Cảm biến quang là gì? Nguyên lý chức năng ứng dụng

26/02/2022

Bạn chưa biết cảm biến quang là gì. Bạn thắc mắc loại cảm biến này có nguyên lý hoạt động ra sao? Ứng dụng thế nào trong thực tế đời sống và sản xuất? Bến Thành sẽ giúp bạn tìm hiểu kỹ hơn về thiết bị này qua những chia sẻ sau.

CẢM BIẾN QUANG LÀ GÌ?

Cảm biến quang còn được gọi là quang học có khả năng phát hiện ra đối tượng hay sự thay đổi trong điều kiện bề mặt qua các đặc tính quang học. Cấu tạo của loại cảm biến này sẽ gồm bộ phát ánh sáng và bộ thu nhận ánh sáng. Khi cảm biến phát ra ánh sáng nhưng bị gián đoạn hay bị vật cảm biến phản xạ lại thì thiết bị sẽ thay đổi lượng ánh sáng tới bộ phận thu ánh sáng. Khi đó, bộ phận này sẽ cảm nhận ra sự thay đổi để chuyển thành điện ở đầu ra. Thường thì cảm biến quang sẽ cảm nhận nguồn sáng phổ biến là tia hồng ngoại, ánh sáng màu đỏ, xanh lục…

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CẢM BIẾN QUANG

Khi cảm biến quang phát hiện thấy ánh sáng phát ra từ vị trí máy phát, thiết bị sẽ có sự cảm nhận được ánh sáng phát ra từ vật hay ánh sáng bị vật phản xạ lại. Từ đó, cảm biến có thể phát hiện ra đối tượng.

So với những loại cảm biến khác trên thị trường thì cảm biến quang có ưu điểm vượt trội chính là có thể cảm nhận được vật trong một khoảng cách khá xa. Đặc biệt, kết quả cảm biến mang lại luôn có độ chính xác và rất nhanh chóng. Dòng cảm biến quang không cần phải tiếp xúc trực tiếp với vật mà vẫn có thể cảm nhận được vật.

CHỨC NĂNG CỦA CẢM BIẾN QUANG

Khoảng cách cảm biến dài

Chức năng này của cảm biến quang có thể giúp phát hiện ra đối tượng xa hơn đến 10m. Tuy nhiên, trong các môi trường như: siêu âm hay từ trường thì tính năng này của cảm biến quang khó có thể phát huy được. Tất nhiên là các dòng cảm biến khác cũng không thể có được tính năng này.

Không hạn chế đối tượng cảm biến

Nguyên tắc hoạt động của cảm biến quang là dựa vào phản xạ ánh sáng của vật hay cảm nhận ánh sáng từ đối tượng. Vì vậy, loại cảm biến này không bị giới hạn đối tượng cảm biến. Vì thế, chúng có thể phát hiện được hầu hết các vật từ các chất liệu khác nhau như: gỗ, kim loại, thủy tinh, chất lỏng.

Thời gian phản hồi nhanh

Cảm biến quang có thời gian phản hồi rất nhanh do tốc độ ánh sáng đi với tốc độ cao. Cùng với đó, bộ cảm biến sẽ không tiến hành hoạt động cơ học. Điều này xuất phát từ việc các mạch trong cảm biến đều là các thành phần điện tử

Độ phân giải cao

Với công nghệ thiết kế hiện đại giúp cảm biến quang có được độ phân giải rất cao. Loại cảm biến này có hệ thống quang học độc đáo để có thể nhận ánh sáng. Với tính năng này, cảm biến hoàn toàn có được khả năng phát hiện vị trí vật một cách chính xác nhất.

Có thể cảm biến mà không cần phải tiếp xúc với vật

Chức năng này giúp cảm biến quang ngày càng “ghi điểm” cao trong mắt người dùng. Thiết bị có khả năng cảm nhận được vật từ xa mà không cần phải tiếp xúc trực tiếp. Điều này giúp đảm bảo cảm biến có được độ bền trong nhiều năm.

Có khả năng nhận dạng màu sắc tốt

Không chỉ có thể cảm biến ánh sáng mà nhờ tốc độ phản xạ cũng như hấp thụ ánh sáng của vật nhờ vào bước sóc. Vì thế, cảm biến có thể phát hiện được màu sắc của vật một cách chính xác.

Điều chỉnh dễ dàng

Cảm biến có thể định vị chùm tia ở trên một vật thể với mô hình phát ra chùm sáng. Thiết bị có thể điều chỉnh dễ dàng tùy theo từng mục đích sử dụng khác nhau.

PHÂN LOẠI PHƯƠNG PHÁP CẢM BIẾN QUANG

Cảm biến xuyên tia

Phương pháp cảm biến xuyên tia

Với phương pháp cảm biến này, bộ phát cùng với bộ thu của cảm biến quang sẽ được lắp đặt ở vị trí đối diện nhau để ánh sáng có thể đi từ bộ phát đến bộ thu. Khi đối tượng cảm biến đi qua vị trí giữa bộ thu và bộ phát sẽ khiến ánh sáng phát ra bị gián đoạn và khiến lượng ánh sáng đến bộ thu giảm đi. Chính sự thay đổi cường độ ánh sáng này đã giúp cảm biến có thể phát hiện ra vật.

Cảm biến quang xuyên tia

Đặc trưng

Cảm biến có khả năng làm việc ổn định
Khả năng cảm biến dài từ vài cm đến vài chục mét
Đường dẫn đối tượng không làm ảnh hưởng đến vị trí cảm biến
Độ nghiêng, độ bóng hay màu sắc của vật hoàn toàn không thể ảnh hưởng đến khả năng hoạt động của cảm biến.

Cảm biến phản xạ khuếch tán

Phương pháp cảm biến

Với phương pháp cảm biến quang này, cả bộ phát và bộ thu đều được lắp đặt trên cùng 1 vỏ. Theo đó, ánh sáng sẽ không quay hướng lại bộ thu mà đi từ bộ phát đến đối tượng cần cảm biến. Khi đó, ánh sáng được đối tượng phản xạ đến bộ thu. Ở đây, cường độ ánh sáng sẽ có sự gia tăng. Sự thay đổi này chính là cách để cảm biến sử dụng cho việc phát hiện đối tượng.

Cảm biến quang khuyến tán

Đặc trưng

Có thể phát hiện ra vật từ khoảng cách vài cm đến vài mét
Có thể lắp đặt, điều chỉnh rất dễ dàng
Có thể thay đổi cường độ ánh sáng, khoảng cách cảm biến vật tùy theo môi trường, bề mặt của đối tượng cần cảm biến…

Cảm biến phản xạ ngược

Phương pháp cảm biến

Với cảm biến quang này, bộ thu và bộ phát sẽ được lắp đặt trên cùng 1 vỏ. Tuy nhiên, khác với cảm biến khuếch tán thì ánh sáng của phương pháp này lại có sự phản xạ ánh sáng trở lại bộ thu từ bộ phát. Khi có sự ngắt ánh sáng do đối tượng cảm biến, lượng ánh sáng nhận sẽ giảm để giúp cảm biến quang phát hiện ra vật.

Cảm biến quang phản xạ ngược

Đặc trưng

Khả năng phát hiện vật trong khoảng từ vài cm đến vài mét
Thiết kế cấu tạo đơn giản, dễ dàng vận hành, lắp
Khả năng hoạt động của cảm biến không bị ảnh hưởng bởi góc hay màu sắc của vật.
Những vật trong suốt cũng có thể cảm biến được nhờ tính năng ánh sáng đi qua đối tượng cần cảm biến đến 2 lần.
Cảm biến quang phản xạ ngược có thể sẽ không thể cảm biến được đối với các vật với phần bên ngoài có khả năng phản chiếu. Bởi khi đó lượng ánh sáng phản xạ về bộ thu sẽ không có sự giảm đi khiến cảm biến không cảm nhận được sự thay đổi. Tuy nhiên, có thể sử dụng chức năng MSR để khắc phục nhược điểm này.
Thiết kế của cảm biến quang này có vùng chết nằm ở khoảng cách gần.

ỨNG DỤNG CỦA CẢM BIẾN ĐIỆN

Cảm biến quang trong thực tế có vô vàn ứng dụng khác nhau. Rất khó để có thể liệt kê đầy đủ. Dưới đây là 7 ứng dụng phổ biến của dòng cảm biến này. Bạn có thể tham khảo để hiểu rõ hơn về loại cảm biến này.

Cảm biến đồ vật chạy trên băng tải hay dây chuyền
Dùng để đếm các vật nhỏ
Ứng dụng trong việc phát hiện vật có màu sắc
Sử dụng lưới ánh sáng để giám sát được vật trong khoảng không gian lớn
Ứng dụng trong việc đo khoảng cách
Giúp xử lý nguyên vật liệu.
Ứng dụng hiệu quả trong các thiết kế cửa tự động

Những chia sẻ trên của Thiết Bị Điện Nam hy vọng có thể giúp bạn hiểu rõ hơn về cảm biến quang. Khi cần tìm mua sản phẩm cảm biến nói riêng hay thiết bị điện, bạn có thể liên hệ đến chúng tôi để được tư vấn và lựa chọn hiệu quả với giá tốt nhất.