Cảm biến vị trí tuyến tính từ tính

Các loại máy tiện, phay, khoan…ở dạng phân khúc cao. Chúng thường sẽ có thêm bộ phận xác định vị trí hành trình di chuyển. Như là hành trình đã được di chuyển của giá đỡ, dao, mũi khoan…là bao nhiêu milimet. Ấy vậy, đối với một số máy tiện dạng cơ đời cũ thì sẽ không có thêm phần điện như vậy để xác định. Ở bài viết này, cùng mình tìm hiểu về loại cảm biến vị trí tuyến tính từ tính dạng thiết bị phụ cho những loại máy trên. Vậy cảm biến biến này đó là gì? Sử dụng nó như thế nào? Và ứng dụng của loại cảm biến đó ra sao?

Cảm biến vị trí tuyến tính từ tính

Cảm biến vị trí tuyến tính từ tính là cảm biến dùng để xác định hành trình di chuyển dựa vào từ tính. Đây là cảm biến giúp xác định rõ hành trình di chuyển được bao nhiêu chính xác đến phần milimet.

Những dạng cảm biến vị trí này, thường được lắp đặt bên cạnh hay sát các bộ phận chuyển động. Hầu hết, các loại cảm biến này có được thiết kế nhỏ gọn. Giúp cho việc lắp đặt cũng rất dễ dàng.

Khác so với nhiều loại cảm biến thông thường. Như cảm biến dây rút, cảm biến siêu âm, cảm biến tiệm cận quang…loại cảm biến vị trí này ngoài phần cảm biến ra còn có thêm một loại băng keo từ tính để dán.

Điều này có nghĩ rằng, cảm biến hoạt động để đo vị trí, khoảng cách. Đó là khi và chỉ khi được đặt trên miếng dán từ tính này. Vì vậy, mà loại cảm biến này mới có tên gọi là cảm biến vị trí tuyến tính từ tính.

Miếng dán này sẽ có chiều rộng rộng hơn vài mili đối so với cảm biến. Và chiều dài của miếng dán này sẽ tương đương với thông số mà cảm biến dùng để đo.  Nghĩa là nếu cảm biến vị trí này dùng để đo từ 0 đến 1250mm. Thì cuộn miếng dán từ này sẽ dài tương đương hoặc sẽ dài hơn xíu để thuận tiện lắp đặt.

Nguyên lý làm việc của cảm biến

Đối với cảm biến vị trí tuyến tính từ tính này, sẽ có cấu tạo gồm hai phần rõ rệt như sau:

• Phần cảm biến vị trí tuyến tính
• Cuộn dây có từ tính nam châm

Đối với phần cuộn day này, chủ yếu nhiệm vụ của chúng tạo ra từ tường. Do đó, các lớp nam châm mỏng này sẽ được rải đều bên trong miếng dán. Còn bên trên cùng của miếng dán sẽ có thêm dải Polymer hoặc thêm lớp thép không rỉ.

Còn về phần cảm biến vị trí tuyến tính, bộ phận quan trọng nhất của chính là cuộn coil bên trong nó. Cuộn coil này sẽ dùng mục đích cảm biện sự biến thiên của từ trường.

Do đó khi có sự biến thiên của từ trường, dẫn đến từ thông sinh ra từ cuộn coi sẽ được thay đổi theo. Sau khi qua bộ phận chuyển đổi và phân tích tín hiệu của mạch Op – Amps. Kết quả cuối cùng sẽ cho ra tín hiệu dạng 4-20mA hoặc 0-10V…

Thông số kỹ thuật cảm biến

Nguồn cấp: 24V, +5 +/-5%

Phạm vi đo hành trình: 0-1000mm/ 0-100m.

Tín hiệu ngõ ra: 4-20mA, 0-10V, SSI, BiSS, NPN, 1 Vpp, HTL, TTL…

Connection: connector output M12, axial…

Cấp bảo vệ: IP65, IP67

Môi trường hoạt động: -40…+120

Độ phân giải: 0.8 um

Hoạt động trong môi trường áp suất: 350 Bar (Optional)

Ưu và nhược điểm cảm biến

Về ưu điểm

Có sự thiết kế nhỏ gọn, phù hợp lắp đặt cho không gian hẹp của nhiều loại máy phay, tiện…

Dùng để truyền tín hiệu trực tiếp về PLC, hay bộ hiển thị.

Phạm vi đo chiều dài lớn. Có thể thay đổi chiều dài tùy ý theo như mình mong muốn.

Về nhược điểm

Quá trình lắp đặt khá là phức tạp. Cần phải lắp chuẩn xác về miếng dán và cảm biến.

Ứng dụng cảm biến vị trí tuyến tính từ tính

Để hiểu rõ về cách thức sử dụng cảm biến. Cùng mình tìm hiểu thêm một vài ứng dụng của cảm biến này có thể dùng nhé!

Dùng để xác định hành trình di chuyển

Máy phay, máy tiện, máy khoan, máy cắt Laser – Plasma cùng với một số máy CNC khác. Với các máy được thiết kế và chế tạo hiện nay. Chúng đều có thêm phần điều khiển cho phép nó biết rõ hành trình vị trí chuyển động của dao hoặc là gối đỡ là bao nhiêu.

Tuy nhiên, đối với các loại máy hoàn toàn bằng cơ khí. Chủ yếu chúng ta sẽ có dùng thêm loại kép panme để tinh chỉnh. Do đó, chúng ta sẽ phải căn chỉnh tới tận hàng milimet để tăng độ chính xác sau khi gia công chi tiết.

Chính vì vậy, để có thể xác định rõ hành trình của dao hay giá đỡ để tăng độ chính xác đến hàng milimet.  Thì chúng ta sẽ dùng thêm cảm biến này lắp bên cạnh. Như vậy khi mà hành trình di chuyển, cảm biến sẽ di chuyển theo. Giúp chúng ta xác định được kích thước đo một cách chính xác hơn.

Một trường hợp khác khi sử dụng máy cắt Laser – Plasma…chúng ta thường phải xác định hành trình trục X, Y và Z. Thông thường, chúng ta sẽ các định nó thông qua tốc độ vòng raito của động cơ bước…

Từ đó có thể xác định rõ được hành trình di chuyển theo phương X, Y, Z. Nhưng, thay vì vậy khi dùng cảm biến vị trí tuyến tính. Chỉ cần chúng ta xác cấp thêm động cơ di chuyển và dùng cảm biến vị trí xác định vị trí. Như vậy sẽ dễ dàng xác định vị trí nhờ vào tín hiệu tuyến tính hơn.

Dùng để đo chiều dài vật liệu

Trong các loại máy cưa để bàn, máy cắt kim loại…Thông thường, chúng ta xác định chiều dài kích thước vật liệu cần cắt thông qua loại thước dây. Tuy nhiên, dùng thước dây để xác định cắt trong hầu hết các máy cắt dạng tự động. Sẽ dễ dẫn đến tự sai sối tương đối.

Chính vì vậy, đối với các loại máy cắt hay cưa tự động. Việc sử dụng thêm cảm biến hành trình vị trí này sẽ giúp chúng ta:

• Quá trình cắt chiều dài tự động không có sự can thiệp của con người.
• Độ chính xác cắt vật liệu tương đối cao hơn so với việc xác định thủ công.

Không những vậy, đối với các máy này. Chúng ta còn có thể lắp thêm bộ hiển thị đi kèm cùng với cảm biến để có thể giám sát được chiều dài đang đo là bao nhiêu.

Mua cảm biến vị trí tuyến tính từ tính ở đâu?

Hiện nay, có rất nhiều loại cảm biến vị trí tuyến tính từ tính ở Việt Nam. Là loại cảm biến chuyên dụng lắp trong nhiều loại máy tiện, phay…để phục vụ cho việc đo vị trí chính xác hơn.

Khi sử dụng loại cảm biến này, chúng ta cần chú ý một số điều lưu ý như sau:

• Vị trí lắp đặt ở đâu?
• Phạm vi chiều dài cần đo là bao nhiêu?
• Tín hiệu ngõ ra cần có là 4-20mA, 0-10V hay là tín hiệu digital

Tóm lại, để có thể tư vấn thêm ứng dụng cũng như giải pháp kỹ thuật về loại cảm biến này. Các bạn có thể liên hệ thông tin bên dưới để được mình hỗ trợ cũng như tư vấn giải pháp thiết bị cho nhé!

>> Tham khảo thiết bị: TOP 4 loại cảm biến dùng để đo chiều dài – khoảng cách công nghiệp

 

Kỹ sư cơ điện – tử

Nguyễn Thành Đạt