Giới thiệu về cảm biến quang điện : OPTEX- VNTECHCO

Cảm biến quang là gì? cấu tạo và nguyên lý hoạt động- Optex

1. Cảm biến quang điện là gì

  • Cảm biến quang điện phát hiện sự hiện diện của một vật thể mà không cần tiếp xúc, sử dụng phản xạ ánh sáng.
    Chúng tạo ra tín hiệu đầu ra theo lượng ánh sáng nhận được phản xạ từ mục tiêu phát hiện.
    Chúng được sử dụng chủ yếu để góp phần tự động hóa và tiết kiệm lao động tại các nhà máy sản xuất.

 

2. Các tính năng chính

  • Phát hiện mà không cần liên hệ
  • Phát hiện trong khoảng cách xa
  • Phát hiện các vật thể nhỏ
  • Phát hiện bất kể vật liệu
  • Thời gian phản hồi nhanh
  • Bụi bẩn trên ống kính với chất lỏng hoặc bụi

 

3. Cách chọn cảm biến quang điện

Mục đích và điều kiện Được cân nhắc Cảm biến áp dụng
Lựa chọn bằng cách phát hiện Định vị bằng cách phát hiện sự hiện diện – Định vị chính xác
– Cài đặt dễ dàng
– Chùm xuyên qua
– Laser
– BGS
Phát hiện vật thể nhỏ – Kích thước điểm nhỏ
– Có thể điều chỉnh độ nhạy
– Sợi quang
– Laser
Phát hiện các đối tượng chuyển động nhanh – Thời gian phản hồi ngắn – Chất xơ
Phát hiện đối tượng trong suốt – Độ nhạy cao / phản xạ retro – Phát hiện đối tượng trong suốt
Phát hiện bề mặt không bằng phẳng – Độ trễ nhỏ – Phản xạ khuếch tán
– BGS
– Độ dịch chuyển
Phát hiện dấu màu – Màu sắc của dấu màu, nền và ánh sáng cảm biến
– Thời gian phản hồi ngắn
– Phát hiện dấu màu
– Sợi
Phát hiện độ tương phản màu – Độ phân giải cao – Đánh dấu cảm biến
Phát hiện ít bị ảnh hưởng bởi sự khác biệt màu sắc – Phần tử thu có độ phân giải cao – Laser BGS
Lựa chọn theo vị trí lắp đặt Không gian hẹp – Kích thước nhỏ – Sợi
– Thu nhỏ, Head-on / side-on
Cài đặt ở một bên – Phản xạ khuếch tán, Phản xạ khuếch tán hạn chế
– BGS
Phản ánh từ nền – Độ trễ nhỏ – BGS
Ảnh hưởng từ độ rọi xung quanh Khả năng chống lại độ rọi xung quanh rộng hơn – Tia laze
Mạnh mẽ – Đổ nhựa
– Vỏ kim loại
Vị trí có nước – Khả năng chống nước cao – IP67, IP69K

 

4. Các cấu trúc cảm biến

Loại hình Phương pháp phát hiện Sự mô tả Các mô hình phổ biến
Thông qua chùm – Mỗi bộ phát và bộ thu được sử dụng thành một cặp.
– Do lượng ánh sáng nhận được lớn hơn tương đối nên ít bị ảnh hưởng bởi bụi trong môi trường.
Z3T-2500N
ZT-L3000N
Phản chiếu retro – Một cặp cảm biến và gương phản xạ được sử dụng.
– Những thiết bị này yêu cầu ít không gian lắp đặt và hệ thống dây điện hơn so với cảm biến xuyên tia.
Z3R
-400N ZR-L1000N
Khuếch tán phản xạ – Một đơn vị cảm biến duy nhất phát hiện sự phản xạ ánh sáng từ một đối tượng phát hiện.
– Những thứ này yêu cầu ít không gian lắp đặt và hệ thống dây điện hơn.
Z3D-100N
Phản xạ khuếch tán góc rộng – Góc khẩu độ rộng hơn được trang bị để phát hiện sự khác biệt nhỏ về lượng ánh sáng nhận được. Chúng thích hợp để phát hiện một vật thể trong suốt và có khe. Z3D-W20N
Chống lại mặt đất – Phần tử nhận ánh sáng của PSD hoặc C-MOS được sử dụng để tạo đầu ra khi phát hiện ở khoảng cách đặt trước. Việc phát hiện các mô hình này ít bị ảnh hưởng bởi màu sắc và chất liệu của một đối tượng. BGS-HL05T
BGS-ZL10N
BGS-Z10N
BGS-2V50
Phát hiện đối tượng trong suốt – Một cặp bộ cảm biến có độ trễ thấp và bộ phản xạ phát hiện sự khác biệt nhỏ về lượng ánh sáng nhận được. Chúng thích hợp để phát hiện một vật thể trong suốt, chẳng hạn như phim và kính. DR-Q400TN
ZR-QX200N
KR-Q50NW
KR-Q300NW
Bộ khuếch đại riêng biệt – Có thể lựa chọn sự kết hợp giữa bộ cảm biến và bộ khuếch đại tùy theo yêu cầu ứng dụng.
– Các cấu hình phát hiện khác nhau có thể được thiết lập trên bộ khuếch đại.
D2SA-MN
DSD-100
Đơn vị sợi quang – Một sợi quang được sử dụng để truyền ánh sáng từ và đến bộ khuếch đại. NF-DB01
NF-DF08
NF-TR01
NF-DC39
Bộ khuếch đại sợi quang – Có thể lựa chọn sự kết hợp của khối sợi quang và bộ khuếch đại tùy theo yêu cầu ứng dụng.
– Kích thước nhỏ của đơn vị sợi nên có thể lắp đặt nó trong một không gian nhỏ. Có thể kết hợp nhiều mô hình khác nhau, thậm chí để phát hiện màu sắc, khoảng cách độ cao và mức chất lỏng.
D3RF-TN
Phát hiện dấu màu – Cảm biến độ phân giải cao có thể phát hiện sự khác biệt màu sắc tinh tế và độ tương phản màu sắc. DM-18TN

 

5. Thuật ngữ về cảm biến quang điện

Kỳ hạn Sự mô tả Kỳ hạn Sự mô tả
Khoảng cách cảm biến Chùm xuyên qua
Khoảng cách giữa thiết bị phát và thiết bị thu.
Bật đèn lên Một đầu ra bật khi lượng ánh sáng nhận được đạt đến một mức nhất định.
Phản xạ ngược
Khoảng cách giữa cảm biến và gương phản xạ.
BẬT tối Một đầu ra bật khi lượng ánh sáng nhận được dưới một mức nhất định.
Phản xạ khuếch tán
Khoảng cách giữa cảm biến và đối tượng phát hiện tiêu chuẩn.
Đầu vào tắt laser Một đầu vào bên ngoài có thể được sử dụng để ngăn chặn sự truyền ánh sáng của cảm biến.
Đối tượng phát hiện nhỏ nhất Kích thước nhỏ nhất của vật thể mà cảm biến có thể phát hiện được.
Đầu vào bên ngoài Đầu ra của cảm biến có thể được thực hiện, tùy theo trạng thái của đầu vào bên ngoài.
Thời gian đáp ứng Thời gian để bật hoặc tắt một đầu ra, tùy thuộc vào sự hiện diện của một đối tượng.
Giảng dạy bên ngoài Thiết lập hướng dẫn của một cảm biến có thể được kích hoạt bởi một đầu vào bên ngoài.
Trễ Khoảng cách giữa một điểm mà cảm biến phản xạ tạo ra đầu ra trên đối tượng phát hiện tiêu chuẩn và sau đó, điểm mà nó tắt đầu ra.
Bộ hẹn giờ tắt trễ Một đầu ra được giữ trong một thời gian đặt trước.
Chức năng này có thể được kết hợp với các chương trình điều khiển.
Độ chính xác lặp lại Một phạm vi biến thể trong đó cảm biến thực hiện phát hiện.

 

6. Thuật ngữ về cảm biến sợi quang

Kỳ hạn Sự mô tả Kỳ hạn Sự mô tả
Mảng Các lõi sợi quang được xếp thẳng hàng để phát ra ánh sáng trong chùm tia phẳng.
Nó thích hợp để phát hiện các đối tượng có phản xạ không ổn định, do các đoạn không cố định hoặc hình dạng không đồng đều.
Ngoài ra còn có các loại màn hình của đơn vị sợi trong một cấu trúc tương tự.
Phản xạ khuếch tán hạn chế Đơn vị sợi quang này được sử dụng để phát hiện trong một khoảng cách giới hạn.
Các trục ánh sáng của bộ phát và bộ thu được đặt ở các góc để giúp phát hiện trong khu vực giao nhau của chúng.
Phát hiện mức chất lỏng Các đơn vị sợi quang được sử dụng để kiểm soát mức chất lỏng.
Có loại tiếp điểm phát hiện mức bằng tiếp điểm và loại lắp trong ống được lắp trên ống trong suốt để phát hiện.
Sợi mịn Các lõi sợi có đường kính nhỏ hơn 0,5mm được gọi là sợi mịn.
Trục ánh sáng mỏng xuyên qua sợi mảnh giúp việc phát hiện một vật thể nhỏ dễ dàng, nhưng trong một khoảng cách phát hiện ngắn.
Linh hoạt Một đơn vị sợi không bị đứt, ngay cả khi nó bị uốn cong trong một bán kính nhỏ.
Các đơn vị sợi R1 có thể được uốn cong thành r1mm, R2 thành r2mm. Mặc dù nói chung, việc uốn cong một đơn vị sợi sẽ rút ngắn khoảng cách phát hiện của nó, nhưng khoảng cách của các sợi mềm không bị ảnh hưởng bởi việc uốn.
* Để lắp đặt bộ phận sợi quang trên một bộ phận chuyển động có thể uốn cong nhiều lần sợi quang, nên sử dụng bộ sợi quang chịu uốn.
Cốt lõi Một phần của sợi quang truyền ánh sáng là lõi.
Hình vẽ bên dưới cho thấy một đơn vị sợi khuếch tán bao gồm một lõi phát φ0,5 và 9 lõi thu φ0,25.
Phản chiếu retro Một bộ phận sợi quang và bộ phản xạ được lắp đặt ở cả hai bên để phát hiện một vật thể ở giữa. Nhìn từ bên trên và bên cạnh Một đơn vị sợi quang mà hướng phát hiện của nó là về một phía của thiết bị có lắp đặt hệ thống quang học ở bên cạnh.
Với các đơn vị Square, nó được gọi là Side-On, và với các đơn vị Sleeve là Side-View.
Góc khẩu độ Nó là một góc phát ra và nhận ánh sáng từ một đơn vị sợi quang.
Nói chung, các đơn vị sợi quang có góc khẩu độ là 60˚, trong khi các đơn vị sợi quang có góc nhìn hẹp là 2 ~ 5˚.
Màn hình Điều này đi kèm với một thấu kính để phát ra ánh sáng trong một chùm phẳng.
Điều này phù hợp để phát hiện các đối tượng có phản xạ không ổn định, do các đoạn không cố định hoặc hình dạng không đồng đều.
Có một loại tương tự, Array. Các đơn vị sợi màn hình được trang bị thấu kính có góc khẩu độ hẹp hơn để phát hiện trong khoảng cách xa.
Tầm nhìn hẹp Đây là một đơn vị sợi quang đi kèm với một ống kính tích hợp trên bộ phận đầu của nó cho góc khẩu độ hẹp 2 ~ 5˚.
Ngoài khả năng phát hiện ở khoảng cách xa, vì chúng không bị ảnh hưởng bởi sự phản xạ ánh sáng từ một đối tượng phản chiếu bên cạnh trục ánh sáng, chúng thích hợp để sử dụng lập bản đồ wafer.
Tay áo Một đơn vị sợi có một ống mỏng, tay áo, trên đơn vị đầu của nó.
Các mẫu Sleeve thích hợp để phát hiện một vật thể nhỏ trong một khu vực hẹp.
Có các đơn vị sợi với ống tay áo có thể uốn cong và ống tay áo không thể uốn cong có sẵn.
Kháng uốn Điều này phù hợp để được lắp đặt trên một bộ phận chuyển động uốn cong nhiều lần một sợi.
Bán kính uốn của chúng là r2 và r4 lớn hơn bán kính uốn của sợi mềm.
Cắt miễn phí Một phần sợi có thể được cắt bằng máy cắt sợi đi kèm.
Khi một đơn vị sợi quang quá dài so với khoảng cách lắp đặt, một phần không cần thiết của sợi quang có thể được cắt bỏ để dễ dàng lắp đặt.
Đồng trục Đây là một loại đơn vị sợi phản xạ khuếch tán đi kèm với nhiều lõi tiếp nhận ánh sáng được lắp đặt xung quanh lõi phát và phù hợp để phát hiện với độ chính xác cao hơn.
Có các đơn vị sợi quang, có thể gắn các thấu kính để phát hiện vật thể nhỏ.
Nhìn thẳng vào đầu và nhìn trực diện Đây là các đơn vị sợi quang phát hiện theo hướng thẳng với hệ thống quang học trên đỉnh của các đầu sợi quang.
Với các đơn vị Hình vuông, nó được gọi là Head-On, và với các đơn vị hình trụ và ren là Head-View.
Thông qua chùm Bộ phát và bộ thu được lắp đặt ở cả hai phía, đối diện nhau và phát hiện một đối tượng ở giữa.
Điều này làm cho khả năng phát hiện ở một khoảng cách xa.
Bán kính uốn Đây là bán kính nhỏ nhất mà một đơn vị sợi có thể được uốn cong.
Uốn sợi trong bán kính nhỏ hơn có thể làm đứt lõi sợi và dẫn đến khoảng cách phát hiện ngắn hơn hoặc sự cố.
Chủ đề Đầu sợi quang được cấu tạo bằng đai ốc để lắp đặt đơn giản.
Phát hiện nước Điều này được trang bị một đèn LED với ánh sáng hồng ngoại có độ dài sóng 1.45μm.
Có sẵn các bộ khuếch đại đặc biệt, kiểu D3IF và đơn vị sợi quang, NF-TW01 và NF-DW01, để phát hiện nước. Có thể thực hiện được việc phát hiện chất lỏng trong suốt trong chai thủy tinh trong suốt vốn khó với các cảm biến thông thường.
Khuếch tán phản xạ Đây là một đơn vị sợi quang đi kèm với các sợi phát và thu ánh sáng được đóng gói trong một sợi duy nhất và phát hiện sự phản xạ ánh sáng từ một vật thể.
Trong khi khoảng cách phát hiện của nó ngắn hơn, một thiết bị đơn lẻ cần ít không gian và công việc lắp đặt hơn.
Ống kính Một bộ phận thấu kính được gắn trên một đầu sợi quang.
Các thiết bị này được sử dụng để phát hiện khoảng cách xa và tiết kiệm không gian với các đơn vị sợi quang xuyên và phát hiện vật thể nhỏ với các đơn vị phản xạ khuếch tán.
Có các đơn vị sợi quang xuyên chùm đi kèm với thấu kính tích hợp.
Phẳng Điều này có hướng phát hiện ở phía của nó với một hệ thống quang học trên mặt lớn trên thiết bị đầu.
Kích thước mỏng đối với hướng phát hiện của loại này làm cho nó hữu ích khi được lắp đặt trong một không gian nhỏ ở độ sâu của nó.
Phát hiện rò rỉ chất lỏng Đầu sợi quang này được lắp trên chảo chống rò rỉ.
Với hoạt động của mao dẫn, điều này có thể phát hiện một lượng nhỏ chất lỏng hoặc chất lỏng nhớt.

 

7. Kiểm soát đầu ra

Có 2 cực của đầu ra bóng bán dẫn, NPN và PNP.
Dòng điện chạy từ Bộ thu đến Bộ phát trên một bóng bán dẫn NPN.
Trên một bóng bán dẫn PNP, một dòng điện chạy từ Bộ phát sang Bộ thu.

  • Một tải đến đầu ra NPN có thể được kết nối với nguồn điện cho cảm biến hoặc nguồn điện riêng biệt.

  • Nguồn cấp cho tải của đầu ra PNP phải giống với nguồn cấp cho cảm biến.
    Do đó, không thể sử dụng nguồn điện riêng có điện áp khác với nguồn điện cho cảm biến.

Đầu ra điện áp của một bóng bán dẫn

Với bóng bán dẫn NPN, một đầu ra điện áp chạy qua một điện trở kéo lên giữa Bộ thu và + V.
Không giống như đầu ra cực thu mở, nó không yêu cầu kết nối với điện trở bên ngoài để có đầu ra điện áp.

8. Kết nối

  • Nói chung, có 3 loại kết nối cho cảm biến, một cáp, đầu nối và khối thiết bị đầu cuối, được sử dụng.
    Chiều dài cáp tiêu chuẩn là 2 mét.
    Đối với kết nối đầu nối, đầu nối 4 chân M8 chủ yếu được sử dụng, vì một số cảm biến có đầu nối M12 và cáp bím M12.
  • Cáp đầu nối 4 chân M8

    Dài Hình chữ L
    Chiều dài cáp: 2m M84CN-2S M84CN-2L
    Chiều dài cáp: 5m M84CN-5S M84CN-5L
    Chiều dài cáp: 10m M84CN-10S M84CN-10L

    Cáp kết nối M12

    Chiều dài cáp : 2m YF2A14-020VB3XLEAX
    (4 pin)
    YF2A15-020VB5XLEAX
    (5 pin)

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *