Cảm biến áp suất là gì? Nguyên lý hoạt động và đặc điểm của cảm biến áp suất

Chắc hẳn khi tìm hiểu về nguyên lý hoạt động của các thiết bị điện tử, chúng ta đã từng được nghe tới cảm biến áp suất. Vậy bạn đã nắm được cảm biến áp suất là gì, hoạt động như thế nào và có chức năng gì? Hãy cùng FPT Shop tìm hiểu các thông tin liên quan qua bài viết sau.

Cảm biến áp suất là gì?

Cảm biến áp suất, hay còn được gọi là cảm biến đo áp suất, cảm biến áp lực, đầu dò áp suất, sensor áp suất, sensor áp lực, với tên tiếng Anh là Pressure Sensor (hay còn gọi là Pressure Transmitter hoặc Pressure Tranducer), đóng vai trò thiết yếu trong việc đo lường, theo dõi và kiểm tra áp suất trong hệ thống, thiết bị và đường ống.

Cảm biến áp suất là một thiết bị điện tử được sử dụng để đo áp suất của chất lỏng hoặc khí. Thiết bị này chuyển đổi áp suất thành tín hiệu điện có thể được sử dụng để hiển thị, ghi hoặc điều khiển. Nhờ khả năng đo lường chính xác và độ tin cậy cao, cảm biến áp suất được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực.

Nguyên lý hoạt động của cảm biến áp suất?

Cấu tạo của cảm biến áp suất có thể thay đổi tùy theo loại cảm biến và nguyên lý hoạt động. Tuy nhiên, nhìn chung, cảm biến áp suất bao gồm các bộ phận chính sau:

• Bộ phận cảm biến tiếp xúc trực tiếp với áp suất cần đo. Chức năng của bộ phận này là biến đổi áp suất thành tín hiệu cơ học (biến dạng, điện thế).
• Bộ phận chuyển đổi: Thực hiện nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu cơ học từ bộ phận cảm biến thành tín hiệu điện có thể đo lường được.
• Bộ phận xử lý tín hiệu chuyển đổi tín hiệu điện thành giá trị áp suất đo được.
• Bộ phận hiển thị giúp hiển thị giá trị áp suất đo được trên màn hình LCD, LED hoặc kim chỉ. Bộ phận này có thể tích hợp sẵn trong cảm biến hoặc kết nối với thiết bị hiển thị riêng biệt.
• Vỏ cảm biến là bộ phận bảo vệ các bộ phận bên trong khỏi bụi bẩn, nước, hóa chất, va đập hay các tác động khác của môi trường.

Cấu tạo cụ thể của cảm biến áp suất có thể thay đổi tùy theo loại cảm biến và nhà sản suất. Một số bộ phận khác thường gặp trên cảm biến áp suất như cổng kết nối, nguồn điện, tụ hiệu chỉnh, cảnh báo lỗi,...

Cảm biến áp suất hoạt động dựa trên nguyên tắc biến đổi áp suất thành tín hiệu điện có thể đo lường được. Có 3 nguyên lý hoạt động chính:

• Cảm biến cơ điện: Sử dụng cơ cấu cơ học để biến dạng dưới áp suất. Sự biến dạng này sau đó được chuyển đổi thành tín hiệu điện bằng cách sử dụng các thành phần điện tử như biến trở hoặc bộ khuếch đại. Ví dụ: Cảm biến áp suất dạng ống Bourdon, cảm biến áp suất màng.
• Nguyên lý áp suất điện tử: Sử dụng vật liệu áp điện, tạo ra điện thế khi bị áp dụng lực. Điện áp này sau đó được khuếch đại và chuyển đổi thành tín hiệu điện có thể sử dụng được.
• Cảm biến áp suất quang điện: Hoạt động dựa trên sự thay đổi cường độ ánh sáng hoặc độ lệch quang học do áp suất tác động, tạo ra tín hiệu điện tương ứng với giá trị áp suất.

Quy trình hoạt động cụ thể như sau: Chất lỏng hoặc khí tác dụng lực lên bộ phận cảm biến, lúc này lực tác động sẽ làm biến dạng bộ phận cảm biến. Sự biến dạng được chuyển đổi thành tín hiệu điện bằng các thành phần điện tử. Tín hiệu điện được khuếch đại, lọc và xử lý để đưa ra giá trị áp suất đo được. Giá trị áp suất lúc này được hiển thị trên màn hình hoặc truyền tải đến thiết bị điều khiển.

Ưu điểm của cảm biến áp suất

Cảm biến áp suất đóng vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp và đời sống nhờ khả năng đo lường, theo dõi và kiểm soát áp suất chính xác. Nhờ những ưu điểm nổi bật, cảm biến áp suất được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Dưới đây là một số ưu điểm chính của cảm biến áp suất:

Độ chính xác cao

Cảm biến áp suất hiện đại được sản xuất với công nghệ tiên tiến, đảm bảo độ chính xác cao trong việc đo lường áp suất. Nhờ vậy, người dùng có thể tin tưởng vào kết quả đo được và đưa ra quyết định chính xác trong quá trình vận hành và điều khiển hệ thống.

Cảm biến áp suất được thiết kế để hoạt động trong môi trường khắc nghiệt, chịu được va đập, rung động, nhiệt độ cao và hóa chất. Nhờ vậy có độ tin cậy cao và có thể hoạt động trong thời gian dài mà không cần bảo dưỡng thường xuyên.

Kích thước nhỏ gọn

Cảm biến áp suất có kích thước nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt và tích hợp vào hệ thống, đảm bảo tiết kiệm không gian và phù hợp với nhiều ứng dụng khác nhau. Cảm biến áp suất cũng  thường được thiết kế với giao diện dễ sử dụng, cho phép người dùng dễ dàng cài đặt và vận hành. Một số loại cảm biến còn có thể tích hợp màn hình hiển thị trực quan, giúp người dùng dễ dàng theo dõi giá trị áp suất.

Tính ứng dụng cao

Có nhiều loại cảm biến áp suất khác nhau trên thị trường, phù hợp với nhiều dải đo áp suất, môi trường hoạt động và ứng dụng khác nhau. Người dùng có thể dễ dàng lựa chọn được loại cảm biến phù hợp với nhu cầu của mình, trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

Ngoài ra, cảm biến áp suất còn được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác như: nông nghiệp, hàng không, quốc phòng, an ninh,... Nhờ sự phát triển của công nghệ, cảm biến áp suất ngày càng được cải tiến với độ chính xác cao hơn, độ tin cậy cao hơn và giá cả hợp lý hơn, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người dùng.

Với những ưu điểm vượt trội trên, cảm biến áp suất là một thiết bị quan trọng và không thể thiếu trong nhiều ngành công nghiệp và đời sống.

Nhược điểm của cảm biến áp suất

Bên cạnh những ưu điểm nổi bật, cảm biến áp suất cũng có một số hạn chế cần lưu ý như:

• Cảm biến áp suất có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường như nhiệt độ, độ rung, độ ẩm,... dẫn đến sai lệch trong kết quả đo.
• Tuổi thọ của cảm biến áp suất phụ thuộc vào loại cảm biến, môi trường hoạt động và cách sử dụng. Một số loại cảm biến có thể bị lão hóa theo thời gian, dẫn đến giảm độ chính xác và cần được thay thế.
• So với các phương pháp đo áp suất truyền thống, một số loại cảm biến áp suất có giá thành cao hơn.
• Việc lắp đặt và sử dụng một số loại cảm biến áp suất có thể đòi hỏi kiến thức và kỹ thuật chuyên môn.
• Một số loại cảm biến áp suất có thể bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện từ, dẫn đến sai lệch trong kết quả đo.

Tuy nhiên, mức độ ảnh hưởng của các nhược điểm này phụ thuộc vào loại cảm biến, môi trường hoạt động và cách sử dụng. Người dùng nên lựa chọn loại cảm biến áp suất phù hợp với nhu cầu và điều kiện sử dụng của mình. Cần tuân thủ hướng dẫn sử dụng và bảo quản của nhà sản xuất để đảm bảo độ chính xác và tuổi thọ của cảm biến áp suất.

Có nên mua sản phẩm có cảm biến áp suất không?

Cảm biến áp suất đóng vai trò quan trọng, được tích hợp trên nhiều thiết bị quen thuộc. Ví dụ như trên đồng hồ thông minh, cảm biến áp suất khí quyển được sử dụng để đo độ cao và theo dõi hoạt động thể dục thể thao hay cảm biến áp suất máu được sử dụng để theo dõi huyết áp. Cảm biến áp suất tai nghe được sử dụng để điều chỉnh âm thanh và lọc tiếng ồn xung quanh. Hay cảm biến áp suất lốp (TPMS) được sử dụng để theo dõi áp suất lốp xe, đảm bảo an toàn khi lái xe; cảm biến áp suất khí nạp (MAP) được sử dụng để đo áp suất khí nạp động cơ, giúp tối ưu hóa hiệu suất hoạt động.

Hay với các thiết bị điều hòa, cảm biến áp suất môi chất lạnh được sử dụng để theo dõi áp suất môi chất lạnh và điều chỉnh hoạt động của máy nén và cảm biến áp suất không khí được sử dụng để đo áp suất khí quyển và điều chỉnh tốc độ quạt. Ngoài ra, cảm biến áp suất còn được ứng dụng trong nhiều thiết bị khác như cảm biến áp suất trên robot hút bụi, máy hút bụi, máy pha cà phê, lò nướng, máy lọc nước,...

Các thiết bị máy giặt cũng được trang bị cảm biến áp suất nước để đo mức nước trong máy giặt và điều chỉnh chu trình giặt. Cảm biến áp suất khí nén được sử dụng để điều khiển van xả nước và kiểm soát áp suất trong lồng giặt. Cảm biến áp suất đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động hiệu quả, tiết kiệm nước và bảo vệ máy giặt. Với sự hỗ trợ của cảm biến áp suất nước, máy giặt sẽ hoạt động thông minh và hiệu quả hơn.

Hầu hết các thương hiệu máy giặt trên thị trường như Bosch, Sharp, Toshiba, Midea, LG. Samsung,...đều tích hợp cảm biến áp suất nước. Công nghệ cảm biến ở mỗi thương hiệu đều có những ưu điểm và đặc điểm riêng biệt, mang đến khả năng tối ưu chức năng hoạt động để người dùng có những trải nghiệm sử dụng tốt nhất. 

Nhờ khả năng đo lường áp suất chính xác và độ tin cậy cao, cảm biến áp suất là lựa chọn lý tưởng để tích hợp thêm các chức năng trên hoạt động của thiết bị điện tử. Vì vậy, bạn hoàn toàn có thể yên tâm sử dụng các sản phẩm được trang bị cảm biến áp suất. Cảm biến áp suất chính là một yếu tố quan trọng giúp mang đến sự hiệu quả trong hoạt động của các thiết bị. Linh kiện này khi được lắp đặt cũng rất ít hư hỏng để bạn không phải lo lắng về vấn đề độ bền.

Kết luận

Trên đây là những thông tin liên quan đến cảm biến áp suất. Hy vọng với những chia sẻ trên đây bạn đã nắm nguyên lý hoạt động cũng như đặc điểm và ứng dụng của loại cảm biến này.

Ngoài ra, đừng quên tham khảo các sản phẩm điện tử - điện máy đang được phân phối chính hãng giá tốt tại FPT Shop để sở hữu những thiết bị hiện đại nhất phục vụ cuộc sống!

Tham khảo máy giặt tại đây

Máy giặt

Xem thêm:

• Cảm biến OptiSense là gì? Tìm hiểu nguyên lý hoạt động, công dụng của cảm biến này
• Công nghệ cảm biến thông minh 6th SENSE là gì? Tìm hiểu công dụng và cách sử dụng hiệu quả