Cảm biến vùng là một trong những thiết bị quan trọng trong các hệ thống an toàn và tự động hóa, giúp phát hiện và giám sát sự thay đổi trong khu vực nhất định. Với khả năng phát hiện vật thể trong một phạm vi cụ thể, cảm biến vùng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, từ bảo mật, tự động hóa công nghiệp đến các ứng dụng trong nhà thông minh. Bài viết này sẽ giải thích chi tiết về cảm biến vùng, cách hoạt động. Các loại cảm biến vùng phổ biến và những lợi ích mà chúng mang lại.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cảm biến vùng
Cảm biến vùng thường bao gồm một số thành phần cơ bản sau:

- Cảm biến: Đây là bộ phận chính, có thể sử dụng hồng ngoại. Siêu âm, từ tính, hoặc công nghệ quang học để phát hiện sự thay đổi trong phạm vi xác định.
- Đầu dò (Sensor): Đầu dò giúp phát hiện sự thay đổi trong không gian. Tạo ra tín hiệu khi có sự hiện diện của vật thể.
- Mạch điện tử: Mạch điện tử giúp xử lý tín hiệu đầu vào từ cảm biến và gửi thông tin về bộ điều khiển hoặc hệ thống giám sát.
Nguyên lý hoạt động của cảm biến vùng
Cảm biến vùng – Tạo rào chắn
- Cảm biến phát ra nhiều chùm tia hồng ngoại song song. Tạo thành một “bức tường ánh sáng” bảo vệ.
- Các tia hồng ngoại này có thể được lắp đặt theo hình dạng vùng bảo vệ xác định, bao quanh khu vực làm việc nguy hiểm.
- Các chùm tia này liên tục duy trì trạng thái hoạt động để tạo ra một vùng bảo vệ có tính liên tục và chính xác.
Phát hiện vật cản
- Khi vật thể đi vào khu vực bảo vệ, chúng sẽ chắn hoặc phản xạ các chùm tia hồng ngoại.
- Việc vật thể làm gián đoạn chùm tia sẽ được cảm biến nhận diện ngay lập tức, báo hiệu một sự thay đổi trong khu vực cảm ứng.
- Cảm biến có khả năng phát hiện chính xác các vật thể. Bất kể kích thước hay tốc độ, nhờ vào sự nhạy bén trong việc xử lý tín hiệu.
Cảm biến vùng – Kích hoạt tín hiệu
- Khi có sự cản trở hoặc thay đổi trong chùm tia. Cảm biến sẽ gửi tín hiệu báo động đến hệ thống điều khiển.
- Tín hiệu này sẽ kích hoạt các phản ứng cần thiết như dừng hoạt động của máy móc, ngừng công việc tự động hóa hoặc bật đèn báo hiệu để cảnh báo người lao động.
- Hệ thống có thể được lập trình để thực hiện nhiều thao tác bảo vệ khác nhau như dừng máy. Giảm tốc độ hoặc kích hoạt các hệ thống an toàn khác.
Đảm bảo an toàn ngay lập tức, tích hợp với các hệ thống tự động
- Sự phát hiện nhanh chóng và chính xác của cảm biến vùng giúp ngừng ngay lập tức các hoạt động nguy hiểm, bảo vệ người vận hành và thiết bị khỏi những tai nạn nghiêm trọng.
- Các hệ thống bảo vệ sẽ hoạt động tức thì sau khi tín hiệu được kích hoạt. Giảm thiểu nguy cơ tai nạn lao động và hư hỏng thiết bị.
- Cảm biến vùng có thể được tích hợp vào các dây chuyền sản xuất tự động hoặc hệ thống điều khiển máy móc để tự động hóa quá trình an toàn.
- Các tín hiệu từ cảm biến có thể được truyền đến bộ điều khiển trung tâm. Giúp hệ thống tự động thực hiện các biện pháp an toàn mà không cần can thiệp thủ công.

Cách lựa chọn cảm biến vùng phù hợp
Phạm vi phát hiện
- Yêu cầu cụ thể: Để chọn được cảm biến vùng phù hợp. Điều đầu tiên cần xác định là phạm vi phát hiện mà bạn yêu cầu cho khu vực bảo vệ.
- Kích thước khu vực: Các khu vực nhỏ sẽ yêu cầu cảm biến với phạm vi phát hiện ngắn, trong khi những khu vực lớn cần cảm biến có khả năng phát hiện ở khoảng cách xa hơn.
- Điều chỉnh linh hoạt: Nhiều cảm biến cho phép điều chỉnh phạm vi phát hiện để linh hoạt thích nghi với các yêu cầu sử dụng khác nhau trong suốt quá trình vận hành.
Cảm biến vùng – Loại cảm biến
- Cảm biến hồng ngoại: Thường được sử dụng trong các ứng dụng bảo vệ yêu cầu khả năng phát hiện vật thể trong không gian không có ánh sáng.
- Cảm biến siêu âm: Phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu phát hiện vật thể trong môi trường có độ ẩm cao. Nơi cảm biến hồng ngoại có thể không hoạt động tốt.
- Cảm biến quang học: Sử dụng ánh sáng để phát hiện vật thể và phù hợp với các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao.
- Cảm biến từ tính: Dùng trong các môi trường có sự can thiệp của kim loại. Thích hợp cho các thiết bị di động hoặc môi trường công nghiệp khắc nghiệt.
- Cảm biến radar: Phù hợp cho môi trường ngoài trời hoặc nơi có bụi bẩn và ảnh hưởng của thời tiết. Khi các cảm biến khác có thể không hoạt động hiệu quả.
Độ chính xác và độ phân giải
- Độ chính xác cao: Cảm biến với độ chính xác cao sẽ giúp phát hiện chính xác vật thể, hạn chế tình trạng bỏ sót hoặc phát hiện sai trong các ứng dụng bảo vệ.
- Độ phân giải: Độ phân giải cao giúp cảm biến phát hiện được các vật thể nhỏ hơn và chi tiết hơn. Nếu khu vực bảo vệ yêu cầu phân biệt giữa các vật thể có kích thước khác nhau. Việc chọn cảm biến với độ phân giải cao là rất cần thiết.
Khả năng chống nhiễu

- Chống bụi và hơi nước: Trong các môi trường công nghiệp. Cảm biến có thể gặp phải nhiễu từ bụi bẩn, hơi nước hoặc các chất gây ảnh hưởng đến tín hiệu.
- Chống ánh sáng mạnh: Một số môi trường làm việc có ánh sáng mạnh hoặc thay đổi ánh sáng liên tục có thể làm gián đoạn hoạt động của cảm biến.
- Khả năng làm việc trong môi trường khắc nghiệt: Một số cảm biến được thiết kế đặc biệt để chịu được môi trường khắc nghiệt, ví dụ như nhiệt độ cao. Độ ẩm, hay sự thay đổi nhanh chóng về môi trường xung quanh.
Thông tin liên hệ
CÔNG TY CỔ PHẦN PHÁT TRIỂN VÀ CHUYỂN GIAO CÔNG NGHỆ VIỆT NAM.
VPGD: VT09-BT02 – KĐT Xa La – Hà Đông – Hà Nội.
MST: 01 05 158 192
TRANG CHỦ: www.vnatech.com.vn
TRANG WEB: https://thanglongrobotics.com/
Email: contact@vnatech.com.vn
Hotline: 0903 418 369 / 0977 550 085
ĐT: 024 668 3 261 / 098 311 7863