Cảm biến quang là gì? Ứng dụng của cảm biến quang trong ngành công nghiệp như thế nào? Cảm biến quang điện có bao nhiêu loại ? Mỗi loại hoạt động dựa trên nguyên lý nào? Tất tần tật về cảm biến quang sẽ được chia sẻ trong bài viết tổng hợp này.
Cảm biến quang tiếng Anh là gì ?
Cảm biến quang tiếng anh là ” Photoelectric sensor “. Bạn search từ khóa này lên google sẽ tìm được những hiệu quả tối ưu nhất về cảm biến quang. Trang tiên phong Open Wikipedia là trang thông tin đáng đáng tin cậy nhất lúc bấy giờ .
Hình 1 : Các loại cảm biến quang điện
Câu hỏi : Cảm biến quang điện là gì ?
Trả lời : Cảm biến quang điện là thiết bị phát ra chùm tia ánh sáng dạng tần số chiếu vào vật thể cần phát hiện hoặc gương. Khi vật thể đi qua sẽ tác động ảnh hưởng đến tần số của bộ thu sáng. Sự biến hóa này được đổi khác thành tín hiệu điện nhờ hiện tượng kỳ lạ phát xạ điện tử ở cực catot ( Cathode ) khi có một lượng ánh sáng chiếu vào .
Hình 2 : Nguyên lý cơ bản cảm biến quang
Cảm biến quang điện hoạt động giải trí như thế nào ?
Cấu tạo của cảm biến quang cơ bản gồm có 3 phần chính :
- Bộ phát ánh sáng
- Bộ thu ánh sáng
- Bo mạch xử lý tín hiệu điện
Chức năng của từng phần như sau :
- Bộ phát ánh sáng : Có nhiệm vụ phát ra ánh sáng dạng xung (tần số). Tần số ánh sáng này sẽ được hãng sản xuất thiết kế đặc biệt để bộ thu ánh sáng có thể phân biệt được ánh sáng từ cảm biến và ánh sáng từ nguồn khác bên ngoài như : ánh sáng tự nhiên (ban ngày), bóng đèn,…
- Bộ thu ánh sáng : Có nhiệm vụ tiếp nhận ánh sáng từ bộ phát sáng, nó được gọi là phototransistor (tranzito quang).
- Mạch xử lý tín hiệu điện : Khi tiếp nhận tín hiệu từ bộ thu ánh sáng. Mạch điện tử sẽ chuyển tín hiệu tỉ lệ (analogue) từ tranzito quang thành tín hiệu ON / OFF được khuếch đại. Tín hiệu ngõ ra thường dùng nhất là NPN, PNP,…
Cảm biến quang điện có bao nhiêu loại ?
Cảm biến quang điện lúc bấy giờ có khoảng chừng 5 loại khác nhau tùy vào ứng dụng. Tuy nhiên nguyên tắc thao tác chung vẫn giống nhau. Nhưng chi tiết cụ thể từng loại lại khác nhau đôi chút. Chúng ta cùng mày mò từng loại nhé .
1. Cảm biến quang điện thu phát độc lập
Loại cảm biến quang thu phát độc lập là cảm biến ánh sáng không phản xạ, để hoạt động giải trí được cần một con phát ánh sáng và một con thu ánh sáng lắp đối lập với nhau .
Đặc điểm : Không bị ảnh hưởng tác động bởi mặt phẳng, sắc tố, khoảng cách phát hiện đến 60 m
Nguyên lý hoạt động giải trí như sau :
+ Trạng thái không có vật cản : Cảm biến phát ánh sáng và cảm biến thu ánh sáng. Phát và thu ánh sáng liên tục với nhau
+ Trạng thái có vật cản : Cảm biến phát vẫn phát ánh sáng. Nhưng cảm biến thu ánh sáng không thu được ánh sáng ( bị vật cản che chắn )
Hình 3 : Nguyên lý hoạt động giải trí cảm biến quang thu phát độc lập
Ứng dụng cảm biến quang điện thu phát độc lập :
Việc cho sinh ra cảm biến quang thu phát độc lập nhằm mục đích phân phối cho những thiên nhiên và môi trường có đặc thù phản xạ ánh sáng cao, hoặc mặt phẳng hấp thụ ánh sáng, … không dùng cảm biến thu phát chung được .
Hình 3 : Ứng dụng cảm biến quang thu phát độc lập
2. Cảm biến quang phản xạ gương
Bộ cảm biến quang điện phản xạ gương là cảm biến có bộ phát ánh sáng và thu ánh sáng trên cùng một thiết bị. Gương phạn xạ là một lăng kính đặc biệt quan trọng. Đi kèm với cảm biến quang luôn những bạn nhé .
Đặc điểm : Lắp đặc thuận tiện, tiết kiệm chi phí dây dẫn, phát hiện được vật trong suốt, mờ, … khoảng cách tồi đa 15 m
Hình 4 : Nguyên lý hoạt động giải trí cảm biến quang phản xạ gương
Nguyên lý hoạt động giải trí : Khi cảm biến hoạt động giải trí bộ phát ánh sáng sẽ phát ánh sáng đến gương. Khi không có vật cản thì gương sẽ phản xạ lại bộ thu ánh sáng. Khi có vật cản đi qua thì sẽ làm đổi khác tần số của ánh sáng phản xạ hoặc bị mất ánh sáng thu => Cảm biến sẽ xuất tín hiệu điện PNP, NPN, …
Hình 5 : Ứng dụng cảm biến quang phản xạ gương
3. Cảm biến quang phản xạ khuếch tán
Thiết bị cảm biến quang phản xạ khuếch tán là loại cảm biến có bộ thu và phát chung. Thường được dùng để phát hiện những vật thể trên mạng lưới hệ thống máy móc tự động hóa. Giám sát những thiết bị đã được lắp đúng vị trí hay chưa .
Đặc điểm : Bị ảnh hưởng tác động bởi mặt phẳng, sắc tố, khoảng cách tối đa 2 m
Hình 6 : Nguyên lý cảm biến quang phản xạ khuếch tán
Nguyên lý hoạt động giải trí như sau :
+ Trạng thái báo phát hiện vật cản : Cảm biến phát ánh liên tục từ bộ phát đến mặt phẳng vật cản. Ánh sáng phản xạ đi ngược về vị trí thu sáng
+ Trạng thái không vật cản : Khi không có vật cản đi vào, ánh sáng không phản xạ về vị trí thu được hoặc mặt phẳng vật không phản xạ ánh sáng về vị trí thu .
Hình 7 : Ứng dụng cảm biến quang phản xạ khuếch tán
4. Cảm biến quang phát hiện màu ( cảm biến sắc tố )
Cảm biến biến nhận dạng sắc tố. Để nhận dạng được sắc tố bắt buộc tất cả chúng ta phải ” dạy ” cảm biến phân biệt sắc tố cần phân biệt. Thuật ngữ dạy cảm biến nghe có vẽ khó hiểu. Nhưng thực ra cũng khá đơn thuần, vì nhà phân phối đã lập trình sẵn. Khi sử dụng chỉ việc thiết lập cho cảm biến nhận dạng màu trước hoạt động giải trí thế thôi .
Nguyên lý hoạt động giải trí : Cảm biến quang phát hiện màu cũng là loại cảm biến thu phát chung. Nó hoạt động giải trí tựa như như cảm biến quang phản xạ khuếch tán. Nhưng cảm biến chỉ nhận đúng màu đã học mới phát tín hiệu điện NPN, PNP, …
Hình 8 : Ứng dụng cảm biến phát hiện màu trong sản xuất .
Các tên thương hiệu cảm biến quang phổ biến :
- Cảm biến quang thu phát Omron
- Cảm biến quang Arduino
- Cảm biến sợi quang Autonics
- Cảm biến quang Keyence
Ngày nay với sự tăng trưởng can đảm và mạnh mẽ của cuộc cách mạng công nghiệp. Hệ thống sản xuất được tự động hóa trọn vẹn hoặc bán tự động hóa. Các loại cảm biến được phát huy tối đa tính năng và tác dụng của chúng. Sản lượng sản xuất và chất lượng được nâng cao. Giảm chi phí sản xuất. Tăng năng lực cạnh canh cho doanh nghiệp .
Cảm ơn những bạn đã xem bài viết này. Bài viết không tránh khỏi sai sót. Các bạn hãy comment bên dưới giúp mình hoàn thành xong những bài viết sau. Trân trọng kính chào !
Nguyễn Long Hội
E-Mail : [email protected]
Web: cambiendoapsuat.vn
