Cảm biến quang điện được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp sản xuất. Cảm biến quang giúp phát hiện sự hiện diện hoặc vắng mặt của các đối tượng, chuyển đổi tín hiệu ánh sáng sang tín hiệu điện và có thể phát hiện đối tượng từ xa nên loại cảm biến này vô cùng lý tưởng cho ngành tự động hóa. Độ nhạy, tốc độ và phản ứng phổ là các đặc tính chính của các cảm biến quang cần được xem xét khi lựa chọn cho các ứng dụng sản xuất cụ thể. Cảm biến quang còn được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như ô tô, công viên giải trí, logistic, cửa tự động và thang máy,…
I. Cảm biến quang là gì?
Cảm biến quang tên tiếng anh là Photoelectric Sensor là tổ hợp của các linh kiện quang điện. Khi tiếp xúc với ánh sáng chúng sẽ thay đổi trạng thái. Cảm biến quang sử dụng ánh sáng phát ra từ bộ phận phát để phát hiện sự hiện diện của vật thể. Khi có sự thay đổi ở bộ phận thu thì mạch điều khiển của cảm biến quang sẽ cho ra tín hiệu ở ngõ OUT. Cảm biến quang là thiết bị 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.
II. Cấu tạo của cảm biến quang:
Về cơ bản, một con cảm biến quang photoelectric sensor gồm 3 thành phần chính:
- Bộ phận phát: đa số các sensor quang trên thị trường hiện nay sử dụng đèn LED là bộ phận phát. Các loại LED thông dụng là LED hồng ngoại, LED laser.
- Bộ phận thu: là một phototransistor hay còn gọi là tranzito quang. Bộ phận này cảm nhận ánh sáng và chuyển đổi thành tín hiệu điện theo tỷ lệ nhất định. Tuy nhiên hiện nay bộ phận này đều được thay bằng mạch ASIC (Application Specific Integrated Circuit). Mạch ASIC sẽ hoạt động hiệu quả hơn và chính xác hơn.
- Board mạch xử lý tín hiệu đầu ra: là phần xử lý trung tâm có nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu analog sang tín hiệu ON/OFF. Ngõ ra này thường là dạng relay hoặc dạng xung kích relay (NPN, PNP).
Mỗi thành phần sẽ có chức năng riêng biệt và hỗ trợ lẫn nhau để tạo thành một con cảm biến quang hoàn chỉnh.
III. Các loại cảm biến quang:
Có ba loại chính: thu phát chùm tia, phản xạ ngược và khuếch tán. Mỗi cảm biến đều có điểm mạnh riêng và có thể được sử dụng theo nhiều cách khác nhau.
1. Cảm biến quang thu phát riêng/ Through – beam sensor:
Trong cảm biến quang thu phát riêng, còn được gọi là cảm biến chùm tia có hai thiết bị riêng biệt được sử dụng để tạo hoặc phá vỡ chùm tia. Một cảm biến chứa bộ phát ánh sáng trong khi cảm biến còn lại chứa bộ thu. Cảm biến quang thu phát sẽ phát hiện vật thể khi một vật thể làm gián đoạn chùm ánh sáng giữa hai cảm biến.
Cảm biến quang thu phát có thể được sử dụng để:
- Phát hiện các vật thể rất nhỏ.
- Phát hiện mức lấp đầy bên trong thùng chứa.
- Phát hiện các vật liệu ghép hoặc chồng chéo.
- Phát hiện vị trí chính xác của một đối tượng cụ thể.
- Phát hiện nội dung của một container.
- Phát hiện các vật thể mờ đục.
Đây là loại cảm biến chính xác nhất và có phạm vi cảm biến dài nhất trong ba loại. Cảm biến thu phát chùm tia cũng là sự lựa chọn tốt nhất khi sử dụng chúng trong môi trường bẩn. Điều quan trọng cần lưu ý là sẽ có ít nhất hai bộ phận riêng biệt cần được lắp đặt để thiết bị này hoạt động chính xác.
2. Cảm biến quang phản xạ gương/ Retro – reflection sensor
Trong cảm biến phản xạ gương, cả nguồn sáng và thiết bị thu đều được đặt trong cùng một vỏ. Cảm biến hoạt động song song với gương phản xạ. Ánh sáng phát ra từ cảm biến hướng vào gương phản xạ, sau đó được đưa trở lại bộ phận nhận ánh sáng. Cảm biến phát hiện sự hiện diện của vật thể khi đường dẫn ánh sáng bị gián đoạn.
Ngoài cảm biến phản xạ ngược, còn có cảm biến phản xạ phân cực. Cảm biến phản xạ ngược phân cực có khối quang phân cực giúp giảm phản ứng với ánh sáng chói “điểm nóng” từ bề mặt sáng bóng của vật thể được phát hiện.
Cảm biến phản xạ gương có thể được sử dụng để:
- Phát hiện các vật thể lớn.
- Phát hiện vật thể chuyển động với tốc độ cao.
- Phát hiện băng phản chiếu ở tốc độ cao.
- Cảm nhận một sản phẩm thủy tinh hoặc nhựa trong suốt (trong suốt).
Cảm biến phản xạ gương là một lựa chọn hợp lý hơn và chỉ kém chính xác hơn một chút so với cảm biến thu phát tia. Khi làm việc với các sản phẩm trong suốt hoặc trong suốt, đây là lựa chọn tốt nhất. Một ưu điểm khác là cảm biến phản xạ chỉ cần nối dây ở một bên trong khi cảm biến thu phát chùm tia yêu cầu nối dây ở cả hai bên của thiết bị.
3. Cảm biến quang thu phát chung/ Diffuse reflection sensor
Cảm biến thu phát chung (cảm biến tiệm cận quang học) có nguồn sáng và bộ thu được đặt trong cùng một thiết bị. Cảm biến khuếch tán phát hiện vật thể khi chùm ánh sáng phát ra về phía mục tiêu và bị mục tiêu phản xạ trở lại cảm biến. Điều làm cho cảm biến khuếch tán trở thành một lựa chọn tự động hóa tuyệt vời là chúng nhỏ gọn hơn các thiết bị thông thường vì tất cả các bộ phận đều nằm trong một vỏ duy nhất.
Cảm biến khuếch tán có thể được sử dụng để:
- Phát hiện nhiều đối tượng trên một hệ thống băng tải chung.
- Phát hiện vật thể trong suốt
- Phát hiện mức lấp đầy bên trong thùng chứa.
- Phát hiện sự hiện diện của các bộ phận, hộp và tài liệu web.
- Phát hiện các đặc điểm nhận dạng cụ thể để xác định hướng của đối tượng.
- Phát hiện các điều kiện không mong muốn cho nhiệm vụ kiểm tra sản phẩm.
Cảm biến khuếch tán là loại dễ cài đặt nhất vì mọi thứ đều được bao gồm trong một thiết bị duy nhất và là giải pháp cảm biến tiết kiệm chi phí. Hạn chế của cảm biến khuếch tán là chúng kém chính xác hơn khi sử dụng để phát hiện vị trí so với cảm biến thu phát tia và phản xạ ngược và chúng không hiệu quả bằng trên các vật thể mờ. Ngoài ra, những cảm biến này có thể bị ảnh hưởng nhiều nhất bởi màu sắc, kết cấu, góc độ sự cố, đặc điểm mục tiêu và môi trường bẩn.
IV. Ứng dụng của cảm biến quang trong các ngành công nghiệp:
- Ngành hàng tiêu dùng
- Ngành Logistic
- Ngành điện tử
- Ngành Máy móc và chuyển động
- Ngành ô tô
- Ngành nguyên liệu thô sơ
V. Cảm biến quang SICK:
𝐕𝐔𝐋𝐄𝐓𝐄𝐂𝐇 – công ty phân phối chính thức tất cả các sản phẩm của 𝐒𝐈𝐂𝐊:
- Luôn sẵn sàng tư vấn kỹ thuật và lắp đặt
- Hỗ trợ thay thế mã từ hãng khác
- Hàng có sẵn
- Tư vấn tích hợp dự án dành cho các doanh nghiệp để có chi phí tối ưu nhất
GỌI NGAY (𝟎𝟐𝟖) 𝟑𝟔𝟐𝟎 𝟖𝟏𝟕𝟗 ĐỂ ĐƯỢC TƯ VẤN CHI TIẾT!
Địa chỉ: 27 Xuân Quỳnh, KDC Gia Hòa, P. Phước Long B, Tp. Thủ Đức, Tp.HCM
Hotline: (028) 3620 8179 / 3620 8176 / 3620 8177Fax: (028) 3620 8178
Mail: info@vuletech.com
—————
Theo dõi VULETECH tại:
► Website: https://vuletech.com/
► LinkedIn: https://lnkd.in/e6rbG6e
► Youtube: https://www.youtube.com/channel/UCmHCn0T-oSbizOiWdYbRWzw
#Vuletech #SICK #Processsensor #levelsensors #cảmbiếnmức #cảmbiếnmứcchấtlỏng #Vietnam #SICKvietnam