Lưu ý về cơ học và EMC khi tích hợp cảm biến áp suất
Thiết kế cơ học và bảo vệ EMC ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác, tuổi thọ và tín hiệu của cảm biến áp suất trong môi trường công nghiệp.
Khi tích hợp cảm biến áp suất vào hệ thống, người dùng cần đặc biệt chú ý đến thiết kế cơ học và bảo vệ EMC. Hai yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và độ tin cậy trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt.
Cơ học
Tùy vào vị trí lắp đặt và mục đích sử dụng, mô-đun cảm biến sẽ có thiết kế khác nhau. Các yếu tố như cấp bảo vệ IP, khả năng chống ẩm, kiểu ren, khớp nối hay kết nối điện đều ảnh hưởng đến cấu trúc thiết bị. Khi không gian lắp đặt hạn chế, không thể dùng vỏ bảo vệ thì cần đảm bảo các mối hàn và linh kiện không bị hư hỏng.
Việc thiết kế phù hợp nên được thực hiện thông qua trao đổi kỹ lưỡng giữa nhà cung cấp và khách hàng. Đồng thời, phương án đóng gói cũng cần được tối ưu để bảo vệ đầu dò áp suất trong suốt quá trình sử dụng.
Việc cố định cảm biến bằng kẹp trong thiết bị cũng là yếu tố cần được cân nhắc kỹ lưỡng. Lực kẹp không phù hợp có thể gây ra ứng suất và ảnh hưởng đến tín hiệu của cảm biến. Nhà cung cấp có thể hỗ trợ hướng dẫn lắp đặt để giảm thiểu rủi ro này. Với kết nối bằng ren, nguy cơ thấp hơn nhưng lại cần nhiều không gian hơn và tăng chi phí.
Tối ưu cơ học không chỉ kéo dài tuổi thọ mà còn giúp tích hợp cảm biến áp suất chính xác hơn trong điều kiện thực tế.
EMC (Electromagnetic Compatibility – Khả năng tương thích điện từ)
Mô-đun cảm biến thường cần có thiết kế nhỏ gọn, nên thường không tích hợp sẵn các thành phần bảo vệ EMC. Trong trường hợp này, người dùng phải chủ động triển khai biện pháp EMC ở cấp hệ thống.
Hình 1. Triển khai biện pháp EMC cho mô-đun cảm biến
Một trong những vấn đề thường gặp là tín hiệu ra của cảm biến màng kim loại hoặc cảm biến gốm rất nhỏ, chỉ khoảng 2 mV/V. Do đó, cần hạn chế tối đa chiều dài dây dẫn, hoặc nếu buộc phải kéo xa thì nên sử dụng cáp có lớp chống nhiễu để tránh sai số tín hiệu.
Ngoài ra, người dùng cũng cần kiểm soát độ dài cáp khi sử dụng các tín hiệu đầu ra dạng số như I²C. So với tín hiệu điện áp 1–10 V hoặc tín hiệu dòng 4–20 mA, tín hiệu số nhạy hơn rất nhiều với nhiễu điện từ. Đây là yếu tố phải được tính đến ngay từ giai đoạn thiết kế hệ thống.
