Cảm biến quang điện được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy công nghiệp. Nó được ứng dụng để phát hiện các nhãn bị thiếu trên chai. Giúp kiểm tra sản phẩm đi qua trong quá trình rửa, sơ chế, đóng gói. kiểm tra đường đi của sản phẩm trên băng truyền. xác định độ cao của mực cà phê, nước ngọt, chất lỏng trong lon, hộp. kiểm soát an toàn khi mở và đóng cửa nhà xe…; và nhiều ứng dụng hữu ích khác. Cảm biến quang điện đóng vai trò rất quan trọng trong lĩnh vực công nghiệp tự động hóa. giúp doanh nghiệp tăng năng lực cạnh tranh của mình trên thị trường. Hãy cùng Minh Việt tìm hiểu về cấu tạo Cảm biến quang điện nhé !
Cấu tạo Cảm biến quang điện?
Cảm biến quang điện (Photoelectric Sensor) có thể phát hiện vật thể từ xa, đo lường khoảng cách hoặc tốc độ di chuyển của đối tượng. Nó phát ra chùm tia ánh sáng dạng tần số chiếu vào vật thể cần phát hiện hoặc gương. Khi vật thể đi qua sẽ ảnh hưởng đến tần số của bộ thu sáng. 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.
Cấu tạo cảm biến quang điện gồm:
- Bộ phát ánh sáng
- Bộ thu ánh sáng
- Bo mạch xử lý tín hiệu điện
Chức năng của từng phần như sau
-
Bộ phát ánh sáng :
Đa phần các loại cảm biến quang thường dùng đèn bán dẫn LED. Ánh sáng phát ra thường có dạng xung. Nhịp điệu xung đặc biệt sẽ giúp thiết bị phân biệt được ánh sáng của cảm biến. hay là ánh sáng từ những nguồn khác (mặt trời, ánh sáng phòng).
Một số loại LED thông dụng nhất là LED hồng ngoại, LED đỏ hay LED laser. Một số dòng cảm biến quang điện đặc biệt thì sử dụng LED trắng hoặc xanh lá. Ngoài ra, LED vàng cũng được sử dụng trong một số trường hợp.
-
Bộ thu ánh sáng :
Thông thường đối với một cảm biến quang thì bộ thu sáng là một phototransistor. Hay còn gọi là 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).
-
Mạch xử lý tín hiệu điện :
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 mức ngưỡng được xác định, tín hiệu ra của cảm biến kích hoạt. 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.
Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của cuộc cách mạng công nghiệp. Hệ thống sản xuất được tự động hóa hoàn toàn hoặc bán tự động. Các loại cảm biến được phát huy tối đa chức năng và công dụng của chúng. Sản lượng sản xuất và chất lượng được nâng cao. Giảm chi phí sản xuất. Tăng khả năng cạnh canh cho doanh nghiệp.
