CẢM BIẾN QUANG - ỨNG DỤNG CẢM BIẾN QUANG

I : CẢM BIẾN QUANG

Trong ngành công nghiệp tự động hóa, cảm biến quang được ứng dụng rất rộng rãi trong hầu hết các nhà máy nhờ các ứng dụng đa dạng của thiết bị. Ưu điểm của thiết bị này có thể phát hiện từ xa vật thể (không cần tiếp xúc với vật thể đó), ít bị hao mòn, có tuổi thọ và độ chính xác, tính ổn định cao, phát hiện nhiều vật thể khác nhau.

Cảm biến quang là gì?

Cảm biến quang hiểu một cách đơn giản là thiết bị nhận biết vật thể nhờ sự khác biệt mức độ ánh sáng nhận đươc từ bộ phát sáng.

Cấu tạo của một cảm biến quang bao gồm: Bộ phát sáng, bộ thu, mạch xử lý tín hiệu đầu ra.

Có ba loại cảm biến quang chính:

Cảm biến quang loại thu-phát độc lập

Trong loại cảm biến quang thu phát, chia làm hai thiết bị riêng biệt. Một thiết bị chứa bộ phát ánh sáng trong khi thiết bị khác chứa bộ thu. Cảm biến thu-phát sẽ phát hiện vật khi vật làm gián đoạn chùm sáng giữa hai cảm biến.

Ứng dụng:

- Phát hiện các vật thể nhỏ.

- Phát hiện mức độ đổ đầy trong bình chứa.

- Phát hiện mối nối trong vật liệu hoặc vật liệu nhiều lớp.

- Phát hiện vị trí chính xác của một đối tượng cụ thể.

- Phát hiện đồ chứa bên trong vật.

- Phát hiện vật thể đục.

Ưu điểm:

- Độ tin cậy, chính xác cao.

- Phạm vi cảm biến dài nhất.

- Sử dụng tốt trong môi trường bụi bẩn.

- Cảm biến quang phản xạ gương

Cảm biến quang phản xạ gương

Trong cảm biến quang loại phản xạ gương, bộ phát sáng và bộ thu được lắp đặt trong cùng một thiết bị. Cảm biến này hoạt động song song với gương phản xạ. Chùm tia sáng phát ra từ cảm biến chiếu vào gương phản xạ, sau đó gửi lại cho bộ thu. Trong cảm biến quang phản xạ gương, còn có loại cảm biến quang phân cực (có bộ lọc phân cực để tiếp nhận ánh sáng phản xạ từ gương phản xạ với tia sáng có góc phân cực 90°)

Ứng dụng:

- Phát hiện vật thể lớn.

- Phát hiện vật thể di chuyển với tốc độ cao- Phát hiện băng phản chiếu với tốc độ cao.

- Nhận thấy được vật thủy tinh trong suốt hoặc vật nhựa.

Ưu điểm

-Cảm biến quang loại phản xạ gương là loại cảm biến quang sử dụng tốt với các vật liệu trong suốt.

Khuyết: Độ tin cậy thấp hơn loại cảm biến quang thu-phát.

Cảm biến quang loại phản xạ khuếch tán

Trong cảm biến quang tiệm cận, được biết đến đó là loại cảm  biến quang phản xạ khuếch tán, nguồn sáng và thiết bị nhận được đặt trong cùng một thiết bị. Cảm biến quang loại phản xạ khuếch tán phát hiện vật thể khi chùm sáng chiếu vào vật thể, bị vật thể phản xạ trở lại cảm biến.

Ứng dụng:

-Nhận biết nhiều vật thể trên cùng một hệ thống băng tải chung.

-Nhận biết vật thể mờ.

-Nhận biết mức độ đổ đầy trong bình chứa.

-Nhận biết sự hiện diện của các bộ phận, hộp và tài liệu web.

-Phát hiện các đặc trưng cụ thể để xác định hướng đối tượng.

-Phát hiện các điều kiện không mong muốn cho nhiệm vụ kiểm tra sản phẩm.

Hạn chế của loại cảm biến khuếch tán là chúng kém chính xác hơn khi được sử dụng trong việc phát hiện vị trí so với các cảm biến loại thu-phát và phản xạ gương và không hiệu quả với khi sử dụng với vật liệu mờ. Thêm vào đó, cảm biến quang loại phản xạ khuếch tán có thể bị ảnh hường bởi màu sắc, kết cấu, đặc điểm mục tiêu và môi trường bụi bẩn.

Điều chỉnh độ nhạy

Các loại cảm biến quang tiêu chuẩn thường có khả năng chỉnh sau:

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  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.

II : ỨNG DỤNG CẢM BIẾN QUANG

Cảm biến quang học là bộ phận không thể thiếu của nhiều thiết bị thông thường, bao gồm máy tính, máy sao chép (xerox) và đèn chiếu sáng tự động bật trong bóng tối. Và một số ứng dụng phổ biến bao gồm hệ thống báo động, đồng bộ cho đèn flash chụp ảnh và hệ thống có thể phát hiện sự hiện diện của vật thể.

• Cảm biến ánh sáng xung quanh: cảm biến này được thấy trên chiếc điện thoại của chúng ta. Nó sẽ kéo dài tuổi thọ pin và cho phép hiển thị dễ xem được tối ưu hóa cho môi trường.