Cảm biến tĩnh điện MEMS KS-15CH – Thiết bị giám sát điện trường không tiếp xúc qua RS485

Cảm biến tĩnh điện MEMS KS-15CH là thiết bị đo và giám sát điện trường tĩnh điện không tiếp xúc, sử dụng công nghệ cảm biến MEMS có độ nhạy cao và mức tiêu thụ điện năng thấp. Thiết bị hỗ trợ truyền dữ liệu RS485, cảnh báo ba cấp bằng đèn LED và còi, đồng thời cho phép kết nối với máy tính hoặc hệ thống điều khiển để giám sát trạng thái tĩnh điện theo thời gian thực.

KS-15CH phù hợp lắp trên dây chuyền điện tử, bán dẫn, màn hình, phòng sạch, máy đóng gói, dây chuyền film, nhựa và các khu vực cần kiểm soát ESD liên tục. Với thiết kế hai cổng thuận tiện đi dây, khoảng cách truyền thông dưới 500 m và khả năng mở rộng phạm vi đo theo yêu cầu, sản phẩm phù hợp cho cả giám sát cục bộ và hệ thống nhiều điểm đo.

Cảm biến tĩnh điện MEMS KS-15CH là gì?

KS-15CH là cảm biến phát hiện điện trường tĩnh điện sử dụng nguyên lý đo không tiếp xúc. Thiết bị không cần chạm trực tiếp vào bề mặt vật thể mà vẫn có thể xác định mức điện trường hoặc điện áp tĩnh điện trong vùng giám sát.

• Tên sản phẩm: Cảm biến tĩnh điện MEMS KS-15CH.
• Tên tiếng Anh: MEMS Static Sensor Detector Solution KESD KS-15CH.
• Model: KS-15CH.
• Loại thiết bị: Cảm biến giám sát điện trường tĩnh điện không tiếp xúc.
• Nguồn cấp: DC12–24V.
• Tín hiệu đầu ra: RS485.
• Khoảng cách truyền thông: Dưới 500 m.
• Cảnh báo: Ba cấp LED kết hợp còi.
• Ứng dụng: Điện tử, bán dẫn, phòng sạch, film, nhựa, in ấn và dây chuyền tự động.

Thiết bị có thể truyền dữ liệu giám sát đến máy tính hoặc bộ điều khiển, hỗ trợ theo dõi điện trường theo thời gian thực và điều chỉnh tham số từ xa thông qua phần mềm tương ứng.

Nguyên lý hoạt động

Cảm biến KS-15CH sử dụng công nghệ MEMS để phát hiện sự thay đổi của điện trường tĩnh điện trong vùng đo. Khi vật thể mang điện tích đi vào phạm vi cảm biến, điện trường tác động lên phần tử đo bên trong và được chuyển đổi thành tín hiệu điện.

Quá trình hoạt động gồm:

1. Cảm biến được cấp nguồn DC12–24V.
2. Phần tử MEMS phát hiện điện trường tĩnh điện trong vùng đo.
3. Mạch xử lý chuyển đổi tín hiệu thành giá trị điện trường hoặc điện áp tương ứng.
4. Dữ liệu được truyền qua RS485 đến PLC, máy tính hoặc bộ giám sát.
5. Khi giá trị vượt ngưỡng cài đặt, đèn LED và còi cảnh báo được kích hoạt.
6. Hệ thống có thể cập nhật trạng thái theo chu kỳ 1 giây.
7. Người dùng có thể hiệu chỉnh tham số trên máy tính khi sử dụng phần mềm phù hợp.

Do sử dụng phương pháp đo không tiếp xúc, thiết bị phù hợp với vật liệu chuyển động, sản phẩm nhạy cảm hoặc khu vực không thể đặt đầu dò chạm trực tiếp lên bề mặt.

Đặc điểm nổi bật

1. Thiết kế hai cổng thuận tiện đấu dây

KS-15CH sử dụng thiết kế hai cổng, giúp thuận tiện kết nối nguồn, tín hiệu và triển khai hệ thống nhiều cảm biến trên cùng dây chuyền.

2. Công nghệ MEMS độ nhạy cao

• Độ nhạy cao.
• Mức tiêu thụ điện thấp.
• Khả năng đáp ứng ổn định.
• Phù hợp theo dõi điện trường trong thời gian dài.

3. Đo ổn định và độ phân giải cao

Thiết bị được thiết kế để duy trì kết quả đo ổn định, hỗ trợ kiểm soát các thay đổi nhỏ của điện trường trên sản phẩm và dây chuyền.

4. Giám sát không tiếp xúc

Không cần chạm vào vật thể để thực hiện phép đo, giúp hạn chế ảnh hưởng đến sản phẩm và phù hợp với vật liệu đang chuyển động.

5. Nguồn và dữ liệu truyền trên cùng hệ thống dây

Thiết kế dây dẫn giúp việc cấp nguồn và truyền dữ liệu thuận tiện hơn, giảm độ phức tạp khi lắp đặt tại nhiều vị trí.

6. Truyền dữ liệu thời gian thực

• Truyền dữ liệu giám sát đến máy tính.
• Theo dõi trạng thái điện trường theo thời gian thực.
• Hỗ trợ điều chỉnh tham số từ xa trên máy tính.
• Phù hợp tích hợp với hệ thống giám sát ESD tập trung.

Cấu tạo và cổng kết nối

KS-15CH có thân cảm biến dạng thanh chữ nhật nhỏ gọn, vỏ kim loại và cổng RJ45 ở đầu thiết bị.

Sơ đồ chân cổng RJ45

Khi đấu nối cần xác nhận đúng thứ tự chân RJ45, cực nguồn và đường truyền RS485 để tránh làm hỏng thiết bị.

Thông số kỹ thuật đầy đủ

Kích thước cơ khí

Theo bản vẽ sản phẩm:

Kích thước nhỏ gọn giúp KS-15CH dễ lắp tại vị trí hẹp, trên khung máy, gần băng tải hoặc bên trong thiết bị tự động.

Hệ thống cảnh báo ba cấp

KS-15CH sử dụng ba mức cảnh báo trực quan:

Ngoài LED, thiết bị còn có còi cảnh báo để người vận hành dễ nhận biết khi giá trị vượt ngưỡng.

Ngưỡng cụ thể của từng cấp cần được thiết lập theo tiêu chuẩn ESD, khoảng cách đo và yêu cầu của từng dây chuyền.

Ưu điểm của cảm biến KS-15CH

Giám sát tĩnh điện liên tục

Thiết bị giúp theo dõi điện trường theo thời gian thực thay vì chỉ đo thủ công theo từng thời điểm.

Phát hiện sớm rủi ro ESD

Khi điện trường tăng vượt ngưỡng, hệ thống cảnh báo giúp kỹ thuật viên phát hiện sớm trước khi xảy ra phóng điện hoặc lỗi sản phẩm.

Không ảnh hưởng đến vật thể

Phương pháp đo không tiếp xúc không làm thay đổi vị trí, trạng thái hoặc bề mặt của sản phẩm.

Kết nối RS485 khoảng cách xa

Khoảng cách truyền thông dưới 500 m phù hợp với nhà xưởng lớn và hệ thống nhiều điểm đo.

Dễ tích hợp với PLC và máy tính

RS485 là giao tiếp phổ biến trong công nghiệp, thuận tiện kết nối với PLC, gateway hoặc phần mềm giám sát.

Mức tiêu thụ điện thấp

Công suất điển hình chỉ khoảng 0,6W, phù hợp cho hệ thống cần lắp nhiều cảm biến hoạt động liên tục.

Phạm vi đo có thể mở rộng

Khoảng cách đo và vùng đo hiệu quả có thể được mở rộng theo yêu cầu cụ thể của khách hàng.

Ứng dụng thực tế

Nhà máy điện tử và SMT

KS-15CH giúp giám sát điện trường trên PCB, khay linh kiện, băng tải và khu vực lắp ráp linh kiện nhạy ESD.

Ngành bán dẫn

Thiết bị phù hợp theo dõi điện trường tại khu vực wafer, chip, module và công đoạn đóng gói bán dẫn.

Sản xuất màn hình

Cảm biến có thể giám sát điện tích trên kính, film quang học, màn hình và tấm cảm ứng.

Dây chuyền film và nhựa

Thiết bị theo dõi tĩnh điện phát sinh khi film, màng nhựa hoặc tấm polymer chạy qua con lăn và cơ cấu kéo.

Ngành in ấn

KS-15CH giúp phát hiện điện tích cao trên giấy, nhãn và vật liệu in, hỗ trợ điều chỉnh thanh ion hoặc máy thổi ion.

Máy đóng gói

Cảm biến có thể lắp gần vùng cấp film, tạo túi, hàn nhiệt hoặc dán nhãn để giám sát mức tĩnh điện liên tục.

Phòng sạch

Thiết bị phù hợp làm điểm giám sát tĩnh điện trong khu vực thao tác, phòng sạch điện tử và khu vực kiểm soát ESD.

Hệ thống khử tĩnh điện tự động

Dữ liệu từ KS-15CH có thể được dùng làm tín hiệu phản hồi để điều chỉnh thanh ion, máy thổi ion hoặc hệ thống khử tĩnh điện.

Cách lựa chọn và bố trí cảm biến

Chọn theo khoảng cách đo

Khoảng cách đo tiêu chuẩn nằm trong khoảng 1–15 cm. Cần chọn vị trí đủ gần vật thể nhưng không làm cản trở chuyển động của dây chuyền.

Chọn theo vùng đo

Vùng đo hiệu quả có đường kính khoảng 15–80 cm. Với vật liệu rộng, có thể cần lắp nhiều cảm biến để giám sát đồng đều toàn bộ bề mặt.

Chọn theo loại vật liệu

• Film và nhựa thường tạo tĩnh điện cao do ma sát.
• PCB và linh kiện điện tử yêu cầu ngưỡng cảnh báo thấp hơn.
• Vật liệu chuyển động nhanh cần thời gian cập nhật và vị trí lắp phù hợp.

Chọn theo hệ thống truyền thông

Cần xác nhận cấu hình RS485, địa chỉ thiết bị, tốc độ baud, parity và giao thức truyền dữ liệu trước khi tích hợp.

Chọn theo mục tiêu giám sát

• Giám sát cảnh báo độc lập bằng LED và còi.
• Truyền dữ liệu đến PLC.
• Thu thập dữ liệu trên máy tính.
• Điều khiển phản hồi thiết bị khử tĩnh điện.

Hướng dẫn lắp đặt

1. Xác định vị trí đo:

   • Chọn khu vực có nguy cơ phát sinh tĩnh điện cao.
   • Đặt cảm biến đối diện bề mặt cần giám sát.
   • Bảo đảm vùng đo không bị che bởi khung hoặc vật cản kim loại.

2. Cố định cảm biến:

   • Sử dụng giá đỡ đi kèm.
   • Cố định chắc chắn để cảm biến không rung khi máy vận hành.
   • Duy trì khoảng cách đo trong phạm vi khuyến nghị.

3. Đấu nguồn:

   • Sử dụng nguồn DC12–24V.
   • Đấu POWER+ vào chân 4 và 5.
   • Đấu POWER- vào chân 7 và 8.
   • Nối vỏ cổng với GND theo sơ đồ.

4. Kết nối RS485:

   • Chân 1: RS485_A.
   • Chân 2: RS485_B.
   • Sử dụng cáp xoắn đôi có chống nhiễu trong môi trường công nghiệp.
   • Kết nối điện trở cuối tuyến khi cần.

5. Khởi động thiết bị:

   • Cấp nguồn và chờ khoảng 5 giây để thiết bị tự kiểm tra.
   • Kiểm tra LED và còi báo.
   • Xác nhận dữ liệu được truyền về hệ thống.

6. Cài đặt ngưỡng cảnh báo:

   • Thiết lập ngưỡng cấp 1, cấp 2 và cấp 3.
   • Điều chỉnh theo yêu cầu ESD của từng công đoạn.
   • Kiểm tra thử bằng nguồn điện trường đã biết nếu có thiết bị hiệu chuẩn.

Hướng dẫn vận hành

1. Bật nguồn hệ thống.
2. Chờ cảm biến hoàn tất tự kiểm tra trong khoảng 5 giây.
3. Theo dõi giá trị điện trường hoặc điện áp trên phần mềm.
4. Kiểm tra đèn LED trạng thái.
5. Khi có cảnh báo, kiểm tra thanh ion, máy thổi ion, tiếp địa và điều kiện môi trường.
6. Không thay đổi khoảng cách cảm biến khi chưa hiệu chỉnh lại hệ số đo.
7. Lưu dữ liệu đo để theo dõi xu hướng phát sinh tĩnh điện trên dây chuyền.

Bảo trì và kiểm tra định kỳ

Vệ sinh cảm biến

• Ngắt nguồn trước khi vệ sinh.
• Dùng khăn mềm hoặc khí sạch áp suất thấp.
• Không để bụi hoặc dầu bám vào vùng cảm biến.
• Không dùng dung môi có thể ăn mòn vỏ hoặc phần tử MEMS.

Kiểm tra kết nối

• Kiểm tra đầu RJ45.
• Kiểm tra dây RS485_A và RS485_B.
• Kiểm tra cực nguồn DC.
• Kiểm tra dây nối đất và chống nhiễu.

Kiểm tra cảnh báo

• Thử LED vàng, cam và đỏ.
• Kiểm tra còi cảnh báo.
• Kiểm tra tín hiệu cảnh báo truyền về PLC hoặc máy tính.

Hiệu chuẩn

• So sánh với thiết bị đo tĩnh điện chuẩn.
• Kiểm tra tại khoảng cách cố định.
• Hiệu chỉnh định kỳ theo quy trình quản lý ESD của nhà máy.

Lưu ý an toàn

• Không cấp nguồn vượt quá DC24V.
• Không đấu ngược cực POWER+ và POWER-.
• Không kết nối sai chân RS485 với nguồn điện.
• Không để cảm biến tiếp xúc trực tiếp với vật thể mang điện áp cao.
• Không lắp quá gần bộ phát điện áp cao nếu chưa đánh giá nhiễu.
• Không sử dụng ngoài dải nhiệt độ -10°C đến 55°C.
• Không để nước hoặc hơi ẩm ngưng tụ trực tiếp trên cảm biến.
• Việc tích hợp RS485 nên do kỹ thuật viên điện hoặc tự động hóa thực hiện.

Đối tượng phù hợp

• Nhà máy điện tử: Giám sát PCB, linh kiện và bàn thao tác ESD.
• Nhà máy bán dẫn: Theo dõi điện trường trên wafer, chip và module.
• Nhà máy màn hình: Kiểm soát tĩnh điện trên kính và film quang học.
• Nhà máy film, nhựa và bao bì: Phát hiện điện tích trên vật liệu cuộn.
• Ngành in ấn: Giám sát tĩnh điện trên giấy và nhãn.
• Nhà chế tạo máy: Tích hợp cảm biến vào dây chuyền tự động.
• Đơn vị kiểm soát ESD: Xây dựng hệ thống giám sát tĩnh điện tập trung.

Thông Tin Công Ty

#Hashtags

#CamBienTinhDienKS15CH #CamBienMEMS #GiamSatTinhDien #ThietBiDoTinhDien #KiemSoatESD #CamBienCongNghiep