2.1. Cấu trúc:
33
Một bộ cảm biến tiệm cận điện cảm gồm có 4 khối chính: - Cuộn dây và lõi ferit.
- Mạch dao động. - Mạch phát hiện. - Mạch đầu ra.
2.2. Nguyên lý hoạt động:
Hình 3.17: Nguyên lý hoạt động của cảm biến điện cảm
Bộ tạo dao động sẽ tạo ra tần số cao, thông qua cuộn dây điện từ sẽ tạo ra vùng từ trường biến thiên nằm ở đầu cảm biến, nếu có một vật bằng kim loại nằm trong vùng đường sức của từ trường, trong kim loại sẽ hình thành dòng điện xoáy, dòng điện xoáy này tạo ra từ trường mới ngược với từ trường ban đầu, làm cho biên độ dao động của từ trường giảm. Như vậy năng lượng của bộ dao động sẽ giảm, dòng điện xoáy sẽ tăng khi vật càng gần cuộn dây điện từ. Mạch trigger có nhiệm vụ giám sát biên độ dao động của từ trường, nếu có sự thay đổi về biên độ, mạch trigger sẽ tác động đến output, làm thay đổi trạng thái ngõ ra của tải.
Đối với cảm biến loại có bảo vệ (Shielded) từ trường được tập trung trước mặt
sensor nên ít bị nhi u bởi kim loại xung quanh, tuy nhiên khoảng cách đo ngắn đi. Loại không có bảo vệ (Un-Shielded): Không có bảo vệ từ trường xung quanh mặt sensor nên khoảng cách đo dài hơn, tuy nhiên d bị nhi u của kim loại xung quanh.
Đặc điểm của cảm biến điện cảm:
- Phát hiện vật không cần phải tiếp xúc.
- Không gây nhi u cho các sóng điện từ, sóng siêu âm.
- Tốc độ đáp ứng nhanh.
- Có thể sử dụng trong môi trường khắc nghiệt.
- Đầu cảm biến nhỏ, có thể lắp đặt ở nhiều nơi.
- Khoảng phát hiện vật còn hơi nhỏ.
- Chỉ phát hiện được các vật bằng kim loại.
2.3. Ứng dụng của cảm biến điện cảm
34
Hình 3.18: Cảm biến tiệm cận điện cảm của hãng Omron
Một số ứng dụng của cảm biến điện cảm:
- Phát hiện việc đóng nắp nhôm các chai bia
- Phát hiện các lá kim loại trên giấy bọc socola sau khi đóng gói
- Phát hiện đầu mũi khoan bị gãy
- Kiểm tra sự hiện diện của lon và nắp trên một dây chuyền sản xuất,...
Hình 3.19: Một số ứng dụng của cảm biến điện cảm