Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 17 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
17
Dung lượng
375,98 KB
Nội dung
Cảm biếnmàu;tươngphản
& huỳnhquang
Trong phần này chúng tôi muốn mạn đàm những kỹ thuật
dùng màu, độ tươngphản và huỳnhquang trong những ứng
dụng khác nhau.
Hình 1. Một cảmbiếntươngphản
Cảm biếntương phản:
Cảm biếntươngphản (hình 1) phát
hiện sự khác nhau trong độ tương
phản khi đối tượng /dấu hiện hữu
hoặc trống (hình 2) trong khoảng 25
mm.
Nhiều cảmbiếntươngphản sử dụng
nguồn sáng LED đỏ hoặc xanh lá cây
(đôi khi là cả hai). Do các cảmbiến
màu khác nhau hấp thụ lượng sáng
khác nhau, do đó người ta có thể lựa
chọn bước sóng khác nhau của nguồn
sáng để tạo ra độ tươngphản cao nhất
ở mỗi ứng dụng cụ thể. Tuy vậy, tiếp
cận này không linh hoạt, đòi hỏi màu
nền và màu dấu cụ thể. Cảmbiến có
nguồn sáng đỏ và xanh cho độ linh
Photoelectric
Sensors can be
founded in many
automated
application.
Selection a
suitable one can
save your money
and your time.
This discussion
may be helpful
in easier
selection of the
sensors to ensure
your realiable
solution.
hoạt tốt hơn nhiều nhưng đòi hỏi một lựa chọn màu cố định
(hoặc xanh, hoặc đỏ) trong lúc hoạt động. Chức năng này
thường được áp dụng khi tiến hành “huấn luyện” cảmbiến
khi lắp đặt.
Cảm biếntươngphản có
độ linh hoạt cao nhất là
những cảmbiến có
nguồn sáng trắng phổ
rộng. Những cảmbiến
này cho độ khác biệt trên
mọi màu và tổ hợp (màu)
nền và thời gian chuyển đổi nhanh trong quá trình sản xuất
bằng cách điều chỉnh mức thiên áp tới giá trị được gán từ
trước.
Những cảmbiến màu đặc biệt cho phép tạo các điểm màu có
kích thước lớn và cảm nhận màu sắc ở khoảng cách lên tới
300 mm. Ví dụ, một cảmbiến loại này phát nguồn sáng xanh
Hình 2: Nguồn sáng trắng
làm tăng độ linh hoạt cho
phép phân tích bất kỳ màu
nào trên màu nền bất kỳ.
da trời ở bước sóng 457 nm từ cặp cáp quang đồng trục để
đảm bảo độ ổn định về tín hiệu ở khoảng cách lớn ứng dụng
trong việc phân loại các
hộp từ nơi dỡ hàng trên
băng tải.
Cảm biến màu:
cảm biến màu phân tách
ánh sáng phản xạ từ một
đối tượng thành các
thành phần đỏ, xanh lá
cây và xanh da trời. Mỗi thành phần được đánh giá và xác
định xem có thuộc phạm vi cảm nhận được thiết lập trước đó
cho mỗi màu riêng biệt. Tiếp cận này rất hiệu quả khi giám
sát các màu có độ đồng đều trong những ứng dụng như dệt
may, công nghiệp nhựa và các quá trình cho màu đồng đều
khác.
Hình 3: Một cảmbiến màu
hai kênh
Một kênh nhạy màu cho phép ta thiết lập những đặc tuyến
của vật thể cần phát hiện với một lối ra riêng biệt, với những
giá trị được lưu ở bộ nhớ trong của cảm biến. Thời gian đáp
ứng cho những cảmbiến này khoảng 300 µs và kích thước
điểm sáng có thể lên tới 25 mm, hình 3.
Cảm biến màu lấy tích phân trên toàn diện tích của điểm
sáng. Vì thế, nếu một khoảng sáng có hai màu, cảmbiến sẽ
"xem xét" độ tổ hợp của các màu hơn hơn là phân tích từng
màu riêng biệt. Đây là một cân nhắc rất quan trọng trong các
ứng dụng nơi mà điểm cần phân tích có họa tiết hoặc ở dạng
mảng màu như các hạt gỗ hoặc nhiều màu sắc như trong nỉ
làm ghế xe ôtô. Trong những ứng dụng như vậy, cảmbiến
cho nguồn sáng với điểm sáng lớn lớn với khả năng cho phép
lấy tín hiệu trên một diện tích lớn sẽ phù hợp hơn.
Giao diện người sử dụng (GUI) với tính năng đặc biệt hoặc
toàn bộ tính năng có thể (hình 4) cho phép hiển thị thời gian
thực, truy cập thiết lập độ nhạy cho từng màu, và điều khiển
cảm biến nói chung. Những ứng dụng như phân loại sản
phẩm thường dựa trên vài màu cơ bản, có thể được thực hiện
với những cảmbiến màu đơn giản. Những ứng dụng phức tạp
hơn cần phần điều khiển thông minh hơn cho những cảm
biến với đầy đủ tính năng.
Hình 4: Chương trình ứng dụng cho phép điều khiển
thiết lập cảmbiến từ đơn giản tới phức tạp trên từng
kênh
Cảm biến dấu màu:
Cảm biến dấu màu được thiết kế để phát hiện dấu màu ở tốc
độ cao. Chúng không thật sự xác định một màu đặc biệt nào
đó. Thay vào đó, chúng phát hiện sự thay đổi màu trên nền
(màu) và xuất một tín hiệu lối ra để chỉ thị sự có mặt của dấu
(hình 5). Cảmbiến dấu màu cho các điểm sáng tròn có kích
thước cỡ 0.5 mm và các điểm sáng hình chữ nhật có kích
thước 2 mm x 5 mm. Để định hướng tốt với dấu màu, cần cố
định cảmbiến sử dụng điểm màu hình chữ nhật; điều này làm
cho việc phát hiện dấu màu lớn bị hạn chế. Cảmbiến với
điểm sáng tròn phù hợp để phát hiện dấu màu có bề rộng lớn
hơn 0.5 mm.
Hình 5. Ví dụ về cảmbiến dấu màu. Điểm
sáng nhỏ có độ đáp ứng nhanh,
cho phép phát hiện dấu màu có kích thước 0.5 mm ở tốc độ
600 m/phút.
Mấu chốt để ứng dụng cảmbiến dấu màu một cách thành
công là phân tích kỹ những yêu cầu đặc biệt của mỗi ứng
dụng. Để có kết quả tốt nhât, hãy lựa chọn cảmbiến với điểm
sáng không lớn hơn dấu màu nhỏ nhất cần phát hiện.
Tốc độ của dấu màu là một yếu tố căn bản trong lựa chọn
cảm biến dấu màu. Rất nhiều quá trình như in, và đảo đòi hỏi
phát hiện chính xác ở tốc độ cao. Ví dụ, dấu màu độ rộng 1
mm di chuyển với tốc độ 610 m/phút, tương đương 1 mm
trong 98 µs. Ánh sáng, khi bị điều chế, sẽ cho thẻ ở trạng thái
TẮT/MỞ khi dấu màu nằm trong trường nhận diện hữu hạn.
Vì thế, độ đáp ứng của cảmbiến phải đủ nhanh để thực hiện
phép đo trước khi dấu màu nằm ngoài trường nhận diện hữu
hạn. Nói chung, cần lựa chọn cảmbiến có độ đáp ứng nhanh
gấp 4 lần thời gian cần thiết để dấu màu di chuyển một quãng
đường bằng chiều rộng của nó sẽ thỏa mãn được yêu cầu vừa
nêu. Trong thí dụ này (chiều rộng dấu màu là 0.5 mm), thời
gian đáp ứng tối thiểu là 25 µs.
Cảm biếnhuỳnh quang:
cảm biếnhuỳnhquang đáp ứng với các vật liệu như sơn, mỡ,
mực và chất keo dính. Những vật liệu này thường chứa chất
đánh dấu huỳng quang, phát ra những ánh sáng trong vùng
khả kiến khi bị nguồn cực tím kích thích. Những cảmbiến
này rất hữu dụng trong những ứng dụng có mặt của vật liệu
cần xác định một các chính xác, hình 6.
Hình 6: Cảmbiếnhuỳnhquang ứng dụng
trong sản xuất dược phẩm
Kỹ thuật áp dụng dấu huỳnhquang thường được sử dụng
trong các ứng dụng có sự biến đổi đáng kể của màu nền và sự
biến đổi này cần được bỏ qua như ký tự và hình ảnh in trên
[...]... lớn/nhỏ nhất từ bộ gá cảmbiến tới đối tượng? Một số cảmbiến có thể hoạt độ ở khoảng cách>100 mm, phần lớn cảmbiến khác không thể Khoảng cách càng xa càng đòi hỏi cảmbiến phải có độ nhậy cao Một vài cảmbiến màu, cảmbiếntương phản, cảmbiếnhuỳnhquang cho điểm sáng có kích thước lớn vì vậy chúng có thể hoạt động tốt ở những khoảng cách xa hơn so với đối tượng Nói chung, nên chọn cảmbiến có khả năng... thời gian Bảng 1 Một vài loại cảmbiến tiêu biểu và những vật liệu tương ứng 2 Chỉ có 1 điều kiện hay có nhiều điều kiện cấu thành vật cần phát hiện? Trừ cảm biến màu, mọi cảmbiến khác phát hiện một điều kiện nào đó là nguyên nhân dẫn tới tín hiệu phản xạ lớn hoặc nhỏ hơn giá trị thiên áp Khi có nhiều hơn một điều kiện cấu thành, cần vài cảmbiếntươngphản hoặc một cảm biến màu để tiến hành phép tích... các loại cảmbiến khác không thích hợp Màu nền hoặc chất huỳnhquang nền là một cân nhắc quan trọng trong những ứng dụng cảmbiếnhuỳnhquang Chúng tôi khuyến nghị nên kiểm tra nền để chắc chắn rằng chất huỳnhquang không tồn tại trong nền, vì điều này có thể ảnh hưởng tới tính ổn định khi phát hiện dấu quang trong khi đo đạc Những vật liệu này có thể là giấy, chất làm tăng quang có tính huỳnhquang mạnh... khoảng cách cần thiết và xem nó có hoạt động tốt hay không 7 Khoảng cách cảmbiến – đối tượng nên cố định hay nên thay đổi? Biến thiên khoảng cách cảmbiến – đối tượng, thường được hiểu như hiện tượng “phách động”, là một yếu tố thành công của phép kiểm tra Vì mọi cảm biếnquang điện đều đo sự sai khác về ánh sáng do cảm biếnquang thu thập, vì thế thay đổi về khoảng cách sẽ gây ra thay đổi về lượng... cần được chiếu sáng đủ lâu để cảmbiến có thể nhận ra chúng 5 Đối tượng dịch chuyển nhanh thế nào là vừa đủ? Kiểm tra tin cậy là một hàm của độ đáp ứng của cảm biến, tốc độ lấy mẫu, kích thước đối tượng, và tốc độ dịch chuyển của đối tượng qua điểm sáng của cảmbiến Một cách dễ hiểu, đối tượng cần hiện hữu trong điểm sáng (do cảmbiến phát ra) đủ lâu so với độ đáp ứng Cảmbiến có độ đáp ứng nhanh hơn... ra dấu huỳnhquang lớn hơn cường độ nền trên một tờ giấy chất lượng cao Trong những trường hợp đó, mực huỳnhquang trong dải màu Vàng/Xanh lá cây là phù hợp cho phép phân biệt giữa dấu quang và trang giấy Nói cách khác, các vật liệu như gỗ, đã có sẵn tính năng phát quang tự nhiên cần một cường độ lớn hơn ở cùng điều kiện chiếu sáng để đảm độ tin cậy của phép đo Những cân nhắc khi lựa chọn cảmbiến Thông... bóng hay mờ xỉn? Đối với bề mặt bóng có độ phản xạ cao, thường chúng ta phải gắn cảmbiến vào gá và tạo thành một góc nhọn so với bề mặt vật thể, thường là 15° Nếu như độ bóng là một đặc tính cần phát hiện, khi đó cần phải gắn cảmbiến vuông góc so với bề mặt đó Bề mặt mờ khuếch tán ánh sáng theo nhiều cách bất đồng nhất, làm tăng khả năng phát hiện của cảmbiến 4 Kích thước đối tượng là bao nhiêu?...nhãn hàng Một dấu huỳnhquang có thể được in bằng loại mực tàng hình lên bất kỳ vị trí nào của nhãn mà không làm ảnh hưởng tới tính thẩm mỹ của nhãn và vẫn cho phép cảmbiến phát hiện được dấu quang (sự có mặt, định hướng và vị trí của nhãn) Nhiều vật liệu trong sản xuất và đóng gói sử dụng chất đánh dấu lân quang để xác định lại sự có mặt của dấu quang Các vật liệu có thể gồm chất... Thông thường, lựa chọn cảmbiến đúng cách có liên quan tới việc xem xét những tính năng của vật cần phát hiện và xác định trường nhận diện hữu hạn Người đọc cần hiểu rõ những tiêu chí sau đây trước khi lựa chọn cho mình một loại cảmbiến phù hợp 1 Bạn cần phát hiện tính chất nào của vật thể Theo bảng này, chắc rằng chúng ta sẽ có những lựa chọn phù hợp nhất, tránh sử dụng cảmbiến không đúng cách, gây... vào mức có mặt hoặc vắng mặt của đối tượng: sự khác nhau càng lớn, biến thiên khoảng cách càng lớn Nhận xét chung Trong thực tế, những ứng dụng rất đa dạng và thay đổi từ việc sản xuất sản phẩm này sang một sản phẩm khác, áp dụng những điều chúng ta vừa thảo luận trên đây sẽ giúp phần nào trong việc lựa chọn cảmbiến những cảm biếnquang điện vốn được ứng dụng rộng rãi, đảm bảo các giải pháp tin cậy . biến tương phản Cảm biến tương phản: Cảm biến tương phản (hình 1) phát hiện sự khác nhau trong độ tương phản khi đối tượng /dấu hiện hữu hoặc trống (hình 2) trong khoảng 25 mm. Nhiều cảm. Cảm biến màu; tương phản & huỳnh quang Trong phần này chúng tôi muốn mạn đàm những kỹ thuật dùng màu, độ tương phản và huỳnh quang trong những ứng dụng khác nhau. Hình 1. Một cảm. dụng khi tiến hành “huấn luyện” cảm biến khi lắp đặt. Cảm biến tương phản có độ linh hoạt cao nhất là những cảm biến có nguồn sáng trắng phổ rộng. Những cảm biến này cho độ khác biệt trên