → Bộ xử lý sẽ phân tích để xác định sự hiện diện/đo khoảng cách từ cảm biến đến vật thể.
Giai đoạn 2: Sau khi phát hiện vật thể → Mạch ngõ ra sẽ chuyển trạng thái → Với cảm biến siêu âm PNP thì transistor đầu ra sẽ cấp điện áp dương (+V) đến tải/PLC. Với cảm biến siêu âm NPN thì transistor sẽ dẫn về 0V để hoàn thành mạch điện.
Có thể hiểu nguyên lý hoạt động cảm biến siêu âm PNP và NPN đơn giản như sau:
PNP: Phát hiện vật thể → Output xuất mức dương (+V).
NPN: Phát hiện vật thể → Output kéo về mức 0V.
SO SÁNH CẢM BIẾN SIÊU ÂM PNP VÀ NPN - KHÁC NHAU NHƯ THẾ NÀO?
Dưới đây là bảng so sánh cảm biến siêu âm PNP và NPN:
| TIÊU CHÍ | CẢM BIẾN SIÊU ÂM PNP | CẢM BIẾN SIÊU ÂM NPN |
| Loại ngõ ra | PNP (ngõ ra cấp dương) | NPN (ngõ ra kéo xuống âm) |
| Nguyên lý | Khi cảm biến tác động, ngõ ra chuyển lên mức +VDC | Khi cảm biến tác động, ngõ ra chuyển xuống 0V/GND |
| Dòng điện | Dòng điện đi từ cảm biến → tải → 0V | Dòng điện đi +VDC → tải → cảm biến → 0V |
| Cách đấu tải | Tải được đấu giữa OUT và 0V | Tải được đấu giữa +VDC và OUT |
| Đấu với PLC | Phù hợp với ngõ vào PLC kiểu Sink | Phù hợp với ngõ vào PLC kiểu Source |
| Điện áp cấp | 10-30 VDC/12-24 VDC | |
| Mức tín hiệu khi ON | OUT ≈ +VDC | OUT ≈ 0V |
| Mức tín hiệu khi OFF | OUT ≈ 0V | OUT ≈ +VDC thông qua tải/ngõ vào |
| Ưu điểm | Dễ tích hợp PLC ngõ vào Sink; logic ON tương ứng mức dương | Phù hợp hệ thống có ngõ vào Source; cấu trúc kéo xuống 0V phổ biến |
| Ứng dụng | Điều khiển PLC, relay, van điện từ, bộ điều khiển… | Điều khiển PLC, relay, bộ điều khiển… |
Việc lựa chọn cảm biến siêu âm NPN hay cảm biến siêu âm PNP sẽ phụ thuộc vào cấu trúc ngõ vào của PLC, sơ đồ điều khiển và tiêu chuẩn đấu dây của hệ thống.
ỨNG DỤNG CẢM BIẾN SIÊU ÂM PNP VÀ NPN
Ứng dụng cảm biến siêu âm PNP và NPN nhìn không có nhiều khác biệt. Cả hai đều có khả năng phát hiện sản phẩm trên băng tải, đếm sản phẩm, kiểm tra vị trí vật thể, phát hiện chai lọ, bao bì, hỗ trợ điều khiển máy móc tự động…
Cụ thể, trong các dây chuyền sản xuất hiện đại, cảm biến siêu âm PNP và cảm biến siêu âm NPN có thể được dùng để phát hiện sản phẩm và truyền tín hiệu về PLC để điều khiển cơ cấu chấp hành, kích hoạt công đoạn tiếp theo hoặc dừng băng tải.
Trong vận hành robot và hệ thống tự động hóa, cảm biến siêu âm NPN và PNP có thể được dùng để nhận diện vật thể mà không cần tiếp xúc trực tiếp.
KHI NÀO NÊN DÙNG CẢM BIẾN SIÊU ÂM PNP/NPN?
Sau khi phân tích cảm biến siêu âm PNP và NPN khác nhau như thế nào, vấn đề tiếp theo sẽ là “nên chọn cảm biến siêu âm PNP hay NPN?”. Thực tế, câu trả lời không nằm ở việc thiết bị nào mạnh hơn, mà nó được quyết định bởi khả năng tương thích với hệ thống điều khiển.
Nếu PLC và sơ đồ điều khiển có cấu trúc input phù hợp với PNP → chọn cảm biến siêu âm PNP để đơn giản quá trình đấu nối. Với hệ thống được thiết kế với cấu trúc phù hợp cho NPN → sử dụng cảm biến siêu âm NPN là tối ưu nhất.
Đối với các hệ thống mới, doanh nghiệp cần phải thống nhất kiểu tín hiệu điều khiển ngay từ giai đoạn thiết kế ban đầu. Điều này nhằm hạn chế tối đa việc dùng nhầm giữa PNP và NPN, có thể gây phức tạp cho tủ điện và công tác bảo trì/sửa chữa/thay thế sau này.
CẢM BIẾN SIÊU ÂM PNP VÀ NPN CỦA HÃNG NÀO ĐÁNG ĐẦU TƯ NHẤT?
Nếu bạn đang có nhu cầu tham khảo và lựa chọn cảm biến siêu âm PNP và NPN cho hệ thống tự động hóa công nghiệp của mình thì PIL (Germany) là một trong những cái tên rất đáng cân nhắc.
Hãng này có kinh nghiệm chuyên sâu trong lĩnh vực nghiên cứu, phát triển và sản xuất cảm biến siêu âm. PIL hiện có nhiều Series sản phẩm hỗ trợ ngõ ra PNP/NPN, với dải đo đa dạng, thiết kế chuẩn công nghiệp, có thể ứng dụng tại nhiều vị trí tự động hoá - tự tin đáp ứng nhu cầu sử dụng cũng như kết nối cảm biến với nhiều loại PLC/hệ thống điều khiển khác nhau.
Với nền tảng sản xuất chuẩn chất lượng châu Âu “Made in Germany”, PIL tự tin tạo ra các sản phẩm có khả năng hoạt động bền bỉ trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt.
Tham khảo một số dòng cảm biến siêu âm PNP và NPN nổi bật của PIL - Germany đang được phân phối độc quyền bởi Sensors Việt Nam:
MUA CẢM BIẾN SIÊU ÂM PNP VÀ NPN CHÍNH HÃNG - GIÁ TỐT TẠI SENSORS VIỆT NAM
Nếu bạn đang có nhu cầu tìm kiếm cảm biến siêu âm NPN hoặc cảm biến siêu âm PNP chất lượng - giá tốt thì đừng ngần ngại mà hãy liên hệ trực tiếp cho Sensors Việt Nam.
Chúng tôi cung cấp cảm biến siêu âm đa dạng, chất lượng cao, đến từ các thương hiệu hàng đầu thế giới, với đầy đủ CO/CQ, chế độ bảo hành uy tín, giá cả cạnh tranh và có dịch vụ hỗ trợ tận tình - hoàn toàn miễn phí trước, trong, sau mua hàng.
Mọi thông tin tư vấn và nhu cầu đặt hàng cảm biến siêu âm PNP và NPN, bạn vui lòng liên hệ trực tiếp đến hotline hoặc truy cập website https://cambien.com.vn/ | https://www.sensors.vn/ để được hỗ trợ nhanh chóng nhất!