Cảm biến hành trình dây rút là loại thiết bị có tên tiếng anh draw-wire sensor được ứng dụng rất nhiều trong các máy cẩu, máy ép, máy nén khí, xe nâng hàng……Thiết bị có cấu tạo đơn giản nhỏ gọn; hoạt động dựa trên nguyên lý chiết áp để đo và di chuyển vị trí vật thể ở một khoảng cách tuyến tính nhất định . Tín hiệu đầu ra dựa trên khoảng cách đo tuyến tính có thể là dòng điện analog 4-20ma, 0-10v, 0-5v tương ứng

Phần tóm tắt thu gọn

Khi đề cập đến cảm biến dây rút được thiết kế phạm vi đo đa dạng; ví dụ như phạm vi dây rút ra / vào tuyến tính 4-20ma có thể dùng loại 1 mét, 2 mét, 3 mét, 5 mét hay 10 mét…. Tuỳ vào từng ứng dụng sản xuất cụ thể người dùng có thể tuỳ ý lựa chọn khoảng cách cảm biến rút ra di chuyển vao nhiêu mét, tín hiệu đầu ra analog loại gì

Cảm biến hành trình dây rút điều khiển xilanh nâng hạ vật thể

Ở bài chia sẻ này mình sẽ hỗ trợ người dùng tìm hiểu sâu hơn về dòng thiết bị này thông qua việc:

Tìm hiểu, phân tích làm rõ cấu tạo và đặc điểm của loại sensor này
Ví dụ dẫn chứng về nguyên lý hoạt động, và khả năng tuyến tính ra dòng analog tương ứng với khoảng cách đo lường
Đưa ra một số ứng dụng thực tế mà các loại cảm biến hành trình dây rút đã được đưa vào vận hành
Và cách định giá đối với một dòng cảm biến dây rút giá rẻ chất lượng cao; phù hợp với các tiêu chí công nghiệp tự động hoá từ 2025 trở đi

Cảm biến hành trình dây rút là gì

Cảm biến hành trình dây rút hay gọi ngắn gọn cảm biến dây rút là một loại thiết bị đo hành trình tuyến tính để di chuyển vị trí vật thể từ đó tạo dòng điện analog tương ứng nhằm mục đích điều khiển phạm vi khoảng cách

Loại thiết bị này hoạt động như một sensor trung gian nhằm kiểm soát khoảng cách của piston trên các máy nâng, máy cẩu, máy ép….nhằm mục đích bốc dỡ một vật thể nào đó

Cụ thể như máy múc thì điều khiển múc đất và di chuyển lượng đất đó ra chỗ khác; trên các cảng biển thì máy cẩu; máy nâng dựa vào ứng dụng điều khiển của cảm biến dây rút để bốc dỡ hàng hoá từ tàu di chuyển về kho và sắp xếp hàng hoá

Tim hiểu khá niệm và ví dụ về cảm biến hành trình dây rút là gì

Ví dụ thông thường piston hoạt động co đẩy; hay nâng hạ vật thể nào đó cũng vận hành tuyến tính 0-100% tương ứng dòng ra 4-20ma thì khi chúng ta thiết kế một thiết bị cảm biến dây rút 4-20ma; giả sử cần máy nâng ở vị trí 50% piston thì chỉ cần kết nối cảm biến dây rút với bộ điều khiển cài đặt độ nâng hạ máy móc khi tín hiệu từ cảm biến dây rút là 12 mA ( Vì 50% độ di chuyển của piston tương ứng đầu ra chuẩn 12mA )

Theo khái niệm cảm biến hành trình dây rút là gì ? Bạn có thể hiểu đơn dản như thế này:

Cảm biến dây rút là một loại cảm biến có thiêt kế đầu mạch là một chiết áp hoặc encoder; sau đó nối với một dây rút cấu tạo inox với một khoảng cách nhất định. Khoảng cách kéo dây rút ra với rút vào sẽ tương ứng dòng điện đầu ra 4-20ma một cách tuyến tính theo tỷ lệ chính xác nhất định

Cảm biến dây rút ứng dụng trong công nghiệp ra sao

Mục đích chính của các cảm biến dây kéo là sự co vào kéo ra để đo độ dịch chuyển vật thể một cách tuyến tính và giám sát điều khiển chúng thông qua dòng điện analog 4-20ma 0-10v truyền về các đầu đọc analog

Trong các hệ thống sản xuất ô tô xe máy, sản xuất vũ khí quân sự luôn cần có sự dịch chuyển chính xác trong các vấn đề lắp ráp; bởi quy trình lắp ráp tự động hoá sử dụng robot

Chính vì vậy; các cảm biến hành trình dây rút được thiết kế trên các dây truyền lắp ráp; các con robot để đo đạc điều khiển sự di chuyển của các bộ phận máy trong dây chuyền; giúp tính chính xác khi ráp thiết bị luôn đạt gần như 100%

Tìm hiểu ứng dụng cảm biến dây rút 4-20ma dùng để làm gì

Ví dụ

Tự động hóa công nghiệp: Trong môi trường sản xuất, các bộ chuyển đổi này rất cần thiết để đo chuyển động của các bộ phận máy móc, theo dõi chiều dài vật liệu hoặc đảm bảo độ dịch chuyển chính xác trong dây chuyền lắp ráp.
Thiết bị hạng nặng: Trong máy móc xây dựng và nông nghiệp, bộ chuyển đổi kéo dài cáp giúp giám sát chuyển động của cần cẩu, cần trục và các bộ phận thủy lực. Bằng cách đảm bảo đo lường chính xác các bộ phận nâng hoặc kéo dài, chúng góp phần vào sự an toàn và hiệu quả hoạt động.
Thiết bị y tế: Từ việc theo dõi vị trí giường bệnh nhân đến điều khiển cánh tay điều trị, bộ chuyển đổi kéo dài cáp là một phần không thể thiếu trong nhiều thiết bị y tế cần chuyển động tuyến tính chính xác.
Hàng không vũ trụ và quốc phòng: Trong lĩnh vực hàng không vũ trụ, chúng được sử dụng trong thiết bị thử nghiệm máy bay, hỗ trợ mô phỏng và kiểm tra độ bền của các bộ phận như càng hạ cánh hoặc cánh tà.

Cầu nâng và đường dốc – những cây cầu di động có thể nâng lên để cho tàu thuyền đi qua hoặc những đường dốc cần nâng hạ, chúng sử dụng các bộ chuyển đổi kéo dài cáp để điều khiển chuyển động này. Chúng cung cấp chuyển động an toàn và đáng tin cậy và có thể rất chính xác trong việc đo vị trí chính xác mà cầu hoặc đường dốc cần ở. Các bộ chuyển đổi kéo dài cáp có thể đo khoảng cách lớn, một số lên đến hơn 10m, điều này làm cho chúng rất phù hợp với các loại ứng dụng này.

Mô phỏng chuyến bay – mô phỏng chuyến bay thường được sử dụng trong quá trình huấn luyện phi công, các bộ chuyển đổi mở rộng bằng cáp được sử dụng để nâng cao trải nghiệm bay. Chúng có độ nhạy cao và đảm bảo đo lường và chuyển động chính xác, đó là lý do tại sao chúng rất phù hợp với ứng dụng này.

Vận chuyển container – Đối với các phương tiện có mục đích chính là vận chuyển container công nghiệp, bộ chuyển đổi kéo dài cáp được sử dụng trong hệ thống nâng hạ. Bộ chuyển đổi kéo dài cáp cung cấp phép đo chính xác và đáng tin cậy trong quá trình nâng và định vị container.

Cấu tạo cảm biến dây rút tín hiệu analog

Thực ra cấu tạo của các loại cảm biến hành trình dây rút rất nhỏ gọn và cực kỳ đơn giản. Điều này giúp thiết bị hiệu chỉnh khoảng cách vị trí đo luôn chuẩn xác

Vậy cấu tạo thực tế của một cảm biến dây kéo công nghiệp bao gồm những gì ?

Lớp vỏ bảo vệ bao bọc bên ngoài được thiết kế nhựa polycarbonate
Bên trong là một trục lò xo có thiết kế dây kéo inox đóng vai trò cố định dây kết hợp duy trì độ kéo và giúp dây tự rút về khi thiết bị di chuyển dần về hướng cảm biến, 1 đầu dây kéo sẽ được thiết kế 1 cái móc để gắn vào thiết bị di chuyển cần điều khiển

Tìm hiểu kích thước và cấu tạo cảm biến dây rút ngõ ra analog

Kết nối với bên trong là chiết áp dùng trong việc đo khoảng cách lượng dây rút ra từ cảm biến và chuyển hoá chúng thành tín hiệu điện analog 4-20ma tuyến tính tương ứng
Phần đầu nối M12 là nơi sử dụng kết nối với dây cáp truyền tín hiệu analog
Kích thước đường kính phi 98mm, độ dày bề ngang 68,5mm, chiều dài dây cáp kéo tuỳ thuộc vào khoảng cách yêu cầu trong sản xuất

Ưu điểm cảm biến dây kéo ngõ ra 4-20ma, CANopen

Với lợi thế nhỏ gọn và sự đa năng trong phạm vi đo nên các loại cảm biến dây kéo được ứng dụng rất rộng rãi trong các ngành công nghiệp tự động hoá, máy móc điều khiển hạng nặng

Phạm vi đo của cảm biến dây rút kéo ra kéo vào thể hiện một cách linh động tuỳ ý theo yêu cầu sản xuất. Phạm vi ứng dụng đo có thể là vài chục mm cho đến vài chục mét tuỳ vào từng quy trình sảne xuất cụ thể

Do đó cảm biến day kéo luôn được ứng dụng rộng rãi do thiết kế cấu tạo:

Nhỏ gọn thông qua kích thước đường kính phi 98, độ dài 108 mm và bề dày 68,5mm
Dễ lắp đặt trên các máy cẩu, máy ép , máy nâng hạ hiện nay

Ưu điểm cảm biến dây kéo ( dây rút ) ngõ ra 4-20ma, CANopen

Thiết kế cấu tạo dây kéo inox giúp chống chịu được độ mài mòn của môi trường khắc nghiệt xung quanh; độ bền dẻo dai theo thời gian hoạt động, kết hợp khả năng chống chịu bụi, độ ẩm khá tốt thông qua thiết kế IP67

Do là cảm biến dây kéo nên người dùng có thể kéo ra đo khoảng cách dịch chuyển, rút vào dễ dàng nên quy trình lắp đặt trở nên đơn giản với nhiều thiết lập mô hình lắp khác nhau

Bên cạnh đó cảm biến luôn có đầu ra tín hiệu đa dạng giúp người dùng có thể tuỳ ý lựa chọn cho hệ thống vận hành giúp mức độ tương thích sản phẩm được nâng cao

Quan trọng là cảm biến loại dây kéo này có mức giá rẻ phù hợp với các điều khiển sản xuất lắp ráp, nâng hạ thông qua máy móc hiện nay

Nguyên lý hoạt động cảm biến dây rút ngõ ra 4-20ma 0-10v

Đối với các loại cảm biến dây rút luôn dựa trên nguyên lý vận hành tuyến tính cho ra dòng điện analog hoặc điện áp analog tương ứng với phạm vi dây kéo. Trong đó; cấu tạo chiết áp hoặc encoder đóng vai trò như một loại biến trở đo khoảng cách dịch chuyển theo độ kéo ra kéo vào của dây rút

Ví dụ đối với cảm biến dây rút 0-2 mét ngõ ra 4-20ma thì nguyên lý hoạt động như sau:

Khi dây cáp co lại ở bên trong thì có nghĩa là dây rút chưa được kéo ra lúc này tương ứng đầu ra sẽ hiển thị tại các bộ điều khiển là 4mA
Khi kéo căng dây rút ra một khoảng cách 2 mét từ cảm biến thì lúc này tín hiệu sẽ di chuyển lên 20ma hiển thị trên màn hình phạm vi dây kéo dài 2m

Nguyên lý hoạt động của cảm biến dây rút ngõ ra 4-20ma giá rẻ

Đối với cảm biến dây kéo ngõ ra 0-10v cũng tương tự hoạt động như sau:

Khi chưa kéo dây rút ra khỏi cảm biến thì tín hiệu hiển thị srx là 4mA tương ứng 0mm
Khi kéo dây rút dài 2 mét thì tín hiệu hiện thị dòng điện 10v tương ứng phạm vi đo 2000 mm

Tuy vào từng loại thiết kế; phạm vi đo đạc ứng dụng cho các loại cảm biến dây kéo phù hợp với các thiết bị máy móc. Chúng sẽ có đa dạng phạm vi đo khác nhau; tuy nhiên đối với nguyên lý vận hành thì chung một kiểu hoạt động

Cách chọn cảm biến dây rút xuất xứ Châu Âu – EU / G7

Với việc điều khiển nâng hạ hàng hoá; hiệu chỉnh robot lắp ráp máy móc cần độ chính xác rất cao. Chính vì thế; việc vận hành các cảm biến hành trình dây rút được các chủ đầu tư đưa ra yêu cầu rất khắc khe về tính tin cậy; độ bền

Do đó; các dự án ứng dụng loại cảm biến dây kéo này hầu hết 95% đều có yêu cầu hàng hoá xuất xứ từ các nước công nghiệp uy tín của Châu Âu đặc biệt là các nước có xuất xứ EU – G7

Hướng dẫn cách chọn cảm biến dây rút hiệu quả xuất xứ từ EU G7

Để chọn được cảm biến dây rút ứng dụng trong dây chuyền sản xuất có độ tin cậy cao; hoạt động ổn định thì bạn phải cần nắm bắt một số yêu tố cần thiết

Phạm vi loại cảm biến dây kéo này di chuyển là bao nhiêu mm ?

Độ chính xác khi vận hành thiết bị là bao nhiêu % ? Có đáp ứng đươc yêu cầu chính xác trong sản xuất hay không ?

Tín hiệu ra của cảm biến dây rút là gì ? Hiện nay; cảm biến hành trình dây rút có tín hiệu ra phổ biến đa dạng như 4-20ma, rs485, 0-10v, dạng biến trở, CANopen…Tuỳ thuộc vào hệ thống có sẵn các đầu đọc tín hiệu để chọn loại đầu ra tương thích

Tham khảo thêm các thông tin mới nhất tại: https://huphaco-pro.vn/tin-tuc

Tư Vấn Giải Pháp Kỹ Thuật

0972 56 05 06 – 0931 429 989 Mr Thành

Mail: thanh.nguyen@huphaco.vn

Đ/C: Số 12 Đường 310, Rosita Khang Điền, Phường Phú Hữu, TP Thủ Đức, Tp Hồ Chí Minh

Tin Tức

Đặc điểm và nguyên lý hoạt động cảm biến dây rút 4-20ma