Cảm biến tiệm cận (Proximity Sensors) là một loại cảm biến có thể phát hiện được sự hiện diện của vật thể gần đó, mà không cần phải có bất kỳ tiếp xúc vật lý nào với vật thể đó. Cảm biến tiệm cận hoạt động theo nguyên lý trường điện từ, trường điện từ này phát ra xung quanh cảm biến (khoảng cách tối đa lên đến 60mm), trong khoảng cách này khi có sự xuất hiện vật thể thì nó sẽ phát tín hiệu truyền về bộ xử lý. Tại đây, bộ xử lý sẽ chuyển đổi tín hiệu về sự chuyển động hoặc xuất hiện của vật thể trở thành tín hiệu điện.
Có 3 hệ thống phát hiện để thực hiện công việc chuyển đổi này: hệ thống sử dụng dòng điện xoáy được phát ra trong vật thể kim loại nhờ hiện tượng cảm ứng điện từ, hệ thống sử dụng sự thay đổi điện dung khi đến gần vật thể cần phát hiện, hệ thống sử dụng nam châm và hệ thống chuyển mạch cộng từ.
Cảm biến tiệm cận có thể được sử dụng trong nhiều môi trường với yêu cầu phát hiện đối tượng đa dạng với nhiều ưu điểm nổi bật:
- Phát hiện vật thể không cần tiếp xúc, không tác động lên vật, khoảng cách xa nhất tới 30mm.
- Hoạt động ổn định, chống rung động và chống shock tốt.
- Tốc độ đáp ứng nhanh, tuổi thọ cao so với công tắc giới hạn (limit switch).
- Đầu sensor nhỏ có thể lắp ở nhiều nơi.
- Có thể sử dụng trong môi trường khắc nghiệt.
Phân loại cảm biến tiệm cận?
Có rất nhiều loại cảm biến tiệm cận trong công nghiệp tuy nhiên có 2 loại thường thấy là cảm biến tiệm cận cảm ứng và cảm biến tiệm cận điện dung.
Một cảm biến điện dung hoặc quang điện có thể phù hợp với việc phát hiện các vật thể bằng nhựa trong khi một số cảm biến tiệm cận khác chỉ có thể phát hiện mục tiêu bằng kim loại. Khoảng cách tối đa mà cảm biến này có thể phát hiện được xác định dựa vào một thông số kỹ thuật. Một số cảm biến có khả năng điều chỉnh phạm vi dò tìm của mình, tuy nhiên cảm biến tiệm cận sẽ có khoảng cách dò tìm cố định. Cảm biến tiệm cận thường có độ tin cậy cao và tuổi thọ dài vì tính chất phát hiện đối tượng mà không cần sự tiếp xúc vật lý giữa cảm biến và vật thể.
Ứng dụng trên Smartphone
Cảm biến tiệm cận thường phát ra một loại trường điện từ, một chùm bức xạ hoặc một loại ánh sáng, sau đó nó sẽ giám sát sự thay đổi của trường điện từ hoặc những tín hiệu trả về để xác định xem bạn có đang đưa smartphone lại gần hay không, từ đó khởi động một số chức năng liên quan đến cảm biến tiệm cận. Chúng được sử dụng trên điện thoại thông minh để phát hiện xem người dùng có áp tai vào điện thoại khi nghe gọi hay không, từ đó thiết bị sẽ có những hành động cụ thể như tắt màn hình để tiết kiệm pin hay mở màn hình sáng trở lại khi người dùng không áp tai vào nghe nữa. Cảm biến tiệm cận còn có thể được sử dụng để nhận dạng cử chỉ người dùng trong không gian. Chẳng hạn như khi người dùng cách điện thoại một khoảng nhất định thì máy sẽ tự động chụp ảnh selfie. Ngoài ra, có thể được sử dụng để thay thế camera quan sát hoặc máy ảnh cảm biến độ sâu để phát hiện cử chỉ tay. Cụ thể, một chiếc xe được gắn hệ thống camera thông minh có thể dự đoán được các va chạm xung quanh xe, tránh những vật thể ở các góc chết mà người dùng không thể quan sát được.
Một vài ứng dụng khác của cảm biến tiệm cận:
- Hệ thống cảnh báo vùng gần bờ cho an toàn hàng không.
- Đo độ rung của trục quay trong máy móc, tránh hỏng hóc khi sử dụng thời gian dài.
- Phát hiện máy bay tàng hình.
- Tàu lượn siêu tốc và hệ thống băng tải trong các nhà máy sản xuất.
- Thiết bị dò tìm chất nổ hoặc thiết bị IED.
- Thiết bị di động cầm tay dân dụng, màn hình cảm ứng.
Ngoài cảm biến tiệm cận ra, một chiếc smartphone thường có thêm các loại cảm biến khác như cảm biến vân tay dưới màn hình, cảm biến trọng lực v.v... Chúng phối hợp cùng nhau để mang lại cho người dùng trải nghiệm tuyệt vời nhất trong mỗi lần sử dụng.