Cảm biến quang là gì? Cấu tạo và ứng dụng của cảm biến quang

Các loại cảm biến quang hiện nay được sử dụng rộng rãi trong các khu vực tự động hóa, công nghiệp, nhà máy, xưởng sản xuất,… Nhu cầu sử dụng ngày càng cao dẫn tới sự ra đời của các loại cảm biến quang khác nhau. Vậy cảm biến quang có cấu tạo và ứng dụng ra sao? Ta sẽ cùng tìm hiểu thông qua bài viết sau đây.

Giới thiệu cảm biến quang là gì?

Cảm biến quang (Photoelectric Sensor) là thiết bị kết hợp các linh kiện quang điện. Khi tiếp xúc với ánh sáng chúng sẽ thay đổi trạng thái dựa vào hiện tượng phát xạ điện tử ở cực Cathode tín hiệu quang sẽ được chuyển đổi thành tín hiệu điện. Từ đó có khả năng phát hiện sự hiện diện của vật thể.

Bạn đang đọc: Cảm biến quang là gì? Cấu tạo và ứng dụng của cảm biến quang

Cảm biến quang là gì ?
Cảm biến quang hoàn toàn có thể phát hiện những vật thể từ xa, đo lường và thống kê khoảng cách đến những vật thể và vận tốc chuyển dời của những đối tượng người dùng đó. Do vậy chúng đóng vai trò rất quan trọng trong nghành công nghiệp tự động hóa .

Cấu tạo của cảm biến quang như thế nào?

Cảm biến quang được cấu thành từ 3 bộ phận chính là bộ thu ánh sáng, bộ phát ánh sáng và bộ phận mạch xử lý tín hiệu.

Cấu tạo chung của cảm biến quang

Bộ phận phát sáng

Bộ phận này tiếp đón vị trí cảm biến quang nhiệt, phát ra ánh sáng dạng xung. Tùy vào từng hãng sản xuất sẽ có tần số ánh sáng riêng không liên quan gì đến nhau được phong cách thiết kế. Bộ phận này hỗ trợ cho bộ phận thu ánh sáng phân biệt nguồn sáng từ cảm biến và nhiều nguồn khác .

Bộ phận thu sáng

Bộ phận này có trách nhiệm đảm nhiệm ánh sáng và sau đó truyền tín hiệu đến bộ phận giải quyết và xử lý .

Bộ phận mạch xử lý tín hiệu đầu ra

Bộ phận này đảm nhiệm tín hiệu từ bộ phận thu sáng và chuyển tín hiệu theo tỉ lệ tranzito thành chính sách ON / OFF. Khi lượng ánh sáng thu được vượt quá mức ngưỡng được xác lập, tín hiệu ra của cảm biến được kích hoạt. Mặc dù 1 số ít loại cảm biến thế hệ trước tích hợp mạch nguồn và dùng tín hiệu ra là tiếp điểm rơ-le ( relay ) vẫn khá thông dụng, ngày này những loại cảm biến đa phần dùng tín hiệu ra bán dẫn ( PNP / NPN ). Một số cảm biến quang còn có cả tín hiệu tỉ lệ ra Giao hàng cho những ứng dụng đo đếm .

Ưu nhược điểm của cảm biến quang

Một số ưu và điểm yếu kém của thiết bị cảm biến quang được người dùng nhìn nhận như sau .

Ưu điểm:

• Phát hiện vật thể từ xa với khoảng cách lên tới 100m mà không cần tiếp xúc trực tiếp với vật thể đó.
• Độ bền cao, ít bị hao mòn, hoạt động với độ chính xác cao, ổn định.
• Có thể đồng thời phát hiện nhiều vật thể khác nhau.
• Độ nhạy cao và có thể tùy chỉnh, thời gian đáp ứng tương đối nhanh chóng.

Nhược điểm:

• Tính chống bụi chưa cao, hoạt động của cảm biến sẽ bị ảnh hưởng như bề mặt của nó bị bám bẩn.
• Các yếu tố như màu sắc, khả năng phản xạ ánh sáng của vật có thể ảnh hưởng tới hoạt động của cảm biến quang.

Thông số đặc trưng của cảm biến quang

Khi lựa chọn những cảm biến quang lúc bấy giờ, một trong những yếu tố quan trọng người dùng cần chăm sóc đó là những thông số kỹ thuật đặc trưng của cảm biến .
– Nguồn điện áp cung ứng : Các cảm biến quang thường có nguồn cấp như 12-24 VDC, 24-240 VAC ± 10 % 50/60 Hz, 24-240 VDC ± 10 % ( Ripple P-P : Max. 10 % ) .
– Ngõ đầu ra : Tiếp điểm relay 30VDC 3A, 250VAC 3A tải thuần trở, cấu trúc tiếp điểm là 1 c .
– Phạm vi phát hiện : 15 m so với loại thu – phát ; 0.1 ~ 3 m, 0.1 ~ 5 m so với phản xạ gương và 700 mm so với phản xạ khuếch tán .
– Độ trễ : Cỡ 20 % khoảng cách thiết lập định mức .
– Vật phát hiện chuẩn : Vật mờ đục Ø15 mm so với cảm biến thu-phát, Ø60 mm với cảm biến phản xạ gương, trong mờ so với phản xạ khuếch tán .
– Nguồn sáng : Sử dụng những đèn LED hồng ngoại 940 nm, 850 nm và LED đỏ ( 660 nm ) .
– Các chính sách hoạt động giải trí : Có thể lựa chọn Light ON hoặc Dark ON .
– Chỉ thị hoạt động giải trí : Đèn led xanh lá cho thông tư nguồn, sự không thay đổi, đèn led vàng cho thông tư hoạt động giải trí .
– Cơ chế kiểm soát và điều chỉnh độ nhạy : Được thiết lập biến trở kiểm soát và điều chỉnh .

Có các loại cảm biến quang nào ?

Cảm biến quang thu phát độc lập

Cảm biến quang điện thu phát độc lập ( Through – Beam Sensor ) còn được gọi là cảm biến thu phát chung. Cảm biến gồm thiết bị phát ánh sáng và thiết bị thu ánh sáng đặt đối lập nhau. Là dòng cảm biến được sử dụng nhiều bởi năng lực phát hiện ra vật ở khoảng cách 60 m, hoạt động giải trí đúng chuẩn, không bị chi phối, ảnh hưởng tác động bởi sắc tố và mặt phẳng .

Nguyên lý hoạt động

Khi cảm biến này hoạt động giải trí có hai trạng thái duy nhất đó là trạng thái có và không có vật cản. Khi không có vật cản, hai cảm biến phát sáng và thu sáng sẽ diễn ra liên tục với nhau. Khi có vật cản, cảm biến phát vẫn sẽ phát ra ánh sáng nhưng do có vật cản ở giữa nên cảm biến thu sẽ không thu được ánh sáng. Từ đó vật thể được nhận diện .

Cảm biến quang phản xạ gương

Cảm biến quang phản xạ gương ( Retro – Reflection Sensor ) có cả bộ phát ánh sáng, bộ thu ánh sáng và trang bị gương phản xạ kèm theo. Gương phản xạ đóng vai trò là một lăng kính đặc biệt quan trọng. Với ưu điểm điển hình nổi bật là năng lực phát hiện được vật có định dạng mờ, trong suốt có khoảng cách tối đa là tầm 15 m, tiết kiệm ngân sách và chi phí dây dẫn điện và lắp ráp đơn thuần, nhanh gọn .

Nguyên lý hoạt động

Cảm biến phản xạ gương hoạt động giải trí khi bộ phát ánh sáng sẽ phát ra ánh sáng đến gương. Nếu không có bất kỳ vật cản nào Open thì gương sẽ thu lại hàng loạt ánh sáng. Nếu có xuất hiện vật cản hay vật đi qua thì tần số của ánh sáng phản xạ bị biến hóa hoặc bị mất đi ánh sáng thu .

Cảm biến quang phản xạ khuếch tán

Chức năng chính của cảm biến quang phản xạ khuếch tán là phát hiện những vật thể trên những máy móc của mạng lưới hệ thống tự động hóa công nghiệp. Giúp người điều khiển và tinh chỉnh hoàn toàn có thể giám sát được vị trí của những thiết bị máy móc đã được lắp đúng hay chưa. Vì thế mà thiết bị này hoàn toàn có thể được dùng nhiều trong dây chuyền sản xuất đóng gói mẫu sản phẩm, sản xuất hoặc đếm số lượng vật để cho vào thùng hay đóng thành lô, bộ .
Tuy vậy thiết bị này có khoanh vùng phạm vi khá hạn chế trong khoảng chừng 2 m. Độ đúng chuẩn của cảm biến này cũng bị chi phối bởi những sắc tố cùng với mặt phẳng của vật .

Nguyên lý hoạt động

Cảm biến khuếch tán này cũng có 2 trạng thái thao tác khi có vật cản và khi không có vật cản tựa như như những loại cảm biến .

Cảm biến quang phát hiện màu

Cảm biến quang hoàn toàn có thể nhận ra được những vật thể có sắc tố khi thiết lập và lập trình sẵn cho thiết bị. Cảm biến Có hai chính sách phát hiện màu và đồng thời phát hiện màu và cường độ màu. Các thiết bị cảm biến quang lúc bấy giờ đã được nâng cấp cải tiến nhằm mục đích giảm thiểu những lỗi từ ánh sáng bên ngoài và được cho phép cảm biến phát hiện màu không thay đổi .

Ứng dụng của cảm biến quang

Cảm biến quang được ứng dụng đa phần để phát hiện, thống kê giám sát nhiều dạng vật thể ở những khoanh vùng phạm vi khác nhau trong những nghành nghề dịch vụ công nghiệp tự động hóa, sản xuất, …

Một số ứng dụng của cảm biến quang trong sản xuất

Xem thêm: Top 45 linh kiện trường giang phố vọng hay nhất 2022

Các ứng dụng của cảm biến hoàn toàn có thể kể đến như :
– Đếm số lượng mẫu sản phẩm trên dây chuyền sản xuất băng tải .
– Đo kích cỡ, độ dày của mặt phẳng vật thể .
– Kiểm tra, phát hiện những loại sản phẩm lỗi .
– Nhận diện nhãn dán trên những vỏ hộp .
– Giám sát bảo đảm an toàn khi đóng – Open thang máy, nhà xe, …
– Bật – tắt những thiết bị tự động hóa như vòi rửa xe, cửa, mạng lưới hệ thống đèn, …
– Phát hiện người hoặc vật đi qua .
– Kiểm tra vị trí những cụ thể máy được lắp ráp có đúng hay chưa .

Những hãng sản xuất cảm biến quang

Hiện nay trên thị thường có khá nhiều những loại cảm biến quang tới từ những tên thương hiệu khác nhau cho người dùng tìm hiểu thêm lựa chọn. Dưới đây là một số ít hãng cung ứng cảm biến quang nổi tiếng .
Cảm biến quang Omron là tên thương hiệu đến từ Nhật Bản được người dùng lựa chọn khá thông dụng lúc bấy giờ .

Cảm Biến Quang Omron E3JK-DS30M2
Cảm biến quang Panasonic tên thương hiệu từ Nhật Bản là dòng cảm biến chất lượng cao với độ bền được nhà phân phối bảo vệ .
Cảm biến quang Autonics với nguồn gốc từ Nước Hàn được người dùng tin cậy lựa chọn do phong cách thiết kế chắc như đinh, hoạt động giải trí của cảm biến hiệu suất cao .
Cảm biến quang Schneider đến từ tên thương hiệu nổi tiếng tại Pháp – chuyên về quản trị nguồn năng lượng và tự động hóa. Các dòng cảm biến quang được người dùng nhìn nhận cao

Cảm Biến Quang Điện Xum2apcnm8 Schneider
Cảm biến quang Keyence, thêm một tên thương hiệu uy tín tới từ Nhật Bản .
Cảm biến quang Yamatake Nhật Bản với độ đúng mực và độ nhạy cao, tương thích trong những ngành sản xuất, tự động hóa .
Cảm biến quang Sunx là dòng cảm biến chất lượng từ Nhật Bản, với phong cách thiết kế nhỏ gọn và năng lực hoạt động giải trí đúng mực cao .
Cảm biến quang Sick với những dòng cảm biến thu phát chất lượng với nguồn gốc từ Đức .

Lưu ý khi người dùng mua cảm biến quang

Để hoàn toàn có thể lựa chọn được một thiết bị cảm biến quang tương thích nhất với nhu yếu, người dùng nên chăm sóc và quan tâm tới những yếu tố sau .
Người dùng cần quan tâm những yếu tố thông số kỹ thuật kỹ thuật của thiết bị để lựa chọn sao cho tương thích với nhu yếu trong thực tiễn của việc làm. Bạn cũng cần chú ý quan tâm tới độ đúng mực và sai số của thiết bị. Lựa chọn cảm biến có sai số kỹ thuật trong mức được cho phép để phân phối thông tin đúng chuẩn hiệu suất cao .
Chất lượng mẫu sản phẩm là một trong những yếu tố số 1 khi lựa chọn. Nên lựa chọn cảm biến chất lượng tốt để có độ bền và tuổi thọ mẫu sản phẩm cao, có năng lực thao tác hiệu suất cao trong điều kiện kèm theo thiên nhiên và môi trường được cho phép. Để chọn được cảm biến chất lượng thì bạn nên tìm hiểu thêm những địa chỉ cung ứng cảm biến uy tín trên thị trường để được bảo vệ về chất lượng và giá thành không thay đổi

Lưu ý khi người dùng sử dụng cảm biến quang

Trong quy trình sử dụng, để thiết bị hoạt động giải trí hiệu suất cao và có độ bền cao thì người dùng nên chú ý quan tâm một số ít điều sau .

Chú ý vị trí lắp đặt

Khi lắp ráp cảm biến cần tránh xa những nguồn nhiệt hay thiết bị phát nhiệt như máy lạnh, máy tính, động cơ điện … vì nguồn nhiệt sẽ có năng lực gây nhiễu cảm biến và khiến thiết bị hoạt động giải trí không đúng chuẩn. Không nên lắp ráp ngoài trời vì cảm biến sẽ bị tác động ảnh hưởng bởi thời tiết .

Quá trình lắp đặt

Cảm biến quang cần phải được lắp chắn cố định và thắt chặt, tránh rung động giúp sensor hoạt động giải trí không thay đổi. Đối với ứng dụng nhằm mục đích giám sát bảo mật an ninh, chống trộm cần lắp ráp nơi có khoanh vùng phạm vi quét diện rộng và kín kẽ, bảo đảm an toàn .

Tránh bức xạ mặt trời

Các loại cảm biến thường có vỏ làm bằng nhựa chính do vậy không nên để ánh sáng mặt trời trực tiếp chiếu vào, nhất là khu vực đo của cảm biến. Do ánh sáng mặt trời có bức xạ hồng ngoại mạnh nên làm cho sensor bị nhiễu.Không lắp dây tín hiệu cảm biến chung với dây điện nguồn. Bởi dây nguồn chịu tải lớn sẽ phát sinh ra nhiệt, nhiệt độ lại ảnh hưởng tới kết quả của thiết bị đo.

Xem thêm: Linh Kiện Máy Tính Cũ, Linh Kiện PC Cũ – Tin Học Anh Phát

Thường xuyên kiểm tra, bảo dưỡng

Nên tiếp tục kiểm tra hoạt động giải trí của đầu thu phát, vệ sinh thiết bị để bảo vệ thiết bị hoạt động giải trí trong điều kiện kèm theo tốt nhất .
xem thêm : Cảm biến hồng ngoại là gì ?

Lời kết

Như vậy, có thể thấy các cảm biến quang hiện nay đã và đang nắm giữ một vai trò quan trọng trong lĩnh vực công nghiệp hiện đại. Để có thể lựa chọn được các thiết bị cảm biến chất lượng, người dùng nên cân nhắc và tham khảo những thương hiệu uy tín trên thị trường. Hy vọng những chia sẻ của chúng tôi về cảm biến quang đã cung cấp cho bạn được thêm nhiều thông tin hữu ích. Hãy để lại ý kiến và câu hỏi của bạn để nhận được tư vấn từ Hunonic – website https://dichvubachkhoa.vn/ về các sản phẩm điện, thiết bị điện thông minh tốt nhất hiện nay.

Source: https://dichvubachkhoa.vn
Category : Linh Kiện Và Vật Tư