Không có danh sách chung nào chỉ có bốn loại cảm biến. Cảm biến có thể được phân loại theo những gì chúng đo được, cách chúng phát hiện sự thay đổi, đầu ra tín hiệu hoặc ứng dụng công nghiệp của chúng.

Tuy nhiên, trong tự động hóa công nghiệp, bốn loại cảm biến phổ biến nhất là:

1. Cảm biến nhiệt độ
2. Cảm biến áp suất
3. Cảm biến tiệm cận
4. Cảm biến mức

Những cảm biến này giúp máy móc đo lường các điều kiện vật lý, giám sát quy trình, điều khiển thiết bị, ngăn ngừa lỗi và nâng cao hiệu quả sản xuất.

Khi chọn một Cảm biến Hirschmann giải pháp hoặc hệ thống kết nối cảm biến tương thích, người mua nên cân nhắc nhiều hơn chức năng cảm biến. Loại đầu nối, đầu ra điện, điện áp, chiều dài cáp, bảo vệ môi trường, phương pháp lắp đặt và khả năng tương thích của hệ thống điều khiển cũng rất quan trọng.

1. Cảm biến nhiệt độ

Cảm biến nhiệt độ đo nhiệt độ hoặc sự thay đổi nhiệt độ trong thiết bị, vật liệu, chất lỏng, khí và quy trình sản xuất.

Chúng được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp vì nhiệt độ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, hiệu suất máy, độ an toàn, mức tiêu thụ năng lượng và tuổi thọ thiết bị.

Các loại cảm biến nhiệt độ phổ biến bao gồm:

• cảm biến RTD
• Cặp nhiệt điện
• Điện trở nhiệt
• Cảm biến nhiệt độ hồng ngoại
• Công tắc nhiệt độ lưỡng kim
• Máy phát nhiệt độ kỹ thuật số

Ứng dụng điển hình của cảm biến nhiệt độ

• Lò nướng và lò công nghiệp
• Nồi hơi và bộ trao đổi nhiệt
• Thiết bị chế biến nhựa
• Sản xuất thực phẩm và đồ uống
• hệ thống HVAC
• Động cơ và hộp số
• Xử lý hóa chất
• Hệ thống kho lạnh
• Giám sát pin và thiết bị điện

Cảm biến nhiệt độ phù hợp phụ thuộc vào phạm vi nhiệt độ yêu cầu, thời gian đáp ứng, vị trí lắp đặt, độ chính xác, vật liệu cảm biến và tín hiệu đầu ra.

Ví dụ, ứng dụng lò nhiệt độ cao có thể yêu cầu công nghệ cảm biến khác với ống nước lạnh hoặc phòng bảo quản nhiệt độ thấp.

2. Cảm biến áp suất

Cảm biến áp suất đo lực tác dụng bởi chất khí hoặc chất lỏng trong hệ thống. Chúng rất cần thiết để giám sát hệ thống thủy lực, hệ thống khí nén, máy bơm, máy nén, đường ống, bể chứa và thiết bị xử lý.

Áp suất có thể được đo bằng nhiều cách:

• Đo áp suất
• Áp suất tuyệt đối
• Áp suất chênh lệch
• Áp suất chân không
• Áp suất kín

Ứng dụng điển hình của cảm biến áp suất

• Máy ép thủy lực
• Xi lanh khí nén
• Hệ thống xử lý nước
• Thiết bị dầu khí
• Máy bơm và máy nén
• Hệ thống hơi nước
• Tàu xử lý
• Hệ thống lọc
• Hệ thống lạnh công nghiệp

Cảm biến áp suất phải được chọn theo phạm vi áp suất, loại phương tiện, nhiệt độ, kết nối quy trình, tín hiệu đầu ra và khả năng tương thích vật liệu.

Đối với chất lỏng ăn mòn, khí nhiệt độ cao, môi trường cấp thực phẩm hoặc hệ thống áp suất cao, vật liệu cảm biến và thiết kế bịt kín đặc biệt quan trọng.

3. Cảm biến tiệm cận

Cảm biến tiệm cận phát hiện sự hiện diện, vị trí, chuyển động hoặc khoảng cách của vật thể mà không cần tiếp xúc vật lý trực tiếp.

Chúng được sử dụng rộng rãi trong tự động hóa nhà máy vì chúng có thể cung cấp khả năng phát hiện nhanh và lặp lại để điều khiển máy, đếm bộ phận, xác minh vị trí, khóa liên động an toàn và giám sát băng tải.

Các công nghệ cảm biến tiệm cận phổ biến bao gồm:

• Cảm biến cảm ứng
• Cảm biến điện dung
• Cảm biến quang điện
• Cảm biến siêu âm
• Cảm biến từ
• Cảm biến khoảng cách laser

Cảm biến tiệm cận cảm ứng

Cảm biến cảm ứng thường được sử dụng để phát hiện các vật kim loại. Chúng thường được lắp đặt trên máy công cụ, băng tải, xi lanh và thiết bị sản xuất tự động.

Cảm biến tiệm cận điện dung

Cảm biến điện dung có thể phát hiện các vật liệu kim loại và phi kim loại, bao gồm nhựa, gỗ, giấy, bột, chất lỏng và một số vật liệu dạng hạt.

Cảm biến quang điện

Cảm biến quang điện sử dụng ánh sáng để phát hiện vật thể. Chúng có thể được sử dụng để hiện diện đối tượng, đếm, định vị, phát hiện nhãn, kiểm soát đóng gói và giám sát băng tải.

Cảm biến siêu âm

Cảm biến siêu âm sử dụng sóng âm thanh để phát hiện khoảng cách hoặc sự hiện diện của vật thể. Chúng có thể hữu ích khi cảm biến quang học bị ảnh hưởng bởi màu sắc của vật thể, độ hoàn thiện bề mặt hoặc độ trong suốt.

4. Cảm biến mức

Cảm biến đo mức đo lượng hoặc chiều cao của chất lỏng, bột, hạt, bùn hoặc vật liệu rời bên trong bể, phễu, silo, bình chứa hoặc thùng chứa.

Chúng được sử dụng rộng rãi trong kiểm soát quá trình, xử lý nước, sản xuất thực phẩm, lưu trữ hóa chất, nông nghiệp, khai thác mỏ và hệ thống xử lý vật liệu.

Các loại cảm biến mức phổ biến bao gồm:

• Công tắc mức phao
• Cảm biến mức điện dung
• Đầu dò mức dẫn điện
• Cảm biến mức siêu âm
• Cảm biến mức radar
• Máy phát mức thủy tĩnh
• Công tắc báo mức rung
• Cảm biến mức quang

Các ứng dụng điển hình cho cảm biến mức

• Bể chứa nước
• Bể chứa hóa chất
• Thùng nhiên liệu
• Silo đựng ngũ cốc
• Phễu chứa bột
• Hệ thống nước thải
• Tàu chế biến thực phẩm
• Bể chứa dầu bôi trơn
• Hệ thống lưu trữ vật liệu rời

Cảm biến mức chính xác phụ thuộc vào vật liệu đo, hình dạng bể, áp suất xử lý, nhiệt độ, bọt, hơi, bụi, độ nhớt, vị trí lắp đặt và độ chính xác đo cần thiết.

Các loại cảm biến công nghiệp quan trọng khác

Mặc dù cảm biến nhiệt độ, áp suất, độ gần và mức là bốn loại chính nhưng nhiều loại cảm biến khác cũng được sử dụng trong các hệ thống tự động hóa.

Chúng bao gồm:

Trong các nhà máy hiện đại, một số cảm biến thường hoạt động cùng nhau. Ví dụ: hệ thống máy bơm có thể sử dụng cảm biến mức để phát hiện thể tích bể, cảm biến áp suất để theo dõi áp suất đầu ra, cảm biến lưu lượng để xác nhận chuyển động của chất lỏng và cảm biến nhiệt độ để bảo vệ động cơ.

Cách cảm biến giao tiếp với hệ thống điều khiển

Cảm biến công nghiệp phải gửi tín hiệu có thể sử dụng đến PLC, bộ điều khiển, màn hình, cảnh báo, bộ ghi dữ liệu hoặc mạng tự động hóa.

Đầu ra cảm biến phổ biến bao gồm:

• Đầu ra chuyển mạch PNP
• Đầu ra chuyển mạch NPN
• Đầu ra rơle
• Đầu ra tương tự 0–10 V
• Đầu ra tương tự 4–20 mA
• Đầu ra xung
• Giao tiếp IO-Link
• Truyền thông fieldbus
• Giao thức truyền thông kỹ thuật số

Đầu ra cảm biến phải tương thích với đầu vào bộ điều khiển. Ví dụ: không thể thay thế bộ truyền áp suất 4–20 mA bằng cảm biến tiệm cận chuyển mạch cơ bản, ngay cả khi vị trí lắp đặt có vẻ tương tự.

Trước khi đặt hàng, hãy xác nhận các yêu cầu về nguồn điện, loại đầu ra, cấu hình dây dẫn, cách bố trí chân cắm và các yêu cầu về hệ thống điều khiển.

Cân nhắc kết nối cảm biến Hirschmann

Thuật ngữ cảm biến Hirschmann thường gắn liền với các yêu cầu kết nối cảm biến công nghiệp, bao gồm đầu nối, cáp, phích cắm, ổ cắm và hệ thống dây điện trường được sử dụng trong môi trường tự động hóa.

Khi chọn giải pháp kết nối liên quan đến cảm biến Hirschmann, hãy xác nhận:

• Điện áp hoạt động của cảm biến
• Đánh giá hiện tại
• Kiểu kết nối
• Số lượng pin và gán pin
• Chiều dài cáp
• Chất liệu vỏ cáp
• Xếp hạng bảo vệ IP
• Hướng đầu nối thẳng hoặc góc cạnh
• Yêu cầu che chắn
• Loại tín hiệu
• Khả năng tương thích PLC hoặc bộ điều khiển
• Môi trường cài đặt

Một cảm biến chính xác vẫn có thể không giao tiếp đúng cách nếu đầu nối, cáp, cách bố trí chân cắm hoặc điện áp không chính xác.

Cách chọn cảm biến công nghiệp phù hợp

Việc lựa chọn cảm biến chính xác phải bắt đầu từ ứng dụng.

Hãy hỏi những câu hỏi sau:

1. Những gì phải được đo lường hoặc phát hiện?
2. Vật liệu, vật thể, khí, chất lỏng hoặc chuyển động nào có liên quan?
3. Phạm vi đo lường nào là cần thiết?
4. Cần độ chính xác và thời gian đáp ứng như thế nào?
5. Đầu ra là kỹ thuật số, analog hay dựa trên giao tiếp?
6. Điện áp nào có sẵn?
7. Cần có đầu nối và loại cáp nào?
8. Môi trường có ẩm ướt, bụi bặm, ăn mòn, nhiệt độ cao hoặc dễ bị rung không?
9. Cảm biến có cần vỏ bọc được xếp hạng IP không?
10. Bộ điều khiển hoặc PLC nào sẽ nhận được tín hiệu?

Cảm biến được lựa chọn tốt sẽ cải thiện thời gian hoạt động, tính nhất quán của quy trình, hiệu quả khắc phục sự cố và chất lượng sản xuất.

Những lỗi lựa chọn cảm biến thường gặp

Tránh những lỗi phổ biến sau:

• Chọn cảm biến theo hình thức thay vì thông số kỹ thuật
• Sử dụng sai loại đầu ra cho đầu vào PLC
• Bỏ qua khả năng tương thích của cáp và đầu nối
• Chọn mức bảo vệ IP không phù hợp
• Sử dụng cảm biến tiêu chuẩn trong quy trình nhiệt độ cao hoặc ăn mòn
• Quên kiểm tra phạm vi cảm biến
• Các yêu cầu đầu ra PNP và NPN khó hiểu
• Lắp đặt cảm biến ở nơi rung động hoặc nhiễm bẩn ảnh hưởng đến độ chính xác
• Thay thế máy phát bằng công tắc bật/tắt đơn giản

Đối với các dự án công nghiệp, cảm biến, cáp, đầu nối, bộ điều khiển và môi trường lắp đặt phải được đánh giá là một hệ thống hoàn chỉnh.

Kết luận

Bốn loại cảm biến công nghiệp thường được thảo luận là cảm biến nhiệt độ, cảm biến áp suất, cảm biến tiệm cận và cảm biến mức. Mỗi loại hỗ trợ một phần khác nhau của tự động hóa, kiểm soát quy trình, an toàn và giám sát thiết bị.

Cảm biến phù hợp phụ thuộc vào nội dung cần đo, điều kiện môi trường, tín hiệu đầu ra cần thiết và hệ thống điều khiển. Đối với các yêu cầu kết nối cảm biến Hirschmann, người mua cũng nên xác nhận chính xác đầu nối, cáp, chân cắm, điện áp và mức bảo vệ.

Để biết các cảm biến công nghiệp, đầu nối cảm biến và hỗ trợ tự động hóa dành riêng cho ứng dụng, vui lòng liên hệ xxjmd.

Câu hỏi thường gặp

Bốn loại cảm biến công nghiệp chính là gì?

Bốn loại cảm biến công nghiệp phổ biến là cảm biến nhiệt độ, cảm biến áp suất, cảm biến tiệm cận và cảm biến mức.

Cảm biến tiệm cận dùng để làm gì?

Cảm biến tiệm cận phát hiện sự hiện diện, vị trí, chuyển động hoặc khoảng cách của một vật thể mà không cần tiếp xúc vật lý.

Sự khác biệt giữa cảm biến áp suất và công tắc áp suất là gì?

Cảm biến áp suất hoặc máy phát cung cấp tín hiệu áp suất đo được, thường là đầu ra analog hoặc kỹ thuật số. Công tắc áp suất thường cung cấp tín hiệu chuyển mạch bật/tắt tại điểm áp suất đặt trước.

Làm cách nào để chọn đầu nối cảm biến Hirschmann?

Xác nhận điện áp cảm biến, dòng điện, loại đầu ra, kiểu đầu nối, số chân, cách gán chân, yêu cầu về cáp, xếp hạng IP và khả năng tương thích PLC trước khi chọn đầu nối.