So sánh cảm biến khói quang học và cảm biến khói ion

Trong hệ thống báo cháy tự động, cảm biến khói đóng vai trò then chốt giúp phát hiện sớm nguy cơ cháy nổ và bảo vệ con người cũng như tài sản. Trên thị trường hiện nay, hai loại cảm biến khói phổ biến nhất là cảm biến khói quang học (Photoelectric Smoke Detector) và cảm biến khói ion (Ionization Smoke Detector).

Mỗi loại cảm biến đều có nguyên lý hoạt động, ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng riêng. Vậy đâu là sự khác biệt? Loại nào phù hợp hơn cho công trình dân dụng, văn phòng hay nhà xưởng công nghiệp? Hãy cùng tìm hiểu chi tiết trong bài viết này.

Mục Lục

Cảm biến khói quang học là gì?

Cảm biến khói quang học (photoelectric) hoạt động dựa trên nguyên tắc khuếch tán ánh sáng.

Bên trong cảm biến có một nguồn phát ánh sáng (thường là LED hồng ngoại) và một bộ phận thu ánh sáng.
Trong điều kiện bình thường, ánh sáng đi theo hướng cố định và không chạm vào bộ thu.
Khi có khói từ đám cháy âm ỉ xâm nhập vào buồng cảm biến, các hạt khói sẽ làm tán xạ ánh sáng, khiến ánh sáng lệch hướng và chiếu vào bộ thu.
Bộ thu nhận tín hiệu và kích hoạt chuông báo cháy.

👉 Chính vì cơ chế này, cảm biến khói quang học nhạy bén hơn với đám cháy âm ỉ, cháy có nhiều khói (ví dụ: cháy sofa, chăn màn, dây điện, gỗ).

Cảm biến khói ion là gì?

Cảm biến khói ion (ionization) hoạt động dựa trên sự thay đổi trong dòng điện ion hóa.

Bên trong cảm biến có chứa một lượng rất nhỏ chất phóng xạ (thường là Americium-241).
Chất phóng xạ này làm ion hóa không khí trong buồng cảm biến, tạo ra một dòng điện ổn định giữa hai bản cực.
Khi có hạt khói từ đám cháy bùng phát nhanh đi vào buồng, chúng làm gián đoạn quá trình ion hóa, khiến dòng điện thay đổi.
Sự thay đổi này được hệ thống ghi nhận và phát tín hiệu báo động.

👉 Nhờ cơ chế này, cảm biến khói ion nhạy hơn với cháy bùng phát nhanh, ít khói (ví dụ: cháy giấy, cháy xăng dầu, cháy ga).

Để dễ hình dung, dưới đây là bảng so sánh chi tiết giữa hai loại cảm biến khói:

Tiêu chí	Cảm biến khói quang học	Cảm biến khói ion
Nguyên lý	Dùng ánh sáng LED và bộ thu quang học để phát hiện khói tán xạ.	Dùng chất phóng xạ ion hóa không khí, đo dòng điện ion.
Loại cháy phát hiện tốt nhất	Cháy âm ỉ, nhiều khói, cháy dây điện, vải, gỗ.	Cháy bùng phát nhanh, ít khói, cháy xăng dầu, giấy.
Độ nhạy với khói	Rất nhạy với khói dày, cháy âm ỉ.	Rất nhạy với ngọn lửa bùng phát, khói mỏng.
Độ bền & tuổi thọ	8 – 10 năm.	7 – 9 năm.
Khả năng chống báo giả	Ít báo giả hơn (nhưng dễ bị ảnh hưởng bởi bụi và hơi nước).	Dễ báo giả khi nấu ăn, hút thuốc.
Chi phí	Giá phổ biến, dễ mua trên thị trường.	Rẻ hơn nhưng khó thay thế do chứa chất phóng xạ.
Ứng dụng	Văn phòng, nhà ở, khách sạn, chung cư.	Nhà kho, xưởng sản xuất, phòng chứa chất dễ cháy.

4. Ưu nhược điểm của từng loại cảm biến

Cảm biến khói quang học

Ưu điểm:

Phát hiện sớm các đám cháy âm ỉ nguy hiểm.
Độ chính xác cao, ít báo giả khi nấu ăn hoặc khói thuốc lá.
Thân thiện với môi trường, không chứa chất phóng xạ.

Nhược điểm:

Dễ bị ảnh hưởng bởi bụi bẩn hoặc hơi nước.
Cần vệ sinh định kỳ để tránh giảm độ nhạy.

Cảm biến khói ion

Ưu điểm:

Phản ứng nhanh với ngọn lửa bùng phát.
Giá thành thấp hơn so với cảm biến quang học.

Nhược điểm:

Dễ gây báo giả trong môi trường có khói mỏng từ nấu nướng.
Chứa chất phóng xạ nên khó xử lý sau khi hết hạn sử dụng.
Một số quốc gia đã hạn chế lưu hành vì lý do an toàn phóng xạ.

Nên chọn cảm biến khói nào?

Việc lựa chọn cảm biến khói quang học hay ion phụ thuộc vào loại công trình và nguy cơ cháy:

Nhà ở, chung cư, văn phòng, khách sạn: Nên chọn cảm biến khói quang học, vì chúng thường xảy ra cháy âm ỉ (dây điện chập cháy, vật liệu nội thất bốc khói).
Kho chứa, xưởng sản xuất, nhà máy hóa chất, trạm xăng: Nên chọn cảm biến khói ion, vì dễ xảy ra cháy bùng phát nhanh với ít khói.
Công trình quy mô lớn: Thường kết hợp cả hai loại cảm biến để đảm bảo độ chính xác tối đa.

Các yếu tố cần cân nhắc khi lắp đặt cảm biến khói

Khi lựa chọn và lắp đặt, ngoài loại cảm biến, bạn cũng nên chú ý đến:

Tiêu chuẩn PCCC: Đảm bảo cảm biến đạt chuẩn quốc tế (UL, EN54) hoặc quy chuẩn Việt Nam.
Môi trường lắp đặt: Nếu khu vực nhiều bụi hoặc hơi nước, nên dùng cảm biến chuyên dụng để tránh báo giả.
Hệ thống trung tâm: Cảm biến nên đồng bộ với tủ trung tâm báo cháy để dễ quản lý.
Chi phí bảo trì: Chọn loại dễ vệ sinh, dễ thay thế.

Giá cảm biến khói quang học và ion trên thị trường

Giá bán tùy thuộc vào thương hiệu (Hochiki, Apollo, GST, Horing, Siemens…) và tính năng (độc lập hay tích hợp hệ thống).

Cảm biến khói quang học: 250.000 – 600.000 VNĐ/thiết bị.
Cảm biến khói ion: 200.000 – 500.000 VNĐ/thiết bị.

👉 Lưu ý: Dù giá cả có thể chênh lệch, nhưng yếu tố an toàn và độ phù hợp mới là quan trọng nhất.

Xu hướng công nghệ mới

Hiện nay, nhiều doanh nghiệp đang ưu tiên sử dụng cảm biến khói quang học thông minh, có khả năng:

Kết nối không dây (WiFi, Zigbee) để tích hợp vào nhà thông minh.
Kết hợp cảm biến nhiệt để giảm báo giả.
Ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để phân tích dữ liệu khói và nhiệt.

Điều này cho thấy trong tương lai, cảm biến quang học có thể dần thay thế cảm biến ion, đặc biệt trong môi trường dân dụng.

Kết luận

Qua so sánh, ta có thể rút ra:

Cảm biến khói quang học: Phù hợp cho nhà ở, văn phòng, khách sạn – nhạy với cháy âm ỉ, nhiều khói.
Cảm biến khói ion: Phù hợp cho nhà kho, nhà máy, xưởng sản xuất – nhạy với cháy bùng phát, ít khói.

👉 Nếu muốn an toàn tuyệt đối, các công trình lớn nên kết hợp cả hai loại cảm biến, hoặc sử dụng hệ thống báo cháy tích hợp công nghệ kép (dual-sensor).

Việc đầu tư đúng loại cảm biến khói không chỉ là tuân thủ tiêu chuẩn PCCC, mà còn là sự bảo vệ cho chính tính mạng và tài sản của bạn.