VẬY CẢM BIẾN QUANG ĐIỆN LÀ GÌ?

Cảm Biến Quang Điện (Photoelectric Sensor, PES) là loại cảm biến có thể phát hiện nhiều dạng vật thể khác nhau: từ việc phát hiện 1 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 có vai trò quan trọng trong hệ thống tự động hóa tự động hóa công nghiệp, nếu không có cảm biến giống như làm việc mà không nhìn được. Bài viết này sẽ giới thiệu với các bạn những thông tin cơ bản về cảm biến quang điện Autonics do công ty TNHH Kỹ Thuật Tự Động Hàn Mỹ Việt cung cấp.
1. Cơ bản về cảm biến quang điện (cảm biến quang)
Cảm biến quang có ưu việt gì so với các loại cảm biến khác như cảm biến tiệm cận từ/ dung ở bài viết trước??? Hãy dành 1 phút suy nghĩ trước khi sang trang tiếp theo nhé !
 Ưu điểm của cảm biến quang:
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 (ví dụ 1ms)
Có thể phát hiện nhiều loại vật thể
Cảm biến quang của Autonics với nhiều dòng sản phẩm đa dạng như dòng BEN, BX, BJ,BY, BUP, BS5, BR,… đáp ứng lựa chọn cho hệ thống công nghiệp của các nhà máy, xí nghiệp.

2. Cấu trúc thiết kế
Cấu trúc của cảm biến quang khá đơn giản, bao gồm 3 thành phần chính:
1. Bộ phát sáng
2. Bộ thu sáng
3. Mạch xử lý tín hiệu ra

o Cấu trúc bên trong của cảm biến quang:
• Bộ phát sáng
Ngày nay cảm biến quang thường sử dụng đèn bán dẫn LED (Light Emitting Diode). 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).
• Bộ thu sáng
Thông thường bộ thu sáng là một phototransistor (transistor 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).
• Mạch tín hiệu ra
Mạch ngõ ra chuyển tín hiệu tỉ lệ (analogue) từ transistor quang/ ASIC 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 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.

3. Các loại cảm biến quang:
1. Cảm biến quang thu phát (Through-beam sensor)

Loại này gồm 2 cảm biến đối xứng nhau, 1 cảm biến phát và một cảm biến thu. Thông thường khoảng cách phát hiện loại thu – phát có khoảng cách xa. Ví dụ: cảm biến quang Autonics BR20M-TDTD có khoảng cách phát hiện 20 mét

Khi có vật thể chắn ngang thì ngõ ra sẽ thay đổi trạng thái
2. Cảm biến quang phản xạ gương (Retro – reflection sensor)


Cảm biến quang loại này gồm 1 cảm biến phát và 1 miếng gương lắp đối xứng. Cảm biến quang loại này có khoảng cách phát hiện ngắn hơn chừng vài mét. Ví dụ: cảm biến quang Autonics BEN5M-MFR có khoảng cách phát hiện 5 mét
Khi có vật thể chắn ngang thì ngõ ra sẽ thay đổi trạng thái
3. Cảm biến quang khuếch tán (Diffuse reflection sensor)
Cảm biến quang loại chỉ gồm 1 cảm biến thu-phát chung. Cảm biến loại thu – phát chung có khoảng cách phát hiện ngắn hơn. Ví dụ: cảm biến quang Autonics BR400-DDT có khoảng cách phát hiện 400mm, dòng BJ của Autonics có khoảng cách phát hiện xa hơn, khoảng cách lên tới 1 mét (BJ1M-DDT)
Khi có vật thể chắn ngang thì ngõ ra sẽ thay đổi trạng thái
 Chức năng điều chỉnh độ nhạy, điều chỉnh chế độ hoạt động, đèn chỉ thị trạng thái hoạt động của cảm biến quang Autonics:

o Chỉnh độ nhạy:
Trên thân của đa số cảm biến quang (loại thu phát chung) của hãng Autonics do công ty TNHH Kỹ Thuật Tự Động Hàn Mỹ Việt cung cấp có nút điều chỉnh độ nhạy nhằm tối ưu hóa khoảng cách phát hiện, đáp ứng được yêu cầu của hệ thống một cách chính xác.
o Các loại Đèn báo
Các cảm biến quang của hãng Autonics có 2 đèn báo:
1. Đèn xanh – báo mức ổn định
Đèn LED xanh cho biết cảm biến đang ở tình trạng phát hiện ổn định, nghĩa là tín hiệu ON (có) hay OFF (không có) rõ ràng. Đèn này cũng giúp cho việc cài đặt, chỉnh cảm biến dễ dàng.
2. Đèn báo tín hiệu ra đỏ
Đèn LED đỏ sáng khi có vật thể được phát hiện và có tín hiệu ngõ ra

o Công tắc chuyển Light-On/Dark-On
Công tắc L-On/ D-On thay đổi trạng thái ngõ ra của cảm biến quang
 Các trường hợp ứng dụng
Ngày nay, cảm biến tiệm cận có mặt trong nhiều loại hình công nghiệp và ứng dụng. Một số ví dụ:
• Công nghiệp chế tạo ô tô
• Công nghiệp máy công cụ
• Công nghiệp chế biến thực phẩm
• Xe đa dụng (ví dụ: xe tải, máy nông nghiệp)
• Dây chuyền sản xuất nước giải khát,…
• Kiểm tra sai sót trên dây chuyền đóng hộp hàng hóa, dược phẩm
• …

Sử dụng để phát hiện chai có bị ngã hay không?
Kiểm tra sai sót trong quá trình đóng gói dược phẩm
Đếm sản phẩm đóng chai được trong ngày
Sử dụng trong ngành sản xuất nhựa

Để biết thêm thông tin chi tiết về sản phẩm cảm biến của hãng Autonics, vui lòng tham khảo catalogue các dòng sản phẩm tại đây hoặc liên hệ công ty TNHH Kỹ Thuật Tự Động Hàn Mỹ Việt (website hanmyviet.com), 203-205 Nguyễn Thái Bình, phường Nguyễn Thái Bình, Quận 1, thành phố Hồ Chí Minh. Số điện thoại (028) 3821 6710 - (028) 3821 6711 để được tư vấn chi tiết

--------------------------------------------------------------------------------
Xem bài viết cùng chuyên mục: