Cảm Biến Là Gì? Có Những Loại Thiết Bị Cảm Biến Phổ Biến Nào?

Khi nhắc đến hệ thống thông minh hay tự động hóa thì chắc chắn không thể thiếu được các thiết bị cảm biến. Vậy cảm biến là gì? vai trò và ứng dụng của nó trong đời sống như thế nào? cùng tìm hiểu kỹ hơn ở bài viết dưới đây nhé!
 

Cảm biến là gì?
 

Cảm biến là một thiết bị hoặc phần tử điện tử được thiết kế với vai trò chính là để phát hiện, đo lường và thu thập thông tin từ môi trường sống xung quanh, từ đó chuyển đổi các thông tin nhận được thành tín hiệu điện hoặc tín hiệu kỹ thuật số để xử lý hay hiển thị sao cho phù hợp.
 

Các đại lượng được cảm biến nhận biết sẽ được chuyển đổi thành tín hiệu điện. Tín hiệu đầu ra từ cảm biến có thể được khuếch đại, lọc nhiễu hoặc chuyển đổi để đảm bảo độ chính xác và phù hợp với bộ điều khiển.

Tín hiệu nhận được sẽ được truyền tới hệ thống xử lý như bộ điều khiển, vi điều khiển hoặc máy tính ( tùy vào từng loại thiết bị ), sau đó sẽ để phân tích và thực hiện các nhiệm vụ tương ứng.

Những loại thiết bị cảm biến phổ biến nhất hiện nay

Trên thị trường hiện nay các loại thiết bị cảm biến đang được đa dạng hóa và được sử dụng rộng rãi ở nhiều lĩnh vực. Các loại thiết bị này thường được phân loại dựa theo nguyên lý cấu tạo hoặc mục đích sử dụng. 

Tùy vào từng nhu cầu sử dụng cũng như môi trường lắp đặt mà sẽ có những loại thiết bị cảm biến khác nhau, dưới đây là một số thiết bị phổ biến.

Cảm biến hồng ngoại

Thiết bị cảm biến hồng ngoại là một loại cảm biến được trang bị công nghệ hồng ngoại nhằm phát hiện và đo lường các yếu tố như nhiệt độ, chuyển động, khoảng cách hoặc ánh sáng trong một khu vực nhất định nào đó.

Thiết bị này hoạt động dựa trên việc tiếp nhận hoặc tự phát ra tia hồng ngoại - một dạng bức xạ điện từ mà nhìn bằng mắt thường không thể phân biệt được.

Cấu tạo chung của thiết bị cảm biến hồng ngoại

Bộ phát hồng ngoại

Thường là một điốt phát quang (hay còn được gọi là Led hồng ngoại),nó sẽ phát ra ánh sáng hồng ngoại hoạt động như nguồn phát tín hiệu hồng ngoại.

Bộ nhận tín hiệu hồng ngoại

Là một cảm biến hồng ngoại dùng để nhận tín hiệu ánh sáng hồng ngoại từ môi trường hoặc phản xạ từ đối tượng xung quanh môi trường.

Điều đặc biệt là loại cảm biến này khá nhạy cảm với bức xạ nhiệt từ cơ thể con người hoặc các vật thể nóng ( chó, mèo,...).

Bộ vi xử lý hoặc mạch điện tử

Bộ phận này được dùng để phân tích tín hiệu hồng ngoại nhận được, sau đó thực hiện các phép đánh giá hoặc kích hoạt hành động dựa trên những dữ liệu thu thập.

Bộ xử lý tín hiệu phân tích tín hiệu đầu vào để nhận dạng các sự kiện như chuyển động hoặc sự hiện diện.

Vỏ bảo vệ bộ cảm biến

Phần vỏ thường làm từ nhựa nên khá nhẹ và dễ dàng lắp đặt, nó có chức năng chính là bảo vệ các thành phần bên trong khỏi bụi, nước hoặc va đập.

Vỏ bảo vệ cũng sẽ được thiết kế để cho phép bức xạ hồng ngoại đi qua dễ dàng.

Ứng dụng của các thiết bị cảm biến hồng ngoại

Phát hiện chuyển động

Trong hệ thống an ninh đèn cảm biến, hệ thống báo động, hoặc camera giám sát đều được kích hoạt thiết bị này khi phát hiện có chuyển động trong khu vực.

Ứng dụng trong nhà thông minh

Kích hoạt các thiết bị tự động tắt bật bóng đèn, rèm cửa tự động hoặc điều khiển từ xa. 

Phát hiện nhanh chóng: Hoạt động nhạy và hiệu quả trong việc phát hiện chuyển động hoặc sự thay đổi nhiệt độ.
 

Xem thêm >>> Cảm biến hồng ngoại hiện diện

Cảm biến cơ học

Thiết bị cảm biến cơ học là loại cảm biến dùng để phát hiện và đo lường các thay đổi cơ học trong môi trường, như lực, áp suất, chuyển động, vị trí, hoặc dao động.
Thiết bị này chuyển các thay đổi vật lý thành tín hiệu điện hoặc tín hiệu khác mà máy móc hoặc con người có thể đọc được, nhằm thực hiện giám sát, kiểm soát hoặc phân tích.

Đặc điểm chính của các thiết bị cảm biến cơ học

Phát hiện thay đổi vật lý

Vì các thiết bị này được thiết kế để phản ứng chính xác với các thay đổi nhỏ trong không gian nên nó có thể nhận biết những biến đổi liên quan đến cơ học như lực kéo, độ nén hoặc chuyển động. 

Chuyển đổi tín hiệu

Chuyển đổi những biến đổi cơ học thành các tín hiệu điện, điện trở, hoặc tín hiệu kỹ thuật số.

Ứng dụng của thiết bị cảm biến cơ học

• Công nghiệp: Giám sát máy móc, kiểm soát robot.
• Giao thông vận tải: Đo áp suất lốp, cảm biến va chạm.
• Y tế: Dùng trong các thiết bị đo lực hoặc dao động cơ thể.
• Đời sống: Cân điện tử, cửa tự động.

Như vậy, các thiết bị cảm biến dù là hồng ngoại hay là cơ học đều có vai trò quan trọng trong hệ thống tự động hóa hiện đại, giúp các hoạt động diễn ra hiệu quả và chính xác hơn.