Cảm biến là những thiết bị có độ nhạy cao, được sử dụng trong các thiết bị và hệ thống kỹ thuật. Nhiều loại cảm biến ra đời, phát triển trên những nguyên lý hoạt động khác nhau. Cảm biến chuyển động là một trong những thiết bị có tính ứng dụng cao, nhưng được ít người biết đến.
Bài viết dưới đây của Batiea sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về cảm biến chuyển động là gì? Các loại cảm biến chuyển động hiện có trên thị trường, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của chúng.
Cảm biến chuyển động là gì?
Cảm biến chuyển động (máy dò chuyển động) là một loại cảm biến có khả năng phát hiện vật thể di chuyển trong không gian thật. Ngoài ra, thiết bị còn có khả năng nắm bắt các chuyển động theo thời gian thực.
Lợi ích của cảm biến chuyển động khi sử dụng trong các thiết bị:
✔ Phát hiện các chuyển động bất thường trong không gian thực, để giám sát an ninh, bảo vệ nhà ở, từ đó cảnh báo đến người dùng.
✔ Cảm biến chuyển động giúp tiết kiệm năng lượng bằng cách phát hiện chuyển động và truyền tín hiệu đến thiết bị đèn chiếu sáng khi có người sinh hoạt trong không gian. Giải pháp tiện nghi hiện đại và tiết điện năng lượng cho nhà ở thông minh.
✔ Cảm biến bảo vệ khi gia đình có trẻ nhỏ, khi các bé di chuyển đến các vị trí nguy hiểm.
✔ Ứng dụng của cảm biến chuyển động khá phổ biến, trong nhiều thiết bị đời thực như: Hệ thống camera an ninh, giám sát bảo vệ nhà ở, văn phòng, chung cư, máy chơi game cầm tay…
Cảm biến dò chuyển động không hoạt động độc lập như các loại cảm biến thông thường khác, mà chúng cần tích hợp vào các hệ thống để thực hiện chức năng riêng. Khả năng tùy chỉnh của cảm biến chuyển động khá linh hoạt, để thực hiện các chức năng khác nhau.
Phân loại cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cảm biến dò chuyển động
Chúng ta cần hiểu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy dò chuyển động, để hiểu hơn về thiết bị này. Mỗi loại cảm biến sẽ có cấu tạo, đặc điểm và nguyên lý hoạt động khác nhau. Cùng tìm hiểu đặc trưng riêng của các loại cảm biến dò chuyển động hiện có.
Cảm biến hồng ngoại thụ động PIR
Cảm biến PIR (Passive InfraRed sensor) sử dụng nguồn kích thích là tia hồng ngoại. Cấu tạo của cảm biến PIR ở đầu cảm biến có 2 cảm biến điện và 3 chân rò.
Dựa trên nguyên lý mọi vật thể nóng đều phát ra tia IR, chúng ta sử dụng 1 tế bào điện ở đầu cảm biến, có khả năng chuyển đổi tín hiệu nhiệt thành tín hiệu điện. Nhờ đó, cảm biến hồng ngoại thụ động có thể phát hiện ra các vật thể đang chuyển động.
Cảm biến sóng siêu âm
Cấu tạo đầu cảm biến là thiết bị phát và thu sóng siêu âm. Nguyên lý hoạt động của cảm biến sóng siêu âm: Sóng siêu âm sẽ phát ra trong 1 khoảng không gian nhất định, khi có 1 vật thể di chuyển trong phạm vi phát, sóng siêu âm sẽ phản xạ trở lại. Lúc này, cảm biến này sẽ nhận tín hiệu, phát hiện vật thể và tính toán sự chuyển động của các vật thể một cách chính xác nhất.
Cảm biến sóng siêu âm có nguyên lý hoạt động gần giống với cảm biến tiệm cận, thường được ứng dụng nhiều trong công nghiệp sản xuất ô tô, giúp hệ thống tự động lái có thể xác định được các nguy hiểm xung quanh xe.
Cảm biến vi sóng
Cấu tạo đầu cảm biến là thiết bị phát xung vi sóng trong 1 phạm vi nhất định. Nguyên lý phát và nhận tín hiệu phản xạ của vi sóng mà thiết bị tính toán được khoảng cách, và vật thể có mặt trong phạm vi kiểm soát.
Cảm biến Tomographic
Tomographic là cảm biến có đầu tích hợp thiết bị thu và phát sóng vô tuyến. Trong phạm vi phát sóng, nếu có vật thể di chuyển sẽ làm phản xạ lại sóng vô tuyến trở lại đầu thu, từ đó thiết bị xác định vật thể và tính toán khoảng cách chính xác. Khả năng hoạt động của cảm biến Tomographic khá rộng, chi phí giá thành của cảm biến này cũng cao.
Thông thường, Tomographic được ứng dụng nhiều Y tế, chẳng hạn như: cảm biến hình ảnh chụp X-quang trong quá trình siêu âm.
Lưu ý khi sử dụng cảm biến dò chuyển động
Mỗi loại cảm biến dò chuyển động sẽ có đặc trưng khác nhau, nên người dùng cần hiểu rõ để có lựa chọn sử dụng phù hợp. Một số lưu ý quan trọng khi sử dụng cảm biến chuyển động đúng cách và hiệu quả:
- Chọn loại cảm biến phù hợp với khu vực làm việc, diện tích rộng hay hẹp, đặc trưng địa hình, để đảm bảo độ chính xác.
- Lắp đặt cảm biến theo đúng hướng dẫn của nhà sản xuất, chọn vị trí không bị nhiễu tín hiệu, đầu rò cảm biến không chịu tác động nhiệt cao làm giảm tuổi thọ.
- Không nên lắt thiết bị cảm biến trong môi trường có nhiệt độ thay đổi mạnh, tránh ảnh hưởng đến tuổi thọ thiết bị.
- Lắp thiết bị cảm biến cách mặt đất và tường 2m để đảm bảo hiệu suất hoạt động hiệu quả nhất.
Nhu cầu xác định vật thể chuyển động trong không gian, cảnh báo giám sát an ninh ngày càng lớn. Do vậy, cảm biến chuyển động là giải pháp hoàn hảo để giúp các thiết bị hoạt động hiệu quả. Hy vọng những chia sẻ trên đây sẽ hữu ích giúp bạn đọc hiểu rõ về cảm biến chuyển động và những vấn đề liên quan đến loại cảm biến đặc biệt này.
