Cảm Biến Quang Là Gì? Nguyên Lý Và ứng Dụng Trong Thực Tế. - Plctech

CẢM BIẾN QUANG LÀ GÌ? ƯU NHƯỢC ĐIỂM VÀ ỨNG DỤNG

1. Cảm biến quang là gì?

Cảm biến quang (Photoelectric sensor), hay còn gọi là “mắt thần”, được sử dụng để phát hiện vật cản hoặc nhận diện màu sắc. Cảm biến này phát ra tia sáng, khi có vật cản, tia sáng này bị chặn lại và cảm biến sẽ phát tín hiệu về trung tâm điều khiển.

Cảm biến quang đóng vai trò quan trọng trong các dây chuyền tự động hóa, như “con mắt” trong hệ thống, giúp giám sát và điều khiển hoạt động. Hãy cùng Tự Động Hóa PLCTECH tìm hiểu chi tiết về loại cảm biến này trong bài viết dưới đây.

Cảm biến quang

2. Nguyên lý hoạt động của cảm biến quang

Cảm biến quang hoạt động bằng cách phát ra một tia sáng. Khi có vật cản, tia sáng bị chặn và cảm biến sẽ xuất tín hiệu ngõ ra (ON/OFF).

Dưới đây là nguyên lý hoạt động của ba loại cảm biến quang phổ biến:

2.1. Cảm biến quang phản xạ gương

Cảm biến quang phản xạ gương có một bộ phát và thu ánh sáng ngay trên cùng 1 cảm biến. Đi kèm là một tấm gương hoặc phản quang có mục đích phản xạ lại ánh sáng phát ra từ đầu cảm biến.

Nguyên lý hoạt động: Cảm biến phát ra tia sáng hướng về phía tấm gương. Ánh sáng bị phản xạ lại về cảm biến và giữ tín hiệu ở trạng thái ON. Khi có vật cản, tín hiệu phản hồi bị mất và chuyển sang trạng thái OFF.

Ưu điểm:

+ Lắp đặt dễ dàng với chỉ một đầu cảm biến.

+ Phát hiện được vật thể trong suốt, mờ hoặc mỏng.

+ Khoảng cách hoạt động lên tới 20m.

2.2. Cảm biến quang thu phát

Cảm biến quang thu phát cần có đủ 2 con lắp đối diện nhau mới hoạt động. Trong đó một con phát ra ánh sáng và một con thu lại ánh sáng. Khi có vật cản cắt ngang cảm biến sẽ chuyển từ trạng thái ON sang trạng thái OFF.

Nó có trong các môi trường có tính phản xạ ánh sáng cao hoặc các bề mặt hấp thụ ánh sáng mạnh. Các loại cảm biến phản xạ gương thu phát chung không đáp ứng được.

Nguyên lý hoạt động: Cảm biến phát ra tia sáng và thu lại ánh sáng phản xạ từ vật thể. Khi có vật cản, ánh sáng không được thu về và tín hiệu chuyển từ ON thành OFF.

Ưu điểm:

– Không bị ảnh hưởng bởi bề mặt vật cản

– Sử dụng được cho mọi vật thể có màu sắc khác nhau

– Khoảng cách làm việc xa có thể tới 100m

 

2.3. Cảm biến quang phản xạ khuếch tán

Cảm biến quang phản xạ khuếch tán được sử dụng rộng rãi trong các chi tiết máy hoặc trên các dây chuyền sản xuất để đếm sản phẩm hoặc phân loại sản phẩm.

Nguyên lý hoạt động: Cảm biến phát ra ánh sáng liên tục, khi gặp vật cản, ánh sáng bị phản xạ về vị trí thu trên cảm biến.

Ưu điểm:

+ Dễ dàng lắp đặt và sử dụng.

+ Phát hiện vật thể có màu sắc khác nhau.

Hạn chế: Dễ bị ảnh hưởng bởi bề mặt, màu sắc và khoảng cách tối đa chỉ khoảng 2m.

3. Ứng dụng của cảm biến quang

+ Đếm sản phẩm trên băng tải: Phát hiện vật thể trên dây chuyền sản xuất, giúp đếm số lượng sản phẩm.

+ Kiểm tra sản phẩm lỗi: Sử dụng cảm biến để xác định sản phẩm lỗi.

+ Đo độ dày của vật thể: Phát hiện sự thay đổi về kích thước của vật thể trong quá trình sản xuất.

+ Phát hiện nhãn dán trên bao bì: Giúp kiểm tra bao bì sản phẩm.

+ Giám sát cửa tự động: Điều khiển cửa tự động đóng mở, giúp kiểm soát an toàn.

+ Bật/tắt vòi rửa xe: Tự động hóa quá trình rửa xe.

4. Ưu nhược điểm của cảm biến quang

Ưu điểm: 

+ Phát hiện vật thể mà không cần tiếp xúc, khoảng cách làm việc có thể lên đến 100m.

+ Tuổi thọ cao, ổn định và ít hao mòn theo thời gian.

+ Phát hiện được nhiều loại vật thể, bao gồm cả vật liệu mờ, trong suốt, hoặc vật thể có màu sắc khác nhau.

+ Thời gian đáp ứng nhanh và có thể điều chỉnh độ nhạy.

+ Có nhiều lựa chọn từ các nhà cung cấp khác nhau, đáp ứng đa dạng nhu cầu.

Nhược điểm:

+ Cảm biến dễ bị báo lỗi khi bề mặt bị bụi bẩn hoặc vật thể không phản xạ ánh sáng tốt.

+ Hoạt động hiệu quả chỉ trong một số điều kiện môi trường nhất định. Màu sắc và độ phản xạ của vật thể có thể ảnh hưởng đến hiệu suất.

+ Cần có kinh nghiệm trong việc chọn loại cảm biến phù hợp cho ứng dụng cụ thể.

Kết Luận

Thông qua bài viết này, hy vọng bạn đã hiểu rõ hơn về cảm biến quang là gì, nguyên lý hoạt động, các loại cảm biến quang phổ biến và những ưu nhược điểm của chúng. Để lựa chọn cảm biến quang phù hợp với từng ứng dụng cụ thể, bạn cần xem xét các yếu tố về điều kiện môi trường, tính chất vật liệu và yêu cầu về khoảng cách.

Nếu bạn đang tìm kiếm một khóa học chất lượng để nâng cao kỹ năng lập trình PLC, chúng tôi có các khóa đào tạo chuyên sâu giúp bạn hiểu rõ và làm chủ các hệ thống tự động hóa công nghiệp:

♦ Đào tạo PLC Mitsubishi·    

♦ Đào tạo PLC Siemens 

♦ Đào tạo thiết kế tủ điện

Địa chỉ đào tạo

Hà Nội: Số 11 Ngõ 2E Dịch Vọng – Cầu Giấy Xem bản đồ

HCM: 97 Đường Số 3 – Hiệp Bình Phước – TP. Thủ Đức Xem bản đồ

Liên hệ

Điện thoại / Zalo: 0987 635 127 (Hỗ trợ 24/7)

Website: https://plctech.com.vn/

Fanpage: https://www.facebook.com/PLCTechHN