Trong dây chuyền sản xuất, kho bãi, hệ thống điều hòa không khí (HVAC) hay các công trình dân dụng, cảm biến luôn giữ vai trò như "giác quan" của cả hệ thống. Thiết bị này liên tục ghi nhận các đại lượng vật lý, hóa học trong môi trường xung quanh và chuyển hóa chúng thành tín hiệu chuẩn để bộ điều khiển hoặc con người có thể tiếp nhận, xử lý và đưa ra quyết định vận hành phù hợp.

Vậy cụ thể sensor là gì, hiện có những dòng cảm biến nào đang được sử dụng phổ biến và ứng dụng của sensor trong công nghiệp ra sao? Cùng tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây.

SENSOR LÀ GÌ?

Cùng với tốc độ phát triển không ngừng của công nghệ, cuộc sống xung quanh chúng ta cũng ngày càng được tự động hóa. Điều hòa tự ngắt khi phòng đã đủ mát, robot lắp ráp ô tô, cửa cuốn tự mở khi có xe tới gần hay các thiết bị điều khiển bằng giọng nói... đều đã trở nên quen thuộc. Đằng sau những phản ứng tưởng chừng đơn giản ấy là cả một chuỗi công nghệ phức tạp, mà điểm khởi đầu thường là một thiết bị nhỏ gọn, ẩn mình bên trong hệ thống. Đó chính là sensor (cảm biến).

Sensor, hay cảm biến, là thiết bị điện tử có khả năng thu nhận các đại lượng vật lý hoặc hóa học từ môi trường xung quanh như nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ khí, áp suất, cường độ ánh sáng, khoảng cách, lực tác động, tốc độ dòng chảy… Sau khi thu thập, thiết bị sẽ phân tích, so sánh dữ liệu và chuyển đổi thành tín hiệu chuẩn (4-20mA, 0-10V, tín hiệu số) để hệ thống điều khiển hoặc con người có thể đọc hiểu, xử lý và đưa ra quyết định vận hành chính xác.

Một số dòng cảm biến được ứng dụng rộng rãi nhất hiện nay gồm:

• 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 TRONG CÔNG NGHIỆP VÀ DÂN DỤNG

Nhiều người cho rằng nếu thiếu cảm biến, mọi hệ thống tự động hóa sẽ chỉ còn là một khối máy móc vô tri, và nhận định này không hề sai.

Cảm biến chính là "giác quan" của máy móc, tương tự như thị giác, thính giác hay xúc giác của con người. Cơ thể không thể "nhìn", "nghe" hay "cảm nhận" thế giới xung quanh, mọi hoạt động sống sẽ khó mà diễn ra trơn tru. Cảm biến cũng vận hành theo nguyên lý tương tự, giúp các hệ thống tự động hóa nhận biết và phản ứng kịp thời trước những thay đổi liên tục trong thực tế vận hành.

Ví dụ thực tế:

Khi cảm biến nhiệt độ phát hiện nhiệt độ trong kho hàng vượt ngưỡng an toàn, tín hiệu sẽ được gửi về hệ thống điều khiển để kích hoạt máy lạnh làm mát kịp thời.

Khi cảm biến nồng độ CO2 phát hiện nồng độ khí trong nhà máy tăng cao, hệ thống sẽ phát tín hiệu cảnh báo và tự động kích hoạt quạt thông gió nhằm cân bằng lại chất lượng không khí.

CÁC LOẠI SENSOR PHỔ BIẾN TRÊN THỊ TRƯỜNG HIỆN NAY

Trên thị trường hiện nay, sensor được chia thành hai nhóm chính: cảm biến dân dụng và cảm biến công nghiệp.

Cảm biến dân dụng

Cảm biến dân dụng là các loại sensor phục vụ nhu cầu sinh hoạt hằng ngày của con người như tiện ích cá nhân, công việc, chăm sóc sức khỏe, giải trí và các thiết bị gia dụng thông minh. Nhóm cảm biến này thường có thiết kế nhỏ gọn, tích hợp nhiều tính năng, giá thành hợp lý và ưu tiên tính tiện dụng khi sử dụng.

Một số loại cảm biến dân dụng phổ biến có thể kể đến: cảm biến nhiệt độ - độ ẩm dùng trong phòng, máy lạnh, tủ lạnh, máy giặt; cảm biến hồng ngoại trong đèn cảm ứng và hệ thống an ninh; cảm biến tự động điều chỉnh độ sáng màn hình và đèn đường; cảm biến đo khoảng cách; cảm biến chuyển động; cảm biến âm thanh - giọng nói; cảm biến vân tay trên điện thoại và thiết bị nhà thông minh; cảm biến chất lượng không khí...

Điểm chung của nhóm cảm biến này là hoạt động trong môi trường ổn định, không đòi hỏi chứng nhận chống cháy nổ hay khả năng chống nước ở cấp độ cao, đồng thời dễ dàng tích hợp với các thiết bị di động thông minh, mang lại sự tiện lợi trong quá trình sử dụng.

Cảm biến công nghiệp

Khác với cảm biến dân dụng, sensor công nghiệp được chế tạo để hoạt động ổn định, chính xác và bền bỉ trong những điều kiện môi trường khắc nghiệt như nhiệt độ - độ ẩm cao, rung động liên tục, tiếp xúc hóa chất ăn mòn, môi trường nhiều bụi bẩn, có nước bắn hoặc tiềm ẩn nguy cơ cháy nổ.

Cảm biến công nghiệp thường được sản xuất từ các vật liệu có độ bền cao như nhựa công nghiệp, inox, thép không gỉ, giúp đảm bảo khả năng chống va đập, đạt chuẩn chống nước - chống bụi từ IP54 trở lên và đi kèm các chứng nhận an toàn như ATEX dành cho môi trường dễ cháy nổ.

Các dòng cảm biến công nghiệp được sử dụng phổ biến hiện nay gồm: cảm biến nhiệt độ RTD PT100 và Thermocouple, cảm biến nồng độ khí ứng dụng công nghệ NDIR, cảm biến áp suất kiểu điện dung hoặc áp điện trở, cảm biến tiệm cận điện cảm và điện dung, cảm biến quang điện, cảm biến siêu âm, cảm biến lưu lượng...

Một điểm khác biệt đáng chú ý là cảm biến công nghiệp thường được trang bị tính năng bù nhiệt và hiệu chuẩn tự động, giúp duy trì độ chính xác cao trong suốt quá trình đo lường dù nhiệt độ môi trường xung quanh liên tục thay đổi. Đây cũng là một trong những yếu tố tạo nên sự khác biệt rõ rệt giữa sensor công nghiệp và sensor dân dụng.

→ Xem thêm: Dòng cảm biến nhiệt độ phân phối chính hãng tại Sensors Việt Nam

ỨNG DỤNG CỦA CẢM BIẾN CÔNG NGHIỆP

Cảm biến công nghiệp là thiết bị không chỉ để đo lường, giám sát mà còn giúp doanh nghiệp chuyển từ mô hình vận hành thủ công dang mô hình vận hành chủ động hơn, đặc biệt giúp phát hiện và xử lý sự cố khi mới chớm. 

Trong nhà máy sản xuất, cảm biến nhiệt độ, độ ẩm và áp suất thường được lắp đặt tại lò hơi, máy nén khí, hệ thống thủy lực nhằm giám sát liên tục, phát hiện sớm các dấu hiệu bất thường và cảnh báo trước khi xảy ra hỏng hóc nghiêm trọng hoặc tai nạn lao động.

Trong hệ thống HVAC, cảm biến nhiệt độ, độ ẩm và lưu lượng giúp hệ thống BMS tự động điều chỉnh lưu lượng khí, tốc độ quạt và van gió, từ đó tối ưu năng lượng tiêu thụ và duy trì nhiệt độ ổn định cho người sử dụng.

Trong lĩnh vực sản xuất tự động hóa, các loại cảm biến tiệm cận, cảm biến siêu âm và cảm biến quang được ứng dụng để giám sát và điều khiển robot công nghiệp, đo mức, đo khoảng cách, nhận diện vị trí trên băng chuyền, kiểm đếm số lượng sản phẩm cũng như phát hiện lỗi trong quá trình sản xuất.

Trong ngành xử lý nước, hóa chất và thực phẩm, cảm biến lưu lượng cùng cảm biến đo mức chất lỏng hoặc vật liệu rời là công cụ không thể thiếu, giúp xác định chính xác lượng nguyên liệu cần thiết và ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm đầu ra.

Trong các nhà máy hóa chất, dầu khí, cảm biến nồng độ khí (CO, CO2, NO, NO2, H2S, O2, CH3, CH4...) đóng vai trò rất quan trọng trong việc giám sát tình trạng khí độc và khí dễ cháy nổ, giúp phát hiện và cảnh báo sớm nhằm ngăn ngừa các sự cố gây thiệt hại về người và tài sản.

ỨNG DỤNG CỦA CẢM BIẾN DÂN DỤNG

Trong đời sống hằng ngày, cảm biến dân dụng hiện diện trong hầu hết các thiết bị quen thuộc mà đôi khi chúng ta không nhận ra.

Cảm biến hồng ngoại, cảm biến hiện diện và cảm biến ánh sáng được sử dụng để tự động bật, tắt hoặc điều chỉnh cường độ chiếu sáng trong nhà, hành lang chung cư, bãi đỗ xe, vừa mang lại sự tiện lợi vừa giúp tiết kiệm điện năng đáng kể.

Trong các thiết bị gia dụng như máy lạnh, tủ lạnh, máy giặt, cảm biến nhiệt độ và độ ẩm giúp tự động điều chỉnh công suất hoạt động cho phù hợp với điều kiện thực tế, hạn chế lãng phí điện năng và kéo dài tuổi thọ thiết bị.

Cảm biến chuyển động và cảm biến khói gần như không thể thiếu trong các hệ thống an ninh gia đình hiện đại, giúp phát hiện sớm người lạ xâm nhập hoặc nguy cơ cháy nổ và gửi cảnh báo tới điện thoại chủ nhà ngay lập tức.

Trên các thiết bị di động, cảm biến vân tay, cảm biến khoảng cách và cảm biến gia tốc là nền tảng cho các tính năng mở khóa, tự động xoay màn hình và đếm bước chân.

Ngay cả trên xe ô tô, cảm biến áp suất lốp, cảm biến va chạm và cảm biến hỗ trợ lùi xe cũng được trang bị nhằm bảo vệ an toàn cho người sử dụng mỗi ngày.

NHỮNG ĐIỀU CẦN LƯU Ý KHI CHỌN MUA CẢM BIẾN DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

Dưới đây là những lưu ý quan trọng khi lựa chọn cảm biến, dù là dòng dân dụng hay công nghiệp:

• Xác định đúng đại lượng cần đo
• Xác định dải đo phù hợp với nhu cầu thực tế
• Kiểm tra độ chính xác và độ phân giải của cảm biến
• Xem xét môi trường làm việc và cấp độ bảo vệ IP
• Kiểm tra nguồn cấp, tín hiệu đầu ra và thời gian đáp ứng
• Kiểm tra kiểu lắp đặt và kích thước thiết bị
• Xác định rõ đặc tính của đối tượng cần phát hiện
• Kiểm tra khả năng tương thích với hệ thống điều khiển hiện có
• Quan tâm đến các tiêu chuẩn và chứng nhận đi kèm
• Lựa chọn thương hiệu và nhà cung cấp uy tín
• Tính toán khả năng bảo trì, thay thế trong dài hạn

MUA CẢM BIẾN CHẤT LƯỢNG 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 đến từ các thương hiệu uy tín toàn cầu (Calex, Produal, Prosense, PIL, Ecosense, Inelta, E+E Electronik…). Chúng tôi có đủ các dòng cảm biến nhiệt độ, cảm biến độ ẩm, cảm biến áp suất, cảm biến tiệm cận, cảm biến quang, cảm biến siêu âm, cảm biến độ rung… cho đến các thiết bị đo lường và điều khiển chuyên dụng.

Mọi thông tin tư vấn và nhu cầu đặt hàng cảm biến dân dụng/cảm biến công nghiệp, quý khách vui lòng liên hệ hotline 0911 660 660 hoặc truy cập website https://cambien.com.vn/ | https://www.sensors.vn/.