Tóm Tắt Nội DungCảm biến quang hay tên tiếng anh còn được gọi là Photoelectric Sensor là tổ hợp của các linh kiện quang điện. Khi tiếp xúc với ánh sáng thì thiết bị này sẽ thay đổi trạng thái. Để có thể phát hiện sự hiện diện của vật thể, cảm biến quang sẽ sử dụng ánh sáng phát ra từ bộ phận phát. Khi có sự thay đổi ở bộ phận thu, mạch điều khiển của cảm biến quang sẽ cho ra tín hiệu ngay ở ngõ OUT. Cảm biến quang là thiết bị đóng vai trò vô cùng quan trọng trong lĩnh vực công nghiệp tự động hóa. Nếu không có cảm biến quang thì chúng ta khó có được tự động hóa. Show
Cấu tạo của cảm biến quangThông thường, cấu tạo của cảm biến quang sẽ có 3 bộ phận chính là:
Bộ phận thu sángThông thường bộ thu sáng là một phototransistor hay còn được gọi là tranzito quang. Bộ phận này có nhiệm vụ cảm nhận ánh sáng và từ đó chuyển đổi thành tín hiệu điện tỉ lệ. Hiện nay có rất nhiều loại cảm biến quang sử dụng mạch ứng dụng tích hợp chuyên dụng ASIC. Mạch này tích hợp tất cả các bộ phận quang, mạch xử lý, khuếch đại và chức năng vào một vi mạch (IC). Bộ phận thu có thể nhận ánh sáng một cách trực tiếp từ bộ phát, hoặc ánh sáng phản xạ lại từ vật bị phát hiện đối với trường hợp phản xạ khuếch tán. Bộ phận phát sángCác loại cảm biến quang hiện nay hầu hết thường sử dụng đèn bán dẫn LED và ánh sáng được phát ra thường sẽ ở dạng xung. Nhịp điệu xung giúp cảm biến dễ dàng phân biệt được ánh sáng của cảm biến và ánh sáng từ các nguồn khác. Các loại LED thông dụng nhất hiện nay là đèn LED đỏ, LED hồng ngoại hoặc LED laser. Một số dòng cảm biến đặc biệt thì dùng đèn LED trắng hoặc màu xanh lá. Ngoài ra trong một số trường hợp thì chúng ta cũng có thể thấy loại đèn LED vàng. Mạch xử lý tín hiệu đầu raMạch đầu ra chuyển tín hiệu tỷ lệ (analogue) từ tranzito quang thành tín hiệu ON/OFF được khuếch đại. Khi lượng ánh sáng thu được vượt quá so với mức ngưỡng được xác định thì tín hiệu ra của cảm biến được kích hoạt. Mặc dù hiện nay một số loại cảm biến thế hệ trước tích hợp mạch nguồn và dùng tín hiệu ra là tiếp điểm relay vẫn khá phổ biến. Ngày nay các loại cảm biến chủ yếu sẽ thường dùng tín hiệu ra bán dẫn (PNP/NPN). Một số cảm biến quang còn có cả tín hiệu tỉ lệ ra nhằm phục vụ cho các ứng dụng trong quá trình đo đếm. Có bao nhiêu loại cảm biến quangHiện nay ở trên thị trường có rất nhiều loại cảm biến quang khác nhau, tuy nhiên phổ biến nhất vẫn có 3 loại như sau: Cảm biến quang khuếch tán hay còn gọi là diffuse reflection sensora. Đặc điểm cảm biến quang khuếch tán Thiết bị cảm biến quang khuếch tán là loại cảm biến có bộ thu và phát chung. Loại cảm biến này thường dùng để phát hiện các vật thể ở trên hệ thống máy móc tự động. Giám sát các thiết bị đã được lắp đặt theo đúng vị trí hay chưa. Đặc điểm nổi bật của loại cảm biến này là bị ảnh hưởng bởi bề mặt và màu sắc với khoảng cách tối đa 2m. Bạn có thể dễ dàng bắt gặp cảm biến quang khuếch tán trong các dây chuyền sản xuất, đóng gói sản phẩm. b. Nguyên lý hoạt động cảm biến quang khuếch tán Nguyên lý hoạt động của cảm biến quang khuếch tán
Cảm biến quang thu phát chung hay còn gọi là through – beam sensora. Đặc điểm của cảm biến quang thu phát chung Cảm biến quang thu phát là loại cảm biến ánh sáng không có phản xạ. Để có thể hoạt động được cần có một con phát ánh sáng lắp đối diện với và một con thu ánh sáng. Đặc điểm của dòng cảm biến này là không bị ảnh hưởng bởi bề mặt và màu sắc, khoảng cách phát hiện lên đến 60m. b. Nguyên lý hoạt động của cảm biến quang thu phát chung Nguyên lý hoạt động của cảm biến quang thu phát chung
Cảm biến quang phản xạ gương hay còn gọi là retro – reflection sensora. Đặc điểm của cảm biến quang phản xạ gương Cảm biến quang phản xạ gương là loại cảm biến có bộ phát ánh sáng và bộ thu ánh sáng trên cùng một loại thiết bị. Gương phản xạ là một lăng kính vô cùng đặc biệt được trang bị kèm với cảm biến quang. Đặc điểm của dòng cảm biến này là việc lắp đặt dễ dàng, thuận tiện, tiết kiệm dây dẫn, phát hiện được cả những vật trong suốt, mờ… khoảng cách tối đa là 15m. b. Nguyên lý hoạt động của cảm biến quang phản xạ gương Nguyên lý hoạt động của cảm biến quang phản xạ gươngKhi cảm biến hoạt động thì bộ phát ánh sáng sẽ phát ánh sáng đến gương, sẽ có 2 trường hợp:
Các thông số kỹ thuật của cảm biến quang
Cách điều chỉnh độ nhạy cảm biếnĐiều chỉnh ngưỡng cảm biến quangNgười sử dụng có thể dễ dàng điều chỉnh mức ngưỡng hay gọi là mức ánh sáng đủ để kích hoạt đầu ra. Khi ánh sáng thu được bằng hoặc lớn hơn ngưỡng thì sẽ có tín hiệu xuất ra. Trong thực tế, việc thay đổi ngưỡng sẽ dẫn đến tăng hoặc giảm đi khoảng cách phát hiện. Việc điều chỉnh ngưỡng cũng có thể giúp cho cảm biến được nhạy hơn, phát hiện được vật nhỏ hơn hoặc những vật mờ. Một vài nhãn hiệu cảm biến quang sẽ có một biến trở vặn vít để có thể điều chỉnh ngưỡng. Một số khác có nút đặt ngưỡng (teach) để có mức ngưỡng thích hợp nhất cho từng ứng dụng cụ thể. Công tắc chuyển Light-On / Dark-OnCông tắc L-On / D-On giúp thay đổi được dễ dàng tình trạng đầu ra cảm biến. Ưu nhược điểm của cảm biến quangƯu điểm của cảm biến quangƯu nhược điểm của cảm biến quang
|