Cảm biến góc ASM – Giải pháp đo vị trí góc chính xác cho máy công nghiệp
Cảm biến góc ASM là thiết bị được sử dụng để xác định vị trí góc, góc quay và chuyển động của các bộ phận cơ khí trong hệ thống tự động hóa. ASM Sensor phát triển nhiều dòng cảm biến đo góc dựa trên nguyên lý từ tính, nổi bật là dòng POSIROT®, phù hợp với máy công nghiệp, thiết bị di động, cần cẩu, máy xây dựng và nhiều hệ thống điều khiển chuyển động.
Một trong những ưu điểm quan trọng của cảm biến góc ASM là khả năng đo không tiếp xúc ở nhiều phiên bản. Điều này giúp giảm hao mòn cơ khí khi thiết bị phải hoạt động liên tục. Tùy từng model, cảm biến có thể đo góc đến 360°, sử dụng đầu ra analog hoặc tín hiệu số để kết nối với PLC và bộ điều khiển.
Công nghệ đo góc POSIROT của ASM
Dòng Cảm biến góc ASM POSIROT sử dụng nguyên lý đo từ tính. Một nam châm vị trí được gắn với chi tiết cần theo dõi. Khi chi tiết quay, sự thay đổi của từ trường được cảm biến Multi-Hall ghi nhận và chuyển thành giá trị góc tương ứng. Với các phiên bản không tiếp xúc, nam châm và đầu cảm biến không cần liên kết cơ khí trực tiếp.
Phương pháp này giúp cảm biến góc ASM có khả năng làm việc tốt trong môi trường có rung động, bụi bẩn và điều kiện vận hành khắc nghiệt. ASM cũng cung cấp các cấu hình sử dụng trục cơ khí cho những ứng dụng cần kết nối trực tiếp với trục quay của máy.
Khả năng đo từ 0 đến 360 độ
Một đặc điểm nổi bật của cảm biến đo góc ASM là dải đo rộng. Dòng POSIROT có các phiên bản với phạm vi đo từ góc nhỏ cho đến toàn bộ vòng quay 360°. Vì vậy cảm biến có thể được sử dụng cho cả cơ cấu quay giới hạn và hệ thống cần xác định vị trí trong một vòng quay hoàn chỉnh.
Ở các dòng PRAS, phạm vi đo có thể được lựa chọn theo từng cấu hình. Tài liệu ASM cho biết các dòng này hỗ trợ nhiều phạm vi từ 15° đến 360°. Việc lựa chọn đúng dải đo giúp hệ thống điều khiển có tín hiệu phù hợp với hành trình thực tế của cơ cấu máy.
Cảm biến góc ASM PRAS
PRAS là một trong những nhóm sản phẩm quan trọng của ASM trong dòng POSIROT. Các cảm biến này có thể thực hiện phép đo góc không tiếp xúc hoặc thông qua trục tùy model. Góc quay được chuyển thành tín hiệu analog tiêu chuẩn để đưa về bộ điều khiển.
Một số dòng tiêu biểu gồm PRAS20, PRAS21, PRAS27, PRAS29, PRAS1, PRAS2, PRAS3, PRAS4, PRAS5 và PRAS6. Mỗi dòng có thiết kế vỏ, kiểu lắp đặt và cấp bảo vệ khác nhau, nhờ đó cảm biến góc ASM có thể được lựa chọn theo không gian lắp đặt cũng như điều kiện môi trường của máy.
Cảm biến góc ASM PRDS
Dòng PRDS ASM cũng thuộc họ POSIROT nhưng được phát triển cho các ứng dụng cần tín hiệu số hoặc tín hiệu encoder. Cảm biến xác định vị trí của nam châm và có thể xuất giá trị vị trí tuyệt đối qua các giao thức như CANopen, SAE J1939, SSI, hoặc cung cấp tín hiệu gia tăng tùy cấu hình.
Các dòng như PRDS1, PRDS2, PRDS3, PRDS5, PRDS6, PRDS7, PRDS27 và PRDS29 đáp ứng nhiều kiểu lắp đặt khác nhau. Đây là lựa chọn đáng chú ý khi hệ thống điều khiển yêu cầu truyền dữ liệu vị trí góc trực tiếp đến PLC, ECU hoặc mạng điều khiển công nghiệp.
Cảm biến góc ASM PRAS29 và PRDS29
PRAS29 / PRDS29 là dòng cảm biến góc tuyệt đối sử dụng nguyên lý từ tính không tiếp xúc với nam châm vị trí bên ngoài. Sản phẩm có thể đo đến 360° và được ASM thiết kế với cấp bảo vệ lên đến IP69 tùy cấu hình.
Một số cấu hình PRAS29 hỗ trợ tín hiệu điện áp hoặc dòng điện, trong khi PRDS29 có thể được sử dụng cho các hệ thống cần giao tiếp số. Thiết kế không tiếp xúc giúp dòng này phù hợp cho những cơ cấu quay thường xuyên nhưng khó sử dụng encoder cơ khí truyền thống.
Cảm biến góc ASM PRAS6 cho môi trường khắc nghiệt
ASM PRAS6 sử dụng công nghệ Hall để đo vị trí góc từ 0 đến 360° mà không cần tiếp xúc cơ khí. Cảm biến có vỏ thép không gỉ được hàn laser và thiết kế kín, phù hợp với môi trường có độ ẩm cao, nước, bụi bẩn hoặc yêu cầu vệ sinh thường xuyên.
PRAS6 có các lựa chọn đầu ra như 0,5–10 V, 0,5–4,5 V và 4–20 mA. Dòng sản phẩm này có thể đạt cấp bảo vệ cao và được ASM định hướng cho máy di động, thiết bị chế biến thực phẩm, thiết bị y tế và các ứng dụng công nghiệp ngoài trời.
Cảm biến góc ASM cho môi trường ngập nước
Đối với các ứng dụng đặc biệt, ASM phát triển PRAS4 dành cho môi trường dưới nước. Theo thông tin của hãng, cảm biến có thể đo góc từ 0 đến 360°, sử dụng nam châm vị trí bên ngoài và đạt cấp bảo vệ IP68 ở áp suất 10 bar cho vận hành liên tục.
Thiết kế này mở rộng phạm vi sử dụng của cảm biến góc ASM trong thiết bị hàng hải, cơ cấu ngoài trời, hệ thống xử lý nước và những vị trí mà cảm biến thông thường khó duy trì độ ổn định lâu dài.
Tín hiệu đầu ra của cảm biến góc ASM
Tùy từng model, Cảm biến góc ASM có thể cung cấp tín hiệu analog như điện áp hoặc 4–20 mA. Tín hiệu analog thuận tiện khi kết nối với PLC, module analog hoặc bộ hiển thị trong các hệ thống điều khiển công nghiệp thông thường.
Đối với hệ thống điều khiển hiện đại, các phiên bản PRDS hỗ trợ nhiều dạng tín hiệu số. CANopen và SAE J1939 đặc biệt phù hợp với máy công trình, phương tiện chuyên dụng và thiết bị di động sử dụng mạng truyền thông công nghiệp.
Ưu điểm của cảm biến góc ASM
Điểm mạnh của cảm biến góc ASM nằm ở công nghệ đo từ tính có khả năng làm việc không tiếp xúc. Thiết kế này hạn chế ma sát giữa các thành phần đo, từ đó phù hợp với những máy phải thực hiện chuyển động quay nhiều lần trong thời gian dài.
Ngoài ra, ASM cung cấp nhiều kiểu vỏ từ dạng phẳng, dạng M12, dạng trục cho đến vỏ thép không gỉ kín. Một số dòng đạt cấp bảo vệ IP67, IP68 hoặc IP69, phù hợp với môi trường có nước, bụi và điều kiện ngoài trời.
Ứng dụng của cảm biến góc ASM trong công nghiệp
Cảm biến góc ASM được sử dụng để giám sát góc quay của cần nâng, tay máy, trục quay, cơ cấu lái, bàn xoay và các bộ phận chuyển động. Tín hiệu vị trí từ cảm biến được đưa về bộ điều khiển để xác định chính xác trạng thái của cơ cấu.
Theo ASM, cảm biến POSIROT được ứng dụng trên cần cẩu, máy xúc, máy công trình, máy lâm nghiệp, xe công nghiệp, hệ thống điện gió, tàu biển và thiết bị y tế cỡ lớn. Khả năng chịu rung và bụi bẩn giúp dòng sản phẩm này phù hợp với nhiều hệ thống mà encoder quang học thông thường có thể gặp hạn chế.
Lựa chọn cảm biến góc ASM phù hợp
Khi lựa chọn Cảm biến góc ASM, cần xác định trước dải góc cần đo, kiểu lắp không tiếp xúc hay trục, tín hiệu đầu ra và điều kiện môi trường. Với hệ thống PLC phổ thông có thể lựa chọn tín hiệu điện áp hoặc 4–20 mA, trong khi máy di động thường có thể cần CANopen hoặc SAE J1939.
Cấp bảo vệ cũng là thông số cần chú ý. Các ứng dụng trong nhà có thể sử dụng phiên bản tiêu chuẩn, còn thiết bị ngoài trời, môi trường rửa nước hoặc độ ẩm cao nên ưu tiên những dòng được thiết kế với cấp bảo vệ IP67, IP68 hoặc IP69 phù hợp.
ASM Việt Nam – Cảm biến góc cho hệ thống tự động hóa
Các dòng ASM Việt Nam được quan tâm trong nhiều dự án tự động hóa nhờ phạm vi sản phẩm từ cảm biến vị trí tuyến tính, cảm biến góc đến cảm biến độ nghiêng. Riêng dòng POSIROT tập trung vào việc xác định chính xác vị trí của các cơ cấu chuyển động quay.
Với nhiều lựa chọn như PRAS2, PRAS3, PRAS6, PRAS29, PRDS2 và PRDS29, cảm biến có thể được cấu hình theo yêu cầu của từng máy. Khi thay thế cảm biến đang sử dụng, cần đối chiếu đầy đủ model, dải đo, chiều tín hiệu, kiểu kết nối, đầu ra và cấp bảo vệ để tránh lựa chọn sai cấu hình.
