Cảm Biến Quang

1. Cảm biến quang phản xạ gương là gì?

Cảm biến quang phản xạ gương là cảm biến giúp ta phát hiện vật theo nguyên tắc thu phát qua gương. Khi không có vật thì ánh sáng cảm biến phát ra từ cảm biến phát phản xạ qua gương và quay về cảm biến nhận. Khi có vật đi ngang qua, lúc này đường truyền này bị gián đoạn, cảm biến sẽ xuất ra ngõ ra NPN hoặc PNP.

Hình 1. Cảm biến phản xạ gương.

2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Hình 2. Cấu tạo và hoạt động của cảm biến phản xạ gương.

– Cảm biến quang phản xạ gương (retro reflective) gồm hai thành phần chính đó là bộ phận phát – thu và gương phản xạ như hình 3.

– Bộ phận phát sẽ phát ra ánh sáng hồng ngoại và truyền thẳng, ánh sáng hồng ngoại này đã được mã hóa theo một tần số nhất định mục đích nhằm tránh ảnh hưởng của các nguồn sáng xung quanh.

– Nếu không có vật đi qua thì ánh sáng từ bộ phận phát sẽ bị phản xạ ngược lại, bộ phận thu sẽ nhận được ánh sáng và không có tác động gì ở ngõ ra.

– Nếu có vật đi qua và ngắt ánh sáng truyền đến bộ phận thu thì bộ phận thu sẽ không nhận được ánh sáng từ bộ phận phát, lúc này bộ phận thu sẽ có tín hiệu tác động ở ngõ ra.

Hình 3. Cấu tạo của cảm biến quang phản xạ gương.

2.1. Gương phản xạ

Gương phản xạ là loại gương mà khi ánh sáng chiếu đến thì ánh sáng phản xạ trở lại sẽ song song với ánh sáng chiếu tới. Gương phản xạ dùng cho cảm biến quang thường có dạng vuông hoặc chữ nhật. Về cấu tạo bên trong thì gương phản xạ có hai loại, đó là loại hạt thủy tinh và loại gương 3 mặt.

Hình 4. Sự phản xạ của tia sáng khi đi vào một số loại gương.

a. Gương thường; b. Gương phản xạ 3 mặt; c. Gương phản xạ loại hạt thủy tinh

2.2. Khoảng cách phát hiện

Đối với cảm biến quang phản xạ gương, khoảng cách cài đặt là khoảng cách tính từ bộ phận phát – thu đến gương phản xạ sao cho bộ phận thu có thể nhận được ánh sáng hồng ngoại phát ra từ bộ phận phát. Do đó có thể nói khoảng cách phát hiện cũng chính là khoảng cách cài đặt.

Hình 5. Khoảng cách phát hiện vật của cảm biến.

2.3. Chế độ hoạt động Dark-On và Light-On

  • Chế độ hoạt động Dark-On.

Hình 6. Chế độ hoạt động Dark-On.

  • Chế độ hoạt động Light-On.

Hình 7. Chế độ hoạt động Light-On.

3. Sơ đồ kết nối dây cho cảm biến

Hình 8. Sơ đồ kết nối dây cho cảm biến.

Cảm biến quang phản xạ gương với ngõ ra 4 dây:

  • Dây xanh kết nối nguồn âm.
  • Dây nâu kết nối nguồn dương
  • Dây đen là ngõ ra output.
  • Dây trắng là dây Mute, là chức năng tạm ngừng hoạt động cho cảm biến khi test, bảo trì, bảo dưỡng, chỉ cần kích dây trắng vào chân âm.

4. Ưu, nhược điểm

4.1. Ưu điểm

  • Phát hiện vật ở khoảng cách xa.
  • Lắp đặt để dàng.
  • Tiết kiệm dây dẫn và diện tích.
  • Có thể phân biệt được vật trong suốt, mờ, bóng loáng.

4.2. Nhược điểm

  • Khoảng cách phát hiện ngắn hơn loại thu phát (E3z-R: chỉ được 4-5m).
  • Vẫn cần 2 điểm lắp đặt cho cảm biến và gương.

5. Ứng dụng

Cảm biến được sử dụng trong những ứng dụng phát hiện vật với độ chính xác cao, cũng như các vật có kích thước nhỏ.

Hình 9. Ứng dụng của cảm biến phản xạ gương.

Hiện nay, có các loại cảm biến quang như:

-Cảm biến quang thu phát.

-Cảm biến quang phản xạ gương.

-Cảm biến quang khuếch tán.

Cấu trúc thiết kế

Cấu trúc của cảm biến quang khá đơn giản, bao gồm 3 thành phần chính:

1. Bộ Phát sáng

Cảm biến quang thường sử dụng đèn bán dẫn LED. Ánh sáng được phát ra theo xung. Nhịp điệu xung đặc biệt giúp cảm biến phân biệt được ánh sáng của cảm biến và ánh sáng từ các nguồn khác (như ánh nắng mặt trời hoặc ánh sáng trong phòng). Các loại LED thông dụng nhất là LED đỏ, LED hồng ngoại hoặc LED lazer. Một số dòng cảm biến đặc biệt dùng LED trắng hoặc xanh lá. Ngoài ra cũng có LED vàng.

2. Bộ Thu sáng

Thông thường bộ thu sáng là một phototransistor (tranzito quang). Bộ phận này cảm nhận ánh sáng và chuyển đổi thành tín hiệu điện tỉ lệ. Hiện nay nhiều loại cảm biến quang sử dụng mạch ứng dụng tích hợp chuyên dụng ASIC ( Application Specific Integrated Circuit). Mạch này tích hợp tất cả bộ phận quang, khuếch đại, mạch xử lý và chức năng vào một vi mạch (IC). Bộ phận thu có thể nhận ánh sáng trực tiếp từ bộ phát (như trường hợp của loại thu-phát), hoặc ánh sáng phản xạ lại từ vật bị phát hiện (trường hợp phản xạ khuếch tán).

3. Mạch xử lý tín hiệu ra

Mạch đầu ra chuyển tín hiệu tỉ lệ (analogue) từ tranzito quang thành tín hiệu ON / OFF được khuếch đại. Khi lượng ánh sáng thu được vượt quá mức ngưỡng được xác định, tín hiệu ra của cảm biến được kích hoạt. Mặc dù một số loại cảm biến thế hệ trước tích hợp mạch nguồn và dùng tín hiệu ra là tiếp điểm rơ-le (relay) vẫn khá phổ biến, ngày nay các loại cảm biến chủ yếu dùng tín hiệu ra bán dẫn (PNP/NPN). Một số cảm biến quang còn có cả tín hiệu tỉ lệ ra phục vụ cho các ứng dụng đo đếm.

Vai trò và công dụng của cảm biến quang

Công dụng chủ yếu của cảm biến quang là để phát hiện nhiều dạng vật thể khác nhau, từ việc phát hiện một chai nhựa trên băng chuyền hoặc kiểm tra xem tay robot đã gắp linh kiện ô tô để lắp đặt hay chưa.

Cảm biến quang đóng vai trò rất quan trọng trong lĩnh vực công nghiệp tự động hóa. Nếu không có cảm biến quang thì khó mà có được tự động hóa, giống như làm việc mà không nhìn được vậy.

Cảm biến quang là gì ? Vai trò và công dụng của cảm biến quang?

 

Điều chỉnh độ nhạy

Các loại cảm biên quang tiêu chuẩn thường có 2 khả năng chỉnh độ nhạy:

1. Chỉnh ngưỡng

Người sử dụng có thể điều chỉnh mức ngưỡng, là mức ánh sáng đủ để kích hoạt đầu ra. Khi ánh sáng thu được bằng hoặc lớn hơn ngưỡng, sẽ có tín hiệu xuất ra. Trong thực tế, thay đổi ngưỡng sẽ dẫn đến tăng hoặc giảm khoảng cách phát hiện. Việc chỉnh ngưỡng cũng có thể giúp cảm biến nhạy hơn, phát hiện được vật nhỏ hơn hoặc các vật trong mờ. Một vài nhãn hiệu cảm biến quang có một biến trở vặn vít để điều chỉnh ngưỡng. Một số khác còn có nút đặt ngưỡng (teach) để có ngưỡng thích hợp nhất cho từng ứng dụng cụ thể.

2. Công tắc chuyển Light-On/Dark-On

Công tắc L-On/D-On thay đổi tình trạng đầu ra cảm biến.

Ưu điểm của cảm biến quang so với các cảm biến khác

  • Không tiếp xúc với vật thể cần phát hiện
  • Có thể phát hiện vật từ khoảng cách xa
  • Không bị hao mòn/ có tuổi thọ cao
  • Có thời gian đáp ứng nhanh
  • Có thể phát hiện mọi vật thể/ vật chất.

Cảm biến quang là gì? Cảm biến Quang điện (Photoelectric Sensor, PES) thực chất là do các linh kiện quang điện tạo thành.

Cảm biến Quang điện (Photoelectric Sensor, PES) thực chất là do các linh kiện quang điện tạo thành. Khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào bề mặt của cảm biến quang, chúng sẽ thay đổi tính chất. Tín hiệu quang được biến đổi thành tín hiệu điện nhờ hiện tượng phát xạ điện tử ở cực catot (Cathode) khi có một lượng ánh sáng chiếu vào.

Hiện nay, có các loại cảm biến quang như:

-Cảm biến quang thu phát.

-Cảm biến quang phản xạ gương.

-Cảm biến quang khuếch tán.

Cấu trúc thiết kế

Cấu trúc của cảm biến quang khá đơn giản, bao gồm 3 thành phần chính:

1. Bộ Phát sáng

Cảm biến quang thường sử dụng đèn bán dẫn LED. Ánh sáng được phát ra theo xung. Nhịp điệu xung đặc biệt giúp cảm biến phân biệt được ánh sáng của cảm biến và ánh sáng từ các nguồn khác (như ánh nắng mặt trời hoặc ánh sáng trong phòng). Các loại LED thông dụng nhất là LED đỏ, LED hồng ngoại hoặc LED lazer. Một số dòng cảm biến đặc biệt dùng LED trắng hoặc xanh lá. Ngoài ra cũng có LED vàng.

2. Bộ Thu sáng

Thông thường bộ thu sáng là một phototransistor (tranzito quang). Bộ phận này cảm nhận ánh sáng và chuyển đổi thành tín hiệu điện tỉ lệ. Hiện nay nhiều loại cảm biến quang sử dụng mạch ứng dụng tích hợp chuyên dụng ASIC ( Application Specific Integrated Circuit). Mạch này tích hợp tất cả bộ phận quang, khuếch đại, mạch xử lý và chức năng vào một vi mạch (IC). Bộ phận thu có thể nhận ánh sáng trực tiếp từ bộ phát (như trường hợp của loại thu-phát), hoặc ánh sáng phản xạ lại từ vật bị phát hiện (trường hợp phản xạ khuếch tán).

3. Mạch xử lý tín hiệu ra

Mạch đầu ra chuyển tín hiệu tỉ lệ (analogue) từ tranzito quang thành tín hiệu ON / OFF được khuếch đại. Khi lượng ánh sáng thu được vượt quá mức ngưỡng được xác định, tín hiệu ra của cảm biến được kích hoạt. Mặc dù một số loại cảm biến thế hệ trước tích hợp mạch nguồn và dùng tín hiệu ra là tiếp điểm rơ-le (relay) vẫn khá phổ biến, ngày nay các loại cảm biến chủ yếu dùng tín hiệu ra bán dẫn (PNP/NPN). Một số cảm biến quang còn có cả tín hiệu tỉ lệ ra phục vụ cho các ứng dụng đo đếm.

Vai trò và công dụng của cảm biến quang

Công dụng chủ yếu của cảm biến quang là để phát hiện nhiều dạng vật thể khác nhau, từ việc phát hiện một chai nhựa trên băng chuyền hoặc kiểm tra xem tay robot đã gắp linh kiện ô tô để lắp đặt hay chưa.

Cảm biến quang đóng vai trò rất quan trọng trong lĩnh vực công nghiệp tự động hóa. Nếu không có cảm biến quang thì khó mà có được tự động hóa, giống như làm việc mà không nhìn được vậy.

Cảm biến quang là gì ? Vai trò và công dụng của cảm biến quang?

 

Điều chỉnh độ nhạy

Các loại cảm biên quang tiêu chuẩn thường có 2 khả năng chỉnh độ nhạy:

1. Chỉnh ngưỡng

Người sử dụng có thể điều chỉnh mức ngưỡng, là mức ánh sáng đủ để kích hoạt đầu ra. Khi ánh sáng thu được bằng hoặc lớn hơn ngưỡng, sẽ có tín hiệu xuất ra. Trong thực tế, thay đổi ngưỡng sẽ dẫn đến tăng hoặc giảm khoảng cách phát hiện. Việc chỉnh ngưỡng cũng có thể giúp cảm biến nhạy hơn, phát hiện được vật nhỏ hơn hoặc các vật trong mờ. Một vài nhãn hiệu cảm biến quang có một biến trở vặn vít để điều chỉnh ngưỡng. Một số khác còn có nút đặt ngưỡng (teach) để có ngưỡng thích hợp nhất cho từng ứng dụng cụ thể.

2. Công tắc chuyển Light-On/Dark-On

Công tắc L-On/D-On thay đổi tình trạng đầu ra cảm biến.

Ưu điểm của cảm biến quang so với các cảm biến khác

  • Không tiếp xúc với vật thể cần phát hiện
  • Có thể phát hiện vật từ khoảng cách xa
  • Không bị hao mòn/ có tuổi thọ cao
  • Có thời gian đáp ứng nhanh
  • Có thể phát hiện mọi vật thể/ vật chất.


Có Thể Bạn Quan Tâm:

Xem Thêm các tài liệu khác tại :https://dienhathe.info

https://dienhathe.com


Điện Hạ Thế


Download Bảng GiáCatalog mới nhất Tại:

http://dienhathe.info

Hotline: 0907 764 966

email: info@dienhathe.com

Website: www.dienhathe.org

Điện Hạ Thế.com phân phối các sản phẩm thiết bị Điện Công Nghiệp, Biến Tần, Khởi Động Mềm,Phụ kiện tủ điện, dây cáp điện, ATS-Bộ Chuyển Nguồn Tự Động,Điện Dân Dụng,Tụ Bù, cuộn kháng, bộ điều khiển và các loại thiết bị tự động.:

Thiết bị điện ABB, LS, Mitsubishi, Schneider, Hitachi, Huyndai, Fuji Siemens, MPE, C&S.

Cáp điện: Cadivi, Daphaco, Sang jin, Tài Trường Thành, Lion, Evertop, Taya.

Biến Tần: ABB, LS, Siemens, Mitsubishi

Khởi Động Mềm: ABB, LS, Mitsubishi.

Thiết Bị Tự Động: Siemens, Omron, Autonics,

Dây và Cáp Điều Khiển: Sang Jin

Bộ Chuyển Nguồn Tự Động: ABB, Socomec, Soung, Osemco

Phụ Kiện Tủ Điện : Leipole, CNC, Idec, Hanyoung, Selec, Đầu Cos, Phụ kiện Trung Quốc.

Tủ Điện: Các loại tủ điện có sẵn hoặc tủ điện đặt theo yêu cầu.

Điện Dân Dụng: MPE, Panasonic, Sino.

Tụ Bù, cuộn kháng và bộ điều khiển: Mikro, Selec, Samwha.

Tags Sản Phẩm

Điện Công Nghiệp, thiết bị điện, Phụ kiện tủ điện, dây cáp điện, ABB, LS, Mitsubishi, Schneider, Hitachi, Huyndai, Fuji Siemens, MPE, C&S. Cadivi, Daphaco, Sanjin, Tài Trường Thành, Lion, Evertop, Taya, Leipole, CNC, Idec, Hanyong, MPE

Download Catalog sản phẩm, bảng giá thiết bị Điện Công Nghiệp tại : http://dienhathe.info