Cảm biến quang là gì
Cảm biến quang là một thiết bị sử dụng quang học để phát hiện vật hoặc thay đổi trên bề mặt. Cấu tạo của cảm biến quang bao gồm bộ thu nhận ánh sáng và bộ phát ánh sáng. Khi cảm biến bị gián đoạn bởi vật cản hoặc ánh sáng phản xạ từ vật, thiết bị sẽ thay đổi lượng ánh sáng chuyển tới bộ thu sáng. Điều này cho phép bộ thu sáng cảm nhận và chuyển đổi ánh sáng thành tín hiệu điện. Cảm biến quang được thiết kế để cảm nhận các nguồn sáng phổ biến như tia hồng ngoại, ánh sáng xanh lục và ánh sáng màu đỏ.
Nguyên lý hoạt động của cảm biến quang
Cảm biến quang sẽ cảm nhận ánh sáng phát ra từ vị trí máy phát hoặc ánh sáng phản xạ từ vật. Tính năng này cho phép cảm biến phát hiện các đối tượng. Ưu điểm nổi trội của cảm biến quang là khả năng cảm nhận vật ở khoảng cách xa mà không cần tiếp xúc trực tiếp. Đồng thời, cảm biến cũng có sự chính xác cao.
Cấu tạo của cảm biến quang
Cảm biến quang thường được cấu tạo từ 3 bộ phận chính: bộ phát sáng, bộ thu sáng và bo mạch xử lý tín hiệu đầu ra. Bộ phát sáng của cảm biến thường sử dụng đèn LED và có thể phát ra ánh sáng đỏ, hồng ngoại, laser, vàng, xanh hoặc trắng. Bộ thu sáng của cảm biến có thể là tranzisto quang hoặc mạch tích hợp ASIC. Bo mạch xử lý tín hiệu đầu ra của cảm biến giúp nhận biết tín hiệu đầu ra.
Chức năng của cảm biến quang
Cảm biến trong khoảng cách xa
Cảm biến quang có thể phát hiện vật ở khoảng cách lên đến 10m. Tuy nhiên, nếu áp dụng trong môi trường từ trường hoặc siêu âm, tính năng này của cảm biến sẽ không thể hoạt động.
Cảm biến đa dạng đối tượng
Cảm biến quang không có giới hạn đối tượng cảm biến. Từ kim loại, chất lỏng, thủy tinh đến gỗ, cảm biến quang có thể sử dụng cho đa dạng loại vật.
Thời gian phản hồi nhanh
Thời gian phản hồi của cảm biến quang nhanh chóng nhờ vào tốc độ di chuyển của ánh sáng.
Độ phân giải cao
Cảm biến quang có độ phân giải cao nhờ thiết kế hệ thống quang độc đáo, cho phép phát hiện vật nhanh chóng với độ chính xác cao.
Không cần tiếp xúc vật để cảm biến
Cảm biến quang có thể nhận biết vật ở khoảng cách xa mà không cần tiếp xúc trực tiếp. Điều này giúp đảm bảo hiệu quả và bền bỉ trong suốt thời gian dài.
Cảm biến màu sắc tốt
Cảm biến quang có khả năng nhận dạng màu sắc rất tốt nhờ vào tốc độ cảm biến nhanh và hấp thụ ánh sáng tốt.
Dễ điều chỉnh
Cảm biến quang có thể dễ dàng điều chỉnh chùm tia phù hợp với vật thể. Điều này giúp thiết bị ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau và thuận tiện cho việc thay đổi.
Phân loại cảm biến quang
Cảm biến quang thu phát chung (through-beam sensor)
Phương pháp cảm biến xuyên tia
Cảm biến quang thu phát chung có bộ phát và bộ thu được đặt ở vị trí đối diện nhau. Khi đối tượng đi qua vị trí này, ánh sáng sẽ bị gián đoạn, làm giảm lượng ánh sáng đến bộ thu. Thay đổi này giúp cảm biến phát hiện và nhận biết vật. Đặc điểm của cảm biến xuyên tia bao gồm:
- Làm việc ổn định
- Cảm biến trong khoảng cách lớn
- Không bị ảnh hưởng bởi đường dẫn và màu sắc của vật
Cảm biến quang phản xạ khuếch tán (diffuse-reflective sensors)
Phương pháp cảm biến phản xạ khuếch tán
Bộ phát và bộ thu của cảm biến phản xạ khuếch tán được đặt cùng một vị trí trên vỏ cảm biến. Ánh sáng đi từ bộ phát trực tiếp đến vật mà không cần đi qua bộ thu. Ánh sáng được bộ thu nhận lại là ánh sáng phản xạ từ vật. Thay đổi trong cường độ ánh sáng tại bộ thu giúp cảm biến nhận biết vật. Đặc điểm của cảm biến phản xạ khuếch tán bao gồm:
- Phát hiện vật trong khoảng cách vài mét
- Dễ dàng lắp đặt và điều chỉnh cường độ ánh sáng
Cảm biến quang phản xạ ngược (retro-reflection sensor)
Phương pháp cảm biến phản xạ ngược
Bộ thu và bộ phát của cảm biến phản xạ ngược được đặt trên cùng một vỏ cảm biến. Tuy nhiên, nguyên lý hoạt động của cảm biến này khác so với cảm biến khuếch tán. Cảm biến phản xạ ngược sẽ có ánh sáng phản xạ trở lại cả bộ thu và bộ phát. Khi đối tượng cảm biến xuất hiện, ánh sáng sẽ bị giảm đi và bộ cảm biến sẽ nhận biết vật. Đặc điểm của cảm biến phản xạ ngược bao gồm:
- Phát hiện vật trong khoảng cách vài mét
- Cấu trúc đơn giản và nhỏ gọn
- Không bị ảnh hưởng bởi màu sắc và góc cạnh của vật
Ứng dụng của cảm biến quang
Cảm biến quang được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Dưới đây là 7 ứng dụng phổ biến nhất của cảm biến quang:
- Cảm biến đồ vật chạy trên dây chuyền hoặc băng tải.
- Đếm số lượng vật nhỏ.
- Phát hiện các vật có màu sắc.
- Giám sát vật trong khoảng cách lớn bằng lưới ánh sáng.
- Đo khoảng cách một cách chính xác.
- Và nhiều ứng dụng đo đạc khác.
Các hãng sản xuất cảm biến quang
Hiện nay, trên thị trường Việt Nam có nhiều hãng sản xuất và phân phối cảm biến quang. Một số hãng uy tín và phổ biến bao gồm:
- Cảm biến quang Autonics, một hãng sản xuất từ Hàn Quốc, nổi tiếng với chất lượng và giá cả hợp lý.
- Cảm biến quang Schneider, một thương hiệu Châu Âu đáng tin cậy với chất lượng vượt trội.
- Ngoài ra, còn có các hãng như Hangyoung, Omron, Panasonic, Keyence, Sick…
Nếu bạn đang tìm mua cảm biến quang và muốn tìm hiểu thêm, hãy liên hệ với LADEC ngay hôm nay. LADEC cung cấp các loại cảm biến quang chất lượng với giá cả ưu đãi và dịch vụ tư vấn miễn phí 24/7. Chúng tôi cam kết cung cấp hàng chính hãng với chất lượng tốt nhất và hỗ trợ giao hàng trên toàn quốc. Hãy trải nghiệm sự phục vụ tuyệt vời từ LADEC ngay hôm nay!