Trong thời đại công nghiệp 4.0, cảm biến được ví như “đôi mắt” của máy móc. Chúng giúp hệ thống nhận biết, kiểm soát và ra quyết định trong nhiều quy trình tự động hóa. Trong số đó, cảm biến quang điện và cảm biến tiệm cận là hai dòng được dùng phổ biến nhất.

Dù đều có nhiệm vụ phát hiện vật thể, nhưng nguyên lý hoạt động và phạm vi ứng dụng của chúng lại hoàn toàn khác nhau. Nếu chọn nhầm, bạn có thể gặp tình trạng sai tín hiệu, giảm hiệu suất hoặc tốn kém chi phí sửa chữa.

Vậy hai loại cảm biến này khác nhau ở điểm nào? Khi nào nên ưu tiên cảm biến quang điện và khi nào cảm biến tiệm cận mới là lựa chọn hợp lý?

1. Cảm biến quang điện – Phát hiện nhờ ánh sáng

Nguyên lý hoạt động:

Cảm biến quang điện (Photoelectric Sensor) sử dụng chùm tia sáng – thường là tia hồng ngoại hoặc laser – phát ra từ đầu phát. Khi gặp vật thể, ánh sáng sẽ bị chặn hoặc phản xạ lại, nhờ đó cảm biến tạo tín hiệu ngõ ra.

Các dạng phổ biến:

Thu phát đối diện (Through-beam): đầu phát và đầu thu đặt tách biệt.
Phản xạ gương (Retro-reflective): dùng gương phản xạ để đưa tín hiệu về đầu thu.
Khuếch tán (Diffuse): phát hiện dựa vào ánh sáng phản xạ từ chính vật thể.

Ưu điểm:

Phạm vi phát hiện xa, có thể tới vài mét.
Nhận diện được cả vật trong suốt như chai nhựa, thủy tinh.
Tốc độ phản hồi nhanh, phù hợp dây chuyền tốc độ cao.

Nhược điểm:

Bị ảnh hưởng bởi bụi bẩn hoặc ánh sáng môi trường mạnh.
Đòi hỏi căn chỉnh chính xác khi lắp đặt.

2. Cảm biến tiệm cận – Phát hiện không tiếp xúc

Nguyên lý hoạt động:

Cảm biến tiệm cận (Proximity Sensor) phát hiện sự thay đổi điện từ hoặc điện dung khi vật thể tiến lại gần trong phạm vi ngắn, mà không cần tiếp xúc.

Hai dòng chính:

Cảm ứng (Inductive): chỉ nhận diện được kim loại.
Điện dung (Capacitive): phát hiện cả kim loại và phi kim (nhựa, thủy tinh, gỗ…).

Ưu điểm:

Hoạt động ổn định trong môi trường bụi bẩn, ẩm ướt, rung động.
Không bị tác động bởi ánh sáng bên ngoài.
Chi phí thấp, dễ tích hợp trong hệ thống.

Nhược điểm:

Khoảng cách phát hiện ngắn (vài mm đến vài cm).
Loại cảm ứng không phát hiện được vật phi kim.

3. So sánh nhanh cảm biến quang điện và cảm biến tiệm cận

Tiêu chí	Cảm biến quang điện	Cảm biến tiệm cận
Nguyên lý	Tia sáng phản xạ hoặc bị chặn	Trường điện từ hoặc điện dung thay đổi
Vật thể phát hiện	Kim loại & phi kim (kể cả trong suốt)	- Inductive: chỉ kim loại- Capacitive: kim loại & phi kim
Khoảng cách	Vài cm → vài mét	1mm → vài cm
Độ chính xác	Rất cao, phát hiện vật nhỏ	Ổn định nhưng phụ thuộc vật liệu
Ảnh hưởng môi trường	Nhạy với bụi, ánh sáng	Ít bị ảnh hưởng, dùng tốt trong môi trường khắc nghiệt
Chi phí	Thường cao hơn	Rẻ hơn
Ứng dụng	Đóng gói, in ấn, thực phẩm, dược phẩm	Cơ khí, CNC, phát hiện kim loại, đo hành trình

4. Khi nào chọn cảm biến quang điện?

Hãy ưu tiên cảm biến quang điện nếu:

Cần phát hiện ở khoảng cách xa (trên 30 cm).
Vật thể là phi kim, trong suốt hoặc kích thước nhỏ.
Ứng dụng yêu cầu tốc độ cao như đóng gói, in ấn, kiểm tra thực phẩm.

👉 Ví dụ: Trong dây chuyền đóng gói bánh kẹo, cảm biến quang điện có thể nhận diện từng hộp giấy nhỏ di chuyển liên tục với tốc độ lớn.

5. Khi nào chọn cảm biến tiệm cận?

Cảm biến tiệm cận sẽ phù hợp hơn nếu:

Cần phát hiện kim loại ở cự ly gần.
Môi trường nhiều bụi, rung động, ẩm ướt.
Muốn giải pháp bền bỉ, ít bảo trì và chi phí thấp.

👉 Ví dụ: Trong máy tiện CNC, cảm biến tiệm cận được lắp để xác định chính xác vị trí đầu dao hoặc điểm dừng trục.

6. Kết luận – Chọn đúng cảm biến, tối ưu hiệu quả

Không có loại cảm biến nào “tốt nhất” trong mọi trường hợp, mà chỉ có loại phù hợp nhất với ứng dụng.

Cảm biến quang điện: lý tưởng cho phát hiện vật nhỏ, phi kim, trong suốt, ở khoảng cách xa và cần tốc độ cao.
Cảm biến tiệm cận: đáng tin cậy trong môi trường khắc nghiệt, đặc biệt khi làm việc với kim loại ở phạm vi ngắn.

Một lựa chọn đúng ngay từ đầu sẽ giúp tiết kiệm chi phí, nâng cao độ ổn định và đảm bảo hiệu quả vận hành toàn hệ thống.

👉 Xem ngay danh sách các sản phẩm chất lượng, giá tốt tại: