Cảm biến tuyến tính Opkon

Cảm biến tuyến tính Opkon

Điểm đặc trưng của Opkon là danh mục sản phẩm được xây dựng xoay quanh nhiệm vụ xác định chính xác vị trí của cơ cấu chuyển động.

Đây là thông số rất quan trọng trong máy ép thủy lực, máy ép nhựa, máy chấn, máy CNC, thiết bị nâng hạ, thang máy, dây chuyền đóng gói và hệ thống tự động hóa.

Thay vì chỉ sử dụng một nguyên lý đo, Opkon phát triển nhiều công nghệ khác nhau như điện trở, từ tính, từ giảo, quang học và encoder xung.

Nhờ đó, người thiết kế máy có thể lựa chọn cảm biến phù hợp với hành trình, độ chính xác, tốc độ chuyển động, môi trường lắp đặt và giao thức kết nối của từng hệ thống.

Opkon Việt Nam cung cấp các sản phẩm nổi bật ở khả năng đo chính xác chuyển động tuyến tính

Vị trí góc, tốc độ quay, hành trình xy lanh, khoảng dịch chuyển và các đại lượng điều khiển liên quan.

Hệ sản phẩm của hãng trải rộng từ cảm biến vị trí tuyến tính, cảm biến từ giảo, encoder tuyến tính, encoder quay

Cảm biến dây kéo cho tới bộ điều khiển nhiệt độ, transmitter áp suất và bộ chuyển đổi tín hiệu công nghiệp.

Các sản phẩm của Opkon cung cấp bao gồm:

Cảm biến vị trí Opkon

Chức năng cơ bản của cảm biến vị trí là chuyển đổi sự dịch chuyển cơ học thành một tín hiệu điện mà PLC, bộ điều khiển hoặc hệ thống giám sát có thể xử lý.

Ví dụ, khi piston của máy ép di chuyển từ vị trí ban đầu đến vị trí ép, cảm biến liên tục xác định khoảng dịch chuyển.

Tín hiệu này được gửi về PLC để hệ thống xác định piston đã đi được bao nhiêu milimét, còn cách vị trí đặt trước bao xa và khi nào cần giảm tốc hoặc dừng chuyển động.

Trong máy gia công, nguyên lý tương tự được sử dụng để kiểm soát bàn trượt, đầu dao, cơ cấu cấp liệu hoặc vị trí khuôn.

Vì vậy, cảm biến vị trí không chỉ đóng vai trò đo lường mà còn là một thành phần quan trọng trong vòng điều khiển chuyển động của máy.

Opkon hiện tập trung vào nhiều nhóm thiết bị liên quan trực tiếp đến đo vị trí như cảm biến tuyến tính dạng potentiometer

Cảm biến từ giảo không tiếp xúc, cảm biến thủy lực, encoder tuyến tính, encoder quay và cảm biến dây kéo.

Cảm biến tuyến tính Opkon

Cảm biến tuyến tính Opkon là thiết bị chuyên dùng để xác định vị trí và khoảng dịch chuyển theo phương thẳng của các cơ cấu máy.

Sản phẩm được ứng dụng rộng rãi để đo hành trình piston, bàn trượt, đầu ép, cơ cấu cấp liệu, bộ phận định vị và nhiều chuyển động tuyến tính khác trong hệ thống tự động hóa.

Nguyên lý cơ bản của cảm biến tuyến tính Opkon dựa trên potentiometer tuyến tính.

Bên trong cảm biến có phần tử điện trở và con trượt di chuyển theo chuyển động của cơ cấu cần đo. Khi vị trí con trượt thay đổi, tỷ lệ điện áp đầu ra cũng thay đổi tương ứng.

Opkon mô tả nguyên lý này như một mạch chia điện áp, nhờ đó thông tin vị trí được xác định theo dạng tuyệt đối.

Nghĩa là khi cấp nguồn cho cảm biến, hệ thống có thể nhận biết ngay vị trí hiện tại mà không cần thực hiện quá trình chạy về điểm tham chiếu như một số hệ đo gia tăng.

Đây là đặc điểm rất hữu ích trên máy ép, máy cắt, máy gia công hoặc cơ cấu thủy lực.

Sau khi máy mất điện rồi khởi động lại, giá trị vị trí cơ khí vẫn có thể được xác định dựa trên vị trí thực tế của con trượt.

Cảm biến tuyến tính Opkon được thiết kế để biến chuyển động thẳng của một chi tiết máy thành tín hiệu điện tỷ lệ với vị trí thực tế.

Khác với cảm biến tiệm cận chỉ xác định vật thể có xuất hiện tại một điểm hay không, cảm biến tuyến tính theo dõi toàn bộ hành trình từ vị trí đầu đến vị trí cuối.

Đối với dòng cảm biến tuyến tính dạng điện trở của Opkon, kết cấu bên trong được xây dựng quanh ba bộ phận quan trọng: phần tử điện trở bằng nhựa dẫn điện, con trượt lấy tín hiệu và cơ cấu truyền chuyển động từ thanh đo.

Hãng cho biết các cảm biến này sử dụng công nghệ nhựa dẫn điện và được hiệu chỉnh bằng thiết bị laser nhằm đạt độ chính xác cao.

Cấu tạo chi tiết của Cảm biến tuyến tính Opkon:

Thân cảm biến bảo vệ toàn bộ hệ thống đo bên trong

Phần dễ nhận biết nhất của Cảm biến tuyến tính Opkon là thân dài chạy song song với hướng chuyển động. Đây không đơn thuần là lớp vỏ bên ngoài mà còn đóng vai trò giữ thẳng toàn bộ cơ cấu đo.

Tùy từng series, kích thước và hình dạng thân sẽ khác nhau. Chẳng hạn, dòng RTL Opkon sử dụng thân có kích thước tiết diện khoảng 33 × 33 mm và vật liệu nhôm anod hóa.

Kết cấu nhôm giúp thân cảm biến có độ cứng cơ học tốt nhưng vẫn giữ trọng lượng tương đối thấp.

Bên trong thân là phần tử điện trở, cơ cấu con trượt, hệ thống dẫn hướng và các chi tiết kết nối với thanh truyền động.

Vì khoảng cách giữa con trượt và phần tử điện trở ảnh hưởng trực tiếp đến tín hiệu đầu ra, thân cảm biến phải duy trì độ thẳng và độ ổn định trong suốt quá trình chuyển động.

Đây cũng là lý do không nên để thân cảm biến chịu lực uốn từ cơ cấu máy. Khi lắp đặt, tải cơ khí chính nên được giữ bởi hệ thống dẫn hướng của máy, còn cảm biến chủ yếu thực hiện nhiệm vụ đo vị trí.

Thanh đo truyền trực tiếp chuyển động vào cảm biến

Ở các dòng có thanh truyền như RTL, một đầu thanh đo được kết nối với bộ phận chuyển động của máy. Khi bàn trượt, piston ngoài hoặc cơ cấu chấp hành di chuyển, thanh này tiến hoặc lùi theo cùng khoảng cách.

Theo catalog RTL hiện tại của Opkon, thanh được chế tạo bằng thép không gỉ, đường kính khoảng 6 mm.

Chức năng của thanh không phải tạo tín hiệu điện trực tiếp. Nhiệm vụ của nó là truyền chính xác chuyển động cơ học vào cụm con trượt nằm bên trong cảm biến.

Nếu cơ cấu dịch chuyển 200 mm, thanh cảm biến cũng phải truyền đúng 200 mm đến phần tử đo. Vì vậy độ thẳng, độ cứng và cách liên kết thanh với máy ảnh hưởng đáng kể tới độ ổn định của phép đo.

Trong thực tế, nếu thanh bị ép lệch trục hoặc chịu tải ngang quá lớn, ma sát tại bộ dẫn hướng có thể tăng lên. Việc lắp cảm biến đồng tâm với hướng chuyển động vì vậy là yếu tố quan trọng để duy trì tuổi thọ.

Hệ thống bạc dẫn hướng giữ thanh chuyển động ổn định

Thanh đo phải liên tục đi vào và đi ra khỏi thân cảm biến trong suốt vòng đời hoạt động. Vì vậy tại vị trí thanh đi qua đầu cảm biến cần có hệ thống dẫn hướng để giữ thanh đúng tâm.

Đối với dòng RTL, Opkon công bố sử dụng hệ thống bạc Teflon đặc biệt. Hãng đồng thời thiết kế các rãnh thoát dầu trên dòng sản phẩm này.

Bạc dẫn hướng có nhiệm vụ hạn chế độ rung và chuyển động ngang của thanh. Nếu thanh chỉ chuyển động đúng theo phương dọc, con trượt bên trong cũng có thể duy trì tiếp xúc ổn định với phần tử điện trở.

Vật liệu có đặc tính ma sát thấp cũng giúp giảm lực cản khi thanh di chuyển qua nhiều chu kỳ.

Đây là một chi tiết nhỏ nhưng rất quan trọng, bởi cảm biến tuyến tính Opkon có nhiều dòng được công bố tuổi thọ cơ học tới khoảng 100 triệu chuyển động.

Phần tử điện trở nhựa dẫn điện là bộ phận tạo nên giá trị vị trí

Bên trong thân cảm biến có một dải điện trở chạy dọc theo hành trình đo. Đây là bộ phận cốt lõi quyết định cách cảm biến biến khoảng dịch chuyển thành tín hiệu điện.

Opkon sử dụng công nghệ nhựa dẫn điện cho các potentiometer tuyến tính và sử dụng máy hiệu chỉnh laser để nâng độ chính xác của phần tử đo.

Khi điện áp được đặt lên hai đầu của phần tử điện trở, toàn bộ dải hoạt động trở thành một mạch chia điện áp.

Con trượt di chuyển dọc theo dải điện trở sẽ lấy ra một mức điện áp tại vị trí tương ứng.

Nếu con trượt nằm gần đầu hành trình, điện áp đầu ra sẽ nằm gần một phía của dải tín hiệu. Khi con trượt tiến dần về cuối hành trình, tỷ lệ điện áp thay đổi tương ứng.

Nhờ cấu tạo này, cảm biến xác định vị trí tuyệt đối thay vì chỉ phát ra xung chuyển động. Opkon mô tả nguyên lý đo của dòng này là chia điện áp, trong đó tín hiệu đầu ra tỷ lệ với vị trí của con trượt.

Con trượt là cầu nối giữa chuyển động cơ khí và tín hiệu điện

Nếu phần tử điện trở là “thước đo” thì con trượt chính là bộ phận đọc vị trí trên thước đó.

Con trượt được liên kết với cơ cấu thanh đo. Khi thanh cảm biến dịch chuyển, con trượt chuyển động theo trên phần tử điện trở.

Tại mỗi vị trí, con trượt lấy một giá trị điện khác nhau.

Điểm quan trọng là con trượt phải duy trì tiếp xúc ổn định nhưng không tạo ra lực ma sát quá lớn. Tiếp xúc quá nhẹ có thể làm tín hiệu không ổn định, trong khi áp lực quá lớn lại làm tăng hao mòn phần tử điện trở.

Chính sự kết hợp giữa vật liệu nhựa dẫn điện và kết cấu con trượt giúp các dòng Opkon đạt độ lặp lại cao. Với nhiều dòng hành trình dài như RTL, RPH, LPC, RTM hay RTK, hãng công bố độ lặp lại nhỏ hơn 0,01 mm.

Điện trở được lựa chọn theo chiều dài hành trình

Phần tử điện trở bên trong không sử dụng cùng một giá trị cho tất cả phiên bản cảm biến.

Ví dụ với RTL Opkon, các hành trình từ 30 đến 600 mm sử dụng mức danh định 5 kΩ, còn các hành trình từ 650 đến 1.000 mm sử dụng 10 kΩ.

Ở dòng RPH có hành trình dài hơn, Opkon còn sử dụng mức 20 kΩ đối với những phiên bản dài.

Việc lựa chọn giá trị điện trở phù hợp giúp duy trì đặc tính tín hiệu trên các chiều dài đo khác nhau.

Do đó, khi thay thế một cảm biến tuyến tính Opkon, không nên chỉ so sánh chiều dài hành trình. Giá trị điện trở cũng phải được kiểm tra để bảo đảm tương thích với bộ điều khiển hiện hữu.

Đầu nối điện đưa tín hiệu ra khỏi cảm biến

Phía cuối thân cảm biến là cụm kết nối điện. Bộ phận này đưa ba tín hiệu cơ bản của potentiometer ra bên ngoài: hai đầu của phần tử điện trở và đường tín hiệu từ con trượt.

Dòng RTL hiện tại có các cấu hình đầu nối khác nhau. Catalog mới của hãng thể hiện đầu nối thủy lực bốn chân là một lựa chọn tiêu chuẩn, đồng thời có các tùy chọn đầu nối M12 hoặc M16 tùy cấu hình.

Việc bố trí đầu nối chắc chắn đặc biệt quan trọng trên máy công nghiệp vì cảm biến thường phải chịu rung động liên tục.

Đầu nối cũng giúp việc thay cảm biến thuận tiện hơn so với phương án nối dây trực tiếp, đặc biệt trên các dây chuyền cần bảo trì nhanh.

Bộ chuyển đổi tín hiệu được tích hợp trên một số phiên bản Opkon

Không phải mọi Cảm biến tuyến tính Opkon đều chỉ xuất tín hiệu điện trở.

Hãng còn phát triển các phiên bản có mạch điện tử xử lý tín hiệu tích hợp bên trong, chẳng hạn dòng ERPH. Với cấu trúc này, tín hiệu từ phần tử potentiometer được đưa qua mạch chuyển đổi để tạo thành tín hiệu công nghiệp như 4–20 mA, 0–20 mA hoặc 0–10 V.

Cấu tạo lúc này có thêm một tầng điện tử nằm giữa phần tử đo và đầu nối ra ngoài.

Điều này giúp PLC có thể nhận trực tiếp tín hiệu tiêu chuẩn mà không cần bổ sung một bộ chuyển đổi riêng trong tủ điện.

Ngoài dòng analog, Opkon còn có DRTL với bộ xử lý kỹ thuật số, độ phân giải 15 bit và hỗ trợ CANopen, PROFIBUS, EtherCAT cùng Modbus.

Như vậy, phần cơ khí đo chuyển động vẫn dựa trên cảm biến tuyến tính nhưng tầng xử lý tín hiệu có thể thay đổi đáng kể tùy model.

Giá đỡ cho phép căn chỉnh cảm biến theo máy

Một chi tiết khác trong kết cấu là bộ phận cố định thân cảm biến.

Dòng RTL sử dụng giá đỡ có thể thay đổi vị trí, cho phép người lắp đặt căn chỉnh cảm biến theo hướng chuyển động thực tế của máy.

Điểm này đặc biệt hữu ích vì hai máy sử dụng cùng hành trình cảm biến chưa chắc có cùng khoảng cách lỗ gá.

Giá đỡ linh hoạt giúp thân cảm biến được cố định mà vẫn cho phép điều chỉnh trước khi siết chặt hoàn toàn.

Khi lắp, cần bảo đảm hướng của thanh cảm biến gần song song nhất với chuyển động của cơ cấu. Điều này giúp giảm tải ngang lên bạc dẫn hướng và con trượt.

Cảm biến góc quay Opkon

Ở các hệ thống đơn giản, vị trí của cơ cấu quay thường được xác định bằng hai công tắc hành trình: một công tắc báo vị trí đóng và một công tắc báo vị trí mở.

Phương pháp này chỉ cung cấp hai trạng thái cuối. Nếu cơ cấu đang ở 20%, 40% hay 70% hành trình, bộ điều khiển gần như không có dữ liệu chính xác để xác định.

Cảm biến góc quay Opkon giải quyết vấn đề bằng cách cung cấp giá trị liên tục trong toàn bộ phạm vi đo.

Một cảm biến có thể thay thế việc bố trí nhiều điểm phát hiện riêng biệt khi máy cần kiểm soát nhiều vị trí trung gian.

Điều này đặc biệt hữu ích với van điều khiển, cửa gió, tay quay, cơ cấu phân phối, thiết bị nâng hạ và các bộ truyền động cần dừng tại nhiều góc khác nhau.

Trong một máy công nghiệp, chuyển động quay xuất hiện ở rất nhiều vị trí nhưng thường khó quan sát trực tiếp.

Trục truyền động có thể chỉ xoay một phần vòng, tay đòn cần dừng tại một góc xác định, van phải mở đúng mức yêu cầu hoặc bàn xoay phải trở về chính xác vị trí ban đầu sau mỗi chu kỳ.

Cảm biến góc quay Opkon được sử dụng để biến những chuyển động cơ học này thành tín hiệu điện mà PLC hoặc bộ điều khiển có thể nhận biết và xử lý.

Cảm biến thủy lực Opkon

Trong hệ thống thủy lực, áp suất cho biết lực đang được tạo ra, nhưng không cho biết piston đã di chuyển đến đâu.

Đây chính là khoảng trống mà cảm biến thủy lực Opkon đảm nhiệm.

Thiết bị được sử dụng để xác định vị trí và hành trình thực tế của piston trong xy lanh, sau đó truyền dữ liệu về PLC, bộ điều khiển máy hoặc hệ thống điều khiển phương tiện.

Khác với cảm biến tuyến tính lắp bên ngoài máy, cảm biến thủy lực được phát triển cho môi trường có kết cấu cơ khí đặc thù hơn.

Thiết bị phải phù hợp với xy lanh, chịu được chu kỳ chuyển động liên tục và duy trì tín hiệu ổn định khi máy làm việc dưới tải.

Vì vậy, cảm biến thủy lực Opkon đặc biệt phù hợp với máy ép, thiết bị nâng hạ, xe chuyên dụng, máy xây dựng, máy nông nghiệp và các hệ thống sử dụng xy lanh thủy lực làm cơ cấu chấp hành chính.

Các model được dùng phổ biến tại Opkon chính Hãng:

Dòng sản phẩm	Model	Ứng dụng cụ thể
Cảm biến vị trí	MSRM	Cụm máy yêu cầu thiết kế cảm biến nhỏ gọn và phản hồi vị trí liên tục
Cảm biến vị trí	MST	Đặc biệt phù hợp lắp trong xy lanh thủy lực, máy ép và đo mức bằng phao
Cảm biến vị trí	MSTL	Máy công nghiệp hành trình dài, hệ thống nâng hạ và đo vị trí liên tục
Cảm biến tuyến tính	RTK	Đo vị trí bàn máy, cơ cấu chấp hành và thiết bị tự động
Cảm biến tuyến tính	LPS	Đo hành trình ngắn, cơ cấu điều chỉnh nhỏ
Cảm biến tuyến tính	LSC	Máy có không gian hạn chế, ứng dụng cần dây cáp đầu ra
Cảm biến góc quay	MRPF 28	Đo góc actuator, trục điều chỉnh, van, tay đòn và cơ cấu quay hoạt động nhiều chu kỳ
Cảm biến góc quay	RPF 28	Phản hồi vị trí van, tay quay, cần điều khiển, cơ cấu xoay máy
Cảm biến góc quay	RPW F32	Giám sát góc trục, cơ cấu điều chỉnh, thiết bị sản xuất
Cảm biến thủy lực	DMST	Xy lanh trên hệ thống dùng CANopen, CANbus, PROFIBUS, Modbus, EtherCAT, SSI/BiSS hoặc PROFINET tùy cấu hình
Cảm biến thủy lực	RHTF	Hệ thủy lực cần tín hiệu điện trở đơn giản, hành trình 100–1000 mm
Cảm biến thủy lực	RHTP	Theo dõi hành trình piston trên thiết bị thủy lực, có thể dùng cấu hình dự phòng tùy thiết kế

Thông tin liên hệ đặt hàng Cảm biến tuyến tính Opkon:

CÔNG TY TNHH KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ HOÀNG THIÊN PHÁT

Địa chỉ:  331/70/36J Phan Huy Ích, Phường An Hội Tây, TP.Hồ Chí Minh, Việt Nam

Liên hệ: Hương Anh (0902.814.977)

Skype: sale5-0902.814.977

Mail: sales5@hoangthienphat.com

Website: https://dailyphanphoivietnam.com/

Website: https://dailyphanphoihtp.com/

Ngoài ra Hoàng Thiên Phát còn cung cấp một số sản phẩm: 

IFM Việt Nam, ARI Việt Nam, Aris Viet Nam, Enerdis Việt Nam, IFM Việt Nam

BEI Encoder Việt Nam, EIKO SOKKI Việt Nam, ElectroCraft Việt Nam, Motovario Việt Nam

Pepperl Fuchs Việt Nam, Itelcond Capacitor Việt Nam, Detcon Việt Nam

Oldhamgas Việt Nam, Gmiuk Việt Nam, KSR Kubler Việt Nam, Harowe Việt Nam

CEI Loadcell Việt Nam, Bijur Delimon Việt Nam, Heidennhain Encoder Việt Nam

Stucke Elektronik Việt Nam, LOVATO Việt Nam , Dresser Việt Nam

GE Việt Nam, Consolidated Việt Nam, Pisco Việt Nam, Refext Việt Nam

Mettler Việt Nam, NORGREN Valve Việt Nam , Yokogawa Việt Nam

Hach Việt Nam, Meinsberg Việt Nam, Softflow Việt Nam, Schmidt Việt Nam

Honsbere Việt Nam, Hedland Việt Nam, Hontzsch Việt Nam

NITTO DENKO Việt Nam, Laurence Scott Việt Nam, SUMITOMO DRIVE Việt Nam

FUJI Electric Việt Nam, PAKER Việt Nam, RKC Việt Nam.