Trong các dây chuyền sản xuất, kho lưu trữ, hệ thống HVAC lẫn công trình dân dụng, sensor luôn được xem như “giác quan” của toàn bộ hệ thống. Thiết bị này thu thập liên tục và biến những đại lượng vật lý/hóa học trong môi trường thành tín hiệu tiêu chuẩn mà bộ điều khiển/con người có thể nhận biết - xử lý - đưa ra lệnh điều khiển phù hợp.
Vậy sensor là gì, có những loại nào sensor phổ biến nào và ứng dụng sensor trong công nghiệp là gì?
SENSOR LÀ GÌ?
Khi công nghệ ngày càng tân tiến, cuộc sống quanh ta cũng sẽ “tự động hoá” không ngừng. Giờ thì việc những chiếc điều hòa tự động ngắt khi phòng đã đủ lạnh, robot lắp ráp xe, cửa cuốn tự mở khi xe đến gần, kiểm đếm sản phẩm không cần nhân công hay điều khiển bằng giọng nói… đã không còn quá lạ lẫm. Tất cả những phản ứng tưởng chừng đơn giản này thực chất được vận hành bằng một chuỗi công nghệ rất phức tạp - thường khởi nguồn từ một thiết bị nhỏ gọn và ẩn khuất - chính là sensor (cảm biến).
Sensor (hay còn gọi là cảm biến) là thiết bị điện tử thông minh có khả năng thu thập các đại lượng vật lý/hóa học từ môi trường xung quanh (như nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ chất khí, áp suất, cường độ ánh sáng, khoảng cách, lực tác động, vận tốc dòng chảy…), sau đó phân tích/so sánh và chuyển đổi chúng thành tín hiệu tiêu chuẩn (4-20mA, 0-10V, digital) để con người/hệ thống điều khiển có thể đọc - xử lý - ra quyết định vận hành chính xác.
Các dòng cảm biến được dùng nhiều nhất hiện nay:
- Cảm biến nhiệt độ - độ ẩm
- Cảm biến khí gas
- Cảm biến áp suất
- Cảm biến chênh áp
- Cảm biến lưu lượng
- Cảm biến đo mức
- Cảm biến tiệm cận
- Cảm biến quang
- Cảm biến điện dung
- ...
TẦM QUAN TRỌNG CỦA CẢM BIẾN CÔNG NGHIỆP VÀ DÂN DỤNG
Có ý kiến cho rằng: Nếu thiếu cảm biến thì mọi hệ thống tự động hóa sẽ trở thành một khối vô tri - điều này không hoàn toàn sai.
Vì cảm biến chính là các giác quan. Hãy hình dung trên cơ thể người, nếu không thể "nhìn", "nghe" hay "cảm nhận" được thế giới xung quanh thì các hoạt động sống làm sao mà thuận tiện và trơn tru được, đúng không nào?
Tương tự, sensor cũng như là "giác quan" của máy móc. Nó giúp các hệ thống tự động hóa có thể nhận biết và phản ứng chính xác với những thay đổi diễn ra liên tục trong quá trình vận hành thực tế.
Ví dụ:
- Khi phát hiện nhiệt độ trong kho lưu trữ hàng hóa tăng cao vượt ngưỡng an toàn → Cảm biến nhiệt độ gửi tín hiệu về hệ thống điều khiển → Hệ thống điều chỉnh máy lạnh để làm mát.
- Khi phát hiện nồng độ khí CO2 trong nhà máy tăng cao → Cảm biến nồng độ CO2 phát tín hiệu báo động → Hệ thống kích hoạt hệ thống quạt để cân bằng chất lượng không khí.
CÁC LOẠI SENSOR ĐƯỢC SỬ DỤNG PHỔ BIẾN TRÊN THỊ TRƯỜNG HIỆN NAY
Sensor (cảm biến) trên thị trường hiện được phân thành 2 loại chính là sensor dân dụng và sensor công nghiệp.
Sensor dân dụng/cảm biến dân dụng
Sensor dân dụng/cảm biến dân dụng là các cảm biến phục vụ nhu cầu thường nhật của con người: sinh hoạt, tiện ích cá nhân, làm việc, chăm sóc sức khỏe, giải trí và các thiết bị gia dụng thông minh. Nhóm cảm biến này thường được thiết kế tinh gọn, nhiều tính năng, giá thành phải chăng và tập trung vào tính tiện dụng.
Các loại sensor dân dụng phổ biến nhất có thể kể đến như cảm biến nhiệt độ - độ ẩm phòng/máy lạnh/tủ lạnh/máy giặt, cảm biến hồng ngoại dùng trong đèn cảm ứng và hệ thống an ninh, cảm biến tự động điều chỉnh ánh sáng màn hình/đèn đường, cảm biến đo khoảng cách, cảm biến chuyển động, cảm biến âm thanh/giọng nói, cảm biến vân tay trong điện thoại/thiết bị nhà thông minh, cảm biến chất lượng không khí…
Điểm chung của các sensor dân dụng là hoạt động trong môi trường ổn định, không yêu cầu chứng nhận chống cháy nổ hay chống nước ở cấp độ cao, có thể tích hợp với các thiết bị di động thông minh và tiện lợi trong quá trình sử dụng.
Sensor công nghiệp/cảm biến công nghiệp
Sensor công nghiệp được thiết kế theo kiểu “nồi đồng cối đá” để hoạt động ổn định, chính xác và bền lâu trong điều kiện khắc nghiệt. Cụ thể là những nơi có nhiệt độ - độ ẩm cao, rung động liên tục, tiếp xúc với hóa chất/vật liệu có tính ăn mòn hoặc khu vực nhiều bụi bẩn, có nước bắn, có nguy cơ cháy nổ...
Khác với cảm biến dân dụng, cảm biến công nghiệp thường được chế tạo từ vật liệu có độ bền cao như nhựa công nghiệp, inox, thép không gỉ… đảm bảo khả năng chống va đập, đạt chuẩn chống nước - chống bụi cao (IP54 trở lên) và đi kèm chứng nhận an toàn như ATEX cho môi trường dễ cháy nổ.
Các loại sensor công nghiệp phổ biến nhất hiện nay gồm: cảm biến nhiệt độ RTD PT100 và Thermocouple, cảm biến nồng độ khí công nghệ NDIR, cảm biến áp suất điện dung hoặc áp điện trở, cảm biến tiệm cận điện cảm và điện dung, cảm biến quang điện dùng, cảm biến siêu âm, cảm biến lưu lượng...
Một điểm khác biệt quan trọng là cảm biến công nghiệp thường có tính năng bù nhiệt và hiệu chuẩn tự động, nhằm duy trì độ chính xác cao trong quá trình đo lường bất chấp nhiệt độ môi trường xung quanh biến thiên liên tục. Đây là một trong những yếu tố làm nên sự khác biệt của sensors công nghiệp so với sensor dân dụng.
ỨNG DỤNG CẢM BIẾN (SENSOR) CÔNG NGHIỆP
Giá trị của cảm biến công nghiệp trong thực tế không chỉ đơn thuần là đo lường, mà nó còn giúp doanh nghiệp chủ động chuyển từ mô hình vận hành thủ công - sửa chữa khi hỏng sang mô hình vận hành tự động - chủ động xử lý sự cố từ khi mới chớm.
Trong nhà máy sản xuất, cảm biến nhiệt độ, độ ẩm và áp suất được lắp đặt tại lò hơi, máy nén khí, hệ thống thủy lực để giám sát liên tục, phát hiện sớm dấu hiệu bất thường và cảnh báo trước khi dẫn đến hỏng hóc nghiêm trọng/tai nạn lao động.
Trong hệ thống HVAC nói chung, cảm biến nhiệt độ - độ ẩm - lưu lượng giúp hệ thống BMS điều chỉnh lưu lượng khí, tốc độ quạt và van gió tự động, góp phần tối ưu năng lượng tiêu thụ và duy trì nhiệt độ ổn định cho người dùng
Trong lĩnh vực sản xuất tự động hóa, cảm biến tiệm cận, cảm biến siêu âm và cảm biến quang được sử dụng trong các vị trí giám sát - điều khiển robot công nghiệp, đo mức, đo khoảng cách và băng chuyền nhận diện vị trí, kiểm đếm số lượng sản phẩm, phát hiện lỗi…
Trong ngành xử lý nước, hóa chất và thực phẩm thì cảm biến lưu lượng và đo mức chất lỏng/vật liệu rời là công cụ không thể thiếu - quyết định chính xác lượng nguyên liệu cần thiết trong quá trình sản xuất và ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm đầu ra.
Trong các nhà máy hóa chất, dầu khí thì cảm biến nồng độ khí (CO, CO2, NO, NO2, H2S, O2, CH3, CH4…) là rất cần thiết. Chúng thường được dùng để giám sát tình trạng khí độc và khí dễ cháy nổ, giúp phát hiện, cảnh báo sớm và ngăn ngừa những sự cố có thể gây thiệt hại về người và tài sản.
ỨNG DỤNG CẢM BIẾN (SENSOR) DÂN DỤNG
Trong đời sống thường nhật, cảm biến dân dụng len lỏi vào hầu hết các thiết bị mà chúng ta đôi khi không nhận ra.
Cảm biến hồng ngoại, cảm biến sự hiện diện và cảm biến ánh sáng được dùng để điều khiển bật - tắt - tăng/giảm cường độ chiếu sáng trong nhà, hành lang chung cư, bãi đỗ xe… vừa tiện lợi vừa tiết kiệm điện năng đáng kể.
Trong các món đồ gia dụng quan trọng như máy lạnh, tủ lạnh, máy giặt… cảm biến nhiệt độ và độ ẩm được dùng để để tự động điều chỉnh công suất hoạt động của thiết bị sao cho phù hợp với điều kiện thực tế, tránh lãng phí điện và kéo dài tuổi thọ máy.
Cảm biến chuyển động và cảm biến khói gần như không thể thiếu trong các hệ thống an ninh gia đình hiện đại. Thiết bị này giúp phát hiện người lạ xâm nhập hoặc nguy cơ cháy nổ ngay từ sớm và gửi cảnh báo tới điện thoại của chủ nhà ngay lập tức.
Trên các thiết bị di động thì cảm biến vân tay, cảm biến khoảng cách và cảm biến gia tốc sẽ là nền tảng của các tính năng mở khóa, xoay màn hình và đo bước chân.
Ngay cả trong xe ô tô cùng được trang bị cảm biến áp suất lốp, cảm biến va chạm và cảm biến lùi để bảo vệ an toàn cho người sử dụng mỗi ngày.
LƯU Ý KHI CHỌN MUA CẢM BIẾN DÂN DỤNG VÀ CẢM BIẾN CÔNG NGHIỆP
Dưới đây là 15 điều cần lưu ý khi chọn mua cảm biến (sensor) dân dụng và cảm biến (sensor) công nghiệp:
- Xác định đúng đại lượng cần đo
- Xác định dải đo đúng nhu cầu thực
- Kiểm tra độ chính xác và độ phân giải
- Xem xét môi trường làm việc và cấp bảo vệ IP
- Kiểm tra nguồn cấp, tín hiệu đầu ra và thời gian đáp ứng
- Kiểm tra kiểu lắp đặt và kích thước
- Xác định đặc tính của đối tượng cần phát hiện
- Kiểm tra khả năng tương thích với hệ thống điều khiển
- Quan tâm đến tiêu chuẩn và chứng nhận
- Lựa chọn thương hiệu và nguồn cung cấp uy tín
- Tính đến khả năng bảo trì và thay thế
- Không nên chỉ chọn sensor dựa trên giá rẻ, mà hãy xem xét giá thành cùng với độ chính xác, độ bền, tuổi thọ, khả năng tương thích và chi phí bảo trì.
MUA CẢM BIẾN CHÍNH HÃNG - GIÁ TỐT TẠI SENSORS VIỆT NAM
Sensors Việt Nam là đơn vị phân phối chính hãng các dòng cảm biến dân dụng và cảm biến công nghiệp tại Việt Nam. Chúng tôi là đối tác của các thương hiệu cảm biến hàng đầu thế giới (như Calex, Produal, Prosense, E+E Electronik, Pil…), với sản phẩm chất lượng, đầy đủ CO/CQ, chính sách giá cạnh tranh, bảo hành chính hãng, giao hàng nhanh chóng toàn quốc và tư vấn - hỗ trợ kỹ thuật tận tình hoàn toàn miễn phí.
Mọi thông tin tư vấn và nhu cầu mua sensor nói chung hoặc cảm biến công nghiệp/cảm biến dân dụng nói riêng, quý khách vui lòng liên hệ trực tiếp hotline 0911 660 660 hoặc truy cập website https://cambien.com.vn/ | https://www.sensors.vn/.