Cảm biến quang điện (Photoelectric sensor) – CẦN BIẾT (2022)

0
20

Từ những câu hỏi thắc mắc của anh em được gửi về cho chúng tôi cảm biến quang điện (photoelectric sensor) nó là gì và chúng có cấu tạo, nguyên lý hoạt động ra làm sao có những đặc điểm gì? Vậy bây giờ anh em hãy cùng chúng tôi đi tìm hiểu và gỡ rối những câu hỏi mà anh em đã gửi về cho mecsu được đưa ra nhé!

(Photoelectric sensor) Cảm biến quang là gì?

Anh sẽ thường nghe tới Photoelectric sensor, được phiên dịch ra tiếng việt là cảm biến quang vậy cảm biến quang.

Đây là một loại cảm biến phát ra điện từ và chùm tia sáng chiếu phát hiện các vật thể di chuyển và đo lường được khoảng cách và tốc độ di chuyển của vật thể đó. Khi xuất các vật thể di chuyển các quang sẽ phát ra tín hiệu cho trung tâm OUT để phát ra ánh sáng.

Cảm biến quang điện

Tự bản thân bên trong cảm biến quang phát ra tia sáng để cảm biến và báo về trung tâm điều khiển của cảm biến quang. Cảm biến quang đóng vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp hóa hiện đại hóa như hiện nay và cả biến quang được ví như đôi mắt của người công nhân để kiểm tra trong chuỗi sản xuất và cung ứng.

Khái niệm cảm biến quang

→ Cấu tạo cảm biến quang

Về cấu tạo của cảm biến quang hiện nay xuất hiện trên thị trường đa số thường là có cấu tạo bao gồm có 3 bộ phận chính để cấu thành 1 cảm biến quang hoàn chỉnh đó là:

Cấu tạo cảm biến quang

→ Thiết bị phát sáng

Cảm biến quang hầu hết các loại cảm biến thường sử dụng bộ đèn LED được phát ra xung quanh cảm biến và cảm biến đèn LED nhận thấy các vật di chuyển phát hiện các vật thể xung quanh bằng đèn cảm biến.

Thiết bị phát sáng cảm biến quang

Ánh sáng cảm biến có gắn nhịp điệu xung có yếu tố khác biệt và được coi là đặc biệt để giúp cảm biến xung phân biệt với các nguồn ánh sáng từ phòng hoặc bên ngoài phòng (ánh sáng mặt trời).

Đèn LED của cảm ứng quang hiện nay thông dụng và phổ biến nhất là ánh sáng có sắc tố LED đỏ và LED hồng ngoại và có thể là LED lazer và các sắc tố LED khác chưa được phổ biến và thông dụng.

→ Thiết bị thu sáng

Thiết bị thu sáng cũng như tên gọi của nó đã thể hiện được cả khái niệm và ý nghĩa của thiết bị thu sáng: Hiện nay các thiết bị thu sáng là một bộ phận đặc biệt để chuyển đổi những thành tín hiệu điện phát ra chuyển đổi các tỉ lệ này thành các cảm biến thu sáng.

Thiết bị thu sáng cảm biến quang

Phần Thiết bị thu sáng có hệ thống AMT bộ phận này nhận cảm quang ánh sáng từ cảm biến và nhận ra các vật thể lạ và di chuyển để thông tin đến trung tâm tạo ra tín hiệu đèn.

Bộ phận của thiết bị thu sáng có sử dụng hầu như các mạch cảm biến và tích hợp chuyên dụng để khuếch đại và xử lý các chức năng bao gồm các vi mạch chạy trong bộ cảm biến thu sáng. Tuy nhiên thiết bị thu phát có thể trực tiếp nhận ánh sáng từ bộ phát.

→ Thiết bị xử lý tín hiệu đầu ra

Trong sơ đồ cấu tạo anh em có thể nhìn thấy thiết bị đầu ra là bộ phận tiếp nhận tín hiệu từ thiết bị thu sáng và thiết bị thu sáng chuyển đổi tín hiệu theo tỉ lệ tranzito và từ đó tạo thành chế độ ON/OFF ở tín hiệu này nhằm mục đích để có độ khuếch đại lớn.

Thiết bị xử lý tín hiệu đầu ra cảm biến quang

→ Thông số kỹ thuật của Photoelectric sensor

Các thông số kỹ thuật của Photoelectric sensor sẽ được thể hiện ở dưới đây mecsu rất mong anh em sẽ theo dõi kỹ phần này để hiểu được các thông số kỹ thuật để ứng dụng và phục vụ cho việc sử dụng của anh em nhé.

Thông số kỹ thuật cảm biến quang

  • Về loại cảm biến: thu và phát, phản xạ gương phản xạ khuếch tán
  • Về nguồn sáng: đèn LED màu đỏ
  • Đèn báo sáng: nguồn (T): đèn LED màu cam, ngõ ra ® đèn LED báo màu cam và vận hành ổn định đèn LED báo màu đỏ.
  • Khoảng cách phát hiện của cảm biến quang điện là 20m
  • Kết nối dây cáp: đầu nói M8*1
  • Định mức: Điện áp nguồn: 10 đến 30 VDC, bao gồm độ gợn (P_P+_ 10%) về dòng điện tiêu thụ: đầu phát từ 20 mA trở xuống, đầu nhận : 28 mA triwr xuống
  • Ngõ ra: ngõ tiếp điểm relay 30VDC 3A, 250VAC 3A tải thuần trở, cấu tạo tiếp điểm: 1C
  • Thời gian đáp ứng của cảm biến quang điện tối đa là 1ms
  • Khối lượng: được tính xấp xỉ 48g (gồm cáp 2-m)

→ Ứng dụng cảm biến quang điện

Khi chúng ta nhắc đến một đồ vật hay các sản phẩm kỹ thuật số thì không thể kể không nhắc đến chúng sẽ được ứng dụng như thế nào và được ứng dụng phổ biến ở trong các ngành nghề nào trong xã hội phát triển này.

Ứng dụng cảm biến quang điện

Cảm biến quang điện lại là 1 phần quan trọng của công nghệ hiện đại hóa nên cảm biến quang điện sẽ khá phổ biến về ứng dụng trong công nghệ sản xuất hiện đại hóa như ngày nay. Ứng dụng chủ yếu của cảm biến quang là dùng để phát hiện những vật thể khác nhau và đo lường khoảng cách giữa các vật thể với nhau.

Gặp cảm biến quang điện ở đâu trong cuộc sống?

  • Kiểm tra dây chuyền sản xuất trong các nhà máy sản, xí nghiệp

Cảm biến quang kiểm tra dây chuyền sản xuất

  • Phát hiện các sản phẩm bị lỗi và hỏng khi đóng gói
  • Kiểm tra, kiểm soát cửa mở đóng của nhà xe hoặc các cửa hàng như điện thoại
  • Phát hiện được vật thể như người đi qua cửa

Cảm biến quang phát hiện vật thể

  • Bật tắt vòi nước rửa tay
  • Nhận dạng và đếm IC
  • Phát hiện túi xách và vali trên băng truyền phục vụ tại các sân bay

Cảm biến quang kiểm tra băng chuyền

  • Phát hiện người để mở cửa và phát hiện xe đi qua
  • Nhận dạng và đếm IC

Trên đây chỉ là yếu tố mang tính liệt kê một phần nhỏ của ứng dụng của cảm biến quang trong ngành công nghiệp phát triển mạnh mẽ như hiện nay và tiêu biểu trong ứng dụng của cảm biến quang điện và còn rất nhiều ứng dụng khác của cảm biến quang điện.

Có bao nhiêu loại cảm biến quang điện?

Hiện nay cảm biến quang điện phổ biến trên thị trường được chia làm 3 loại: một là: Through – Beam Sensor và hai là Retro – Reflection Sensor, ba là Retro – Reflection Sensor. Vậy hiện nay 3 loại cảm biến này có đặc điểm và nguyên lý hoạt động của chúng như thế nào.

#1 Through – Beam Sensor

→ Đặc điểm

Ở loại dòng cảm biến quang thu phát có tên tiếng anh là (through-beam sensor) ở loại này có đặc điểm là có thể phát hiện vật thể ở khoảng cách từ 60m.

Through – Beam Sensor

Về mặt màu sắc thì cảm biến through – beam sensor không bị ảnh hưởng bởi yếu tố màu sắc và bề mặt cũng như khoảng cách.

→ Nguyên lý hoạt động

  • Cảm biến không có vật cản

Cảm biến sẽ phát ra ánh sách đèn LED có màu cam và về cảm biến sẽ thu ánh sáng. Quá trình trên được thực hiện theo một vòng tròn và một cách liên tục.

Đặc điểm through-beam sensor

  • Cảm biến có vật cản

Cảm biến phát ánh sáng sẽ luôn phát ánh sáng đèn LED màu cam và cảm biến thu ánh sáng sẽ xảy ra tình trạng ánh sáng sẽ không thu được vì bị vật thể che chắn.

Nguyên lý hoạt động Through – Beam Sensor

#2 Retro – Reflection Sensor

→ Đặc điểm

Retro-Reflective sensor (cảm biến quang phản xạ gương) về cảm biến này có đặc điểm riêng rất đặc biệt là bộ cảm biến này có chung cùng một thiết bị phát, thiết bị này có thể phát cả ánh sáng và có thể thu ánh sáng trên cùng một thiết bị này.

Retro – Reflection Sensor

Dòng cảm biến quang phản xạ gương rất thuận tiện cho việc tháo lắp và tiết kiệm được dây dẫn và có thể phát hiện những vật thể mờ và trong suốt. Nhưng nhược điểm ở dòng cảm biến này là khoảng cách phát hiện vật thể lại bị thu hẹp hơn dòng through – beam sensor khoảng cách phát hiện chỉ tối đa 15m.

→ Nguyên lý hoạt động

Khi cảm biến phản xạ quang hoạt động sẽ xảy ra 2 trường hợp như sau:

Nguyên lý hoạt động Retro – Reflection Sensor

  • Thứ nhất là không có vật cản: thu ánh sáng sẽ bị gương phản xạ thu lại toàn bộ ánh sáng.
  • Thứ hai là có vật cản: Vật cản sẽ làm thay đổi các tần số của ánh sáng phản xạ hoặc thay đổi ánh sáng thu vì vậy ánh sáng sẽ bị mất và lúc này cảm biến phản xạ gương sẽ phát ra tín hiệu điện PNP và NPN,….

#3 Diffuse reflection sensor

→ Đặc điểm

Là loại cảm biến quang khuếch tán loại cảm biến này có cùng chung đặc điểm với dòng cảm biến quang phản xạ là cả cảm biến thu sáng và phát sáng sáng là cùng chung một thiết bị.

Diffuse reflection sensor

Cảm biến này thường được sử dụng để quan sát hệ thống máy móc tự động hóa và giám sát các thiết bị robot có lắp các vật thể có đúng vị trí đã được lập trình sẵn chưa. Bởi ảnh hưởng về màu sắc cũng như bề mặt thì mức độ khoảng cách phát hiện các vật thể là 2m.

→ Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động Diffuse reflection sensoror

  • Khi ở trạng thái xuất hiện vật thể: Ánh sáng thu và phát cũng sẽ liên tục phát ra ánh sáng đèn LED đến bề mặt vật thể để phát hiện các vật thể có thể bị cản. Ánh sáng phản xạ sẽ đi ngược vào vị trí thu ánh sáng.
  • Khi ở trạng thái không có vật thể: Cảm quang khi chưa phát hiện ra vật thể sẽ phát ra sáng bề mặt và khoảng cách có thể thu được vật cản hoặc bề mặt vật thể không phản xạ ánh sáng thu về vị trí thu ánh sáng.

Làm thế nào điều chỉnh độ nhảy cảm của Photoelectric sensor?

Khi anh em mình mua 1 loại cảm biến nào cũng đều đặt ra câu hỏi nếu mua và sử dụng thì về độ nhạy của cảm biến của cảm quang sẽ như thế nào và nội dung dưới đây sẽ giải đáp các thắc mắc về độ nhạy của cảm biến và cách để điều chỉnh độ nhạy của photoelectric sensor.

Điều chỉnh độ nhạy của ngưỡng

Khi sử dụng cảm biến quang điện người sử dụng sẽ điều chỉnh ở mức độ ngưỡng ánh sáng vừa đủ để kích hoạt đầu ra để phát và thu ánh sáng ở cường độ điều chỉnh ở mức vừa đủ vừa có thể nâng cao tuổi thọ cho cảm biến quang điện vừa tích kiệm nhiên vật liệu.

Điều chỉnh độ nhạy của ngưỡng

Trong thực tế khi ánh ánh sáng thu được điều chỉnh hoặc thay đổi mức độ ánh sáng và điều chỉnh ngưỡng sẽ dẫn đến việc tăng hoặc có thể giảm khoảng cách phát hiện vật thể. Vậy nên việc điều chỉnh khoảng cách ở đây cũng có ý nghĩa nhất định đó là sẽ giúp cảm biến quang có thể nhạy hơn và phát hiện ra những vật thể ở tỷ lệ nhỏ và mờ hơn.

Điều chỉnh nút chuyển Light-ON/ Dark-ON cảm biến quang điện:

Ở phần này công tác chuyển đổi điều chỉnh và thay đổi tình trạng đầu ra của cảm biến điện quang.

Điều chỉnh nút chuyển cảm biến quang điện

Nên dùng cảm biến quang điện của hãng nào?

Hiện nay anh em chúng ta cũng thấy các loại dòng cảm biến xuất hiện trên thị trường và được bày bán. Mỗi một thương hiệu hay mỗi hãng đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng của từng hãng.

Vậy nên anh em cùng mình tìm hiểu các hãng cảm biến nên sử dụng nhé:

  1. Cảm biến quang Omron – Nhật Bản
  2. Dòng Panasonic – Nhật Bản
  3. Thương hiệu Keyence – Nhật Bản
  4. Hãng Yamatake – Nhật Bản
  5. Cảm biến quang Sunx – Nhật Bản
  6. Dòng Sick – Đức
  7. Cảm biến quang IFM – Đức
  8. Hãng Autonics – Hàn
  9. Cảm biến quang Schneider – Pháp

Nên dùng cảm biến quang điện của hãng nào

Trên đây là những hãng sản xuất cảm biến quang điện nên sử dụng và tin dùng mà mecsu gợi ý cho anh em.

⏭️ Mời anh em xem thêm nhé:

Bài viết trên đây đã giải đáp những câu hỏi mà anh em gửi về cho vlog cảm biến quang điện là gì và nguyên lý hoạt động của cảm biến, nên tin dùng và sử dụng hãng sản xuất cảm biến quang điện nào trên thị trường. Hy vọng bài viết sẽ nâng cao thêm kiến thức cho cá nhân anh em để ứng dụng trong thực tế. Cảm ơn anh em đã theo dõi hết bài viết.

Mecsu Blog

Đam mê cơ khí trong máu rồi, biết gì chia sẻ đó, anh em cùng nhau chia sẻ nhé
Subscribe
Notify of
0 Bình luận
Inline Feedbacks
View all comments