HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KHOA CƠNG NGHỆ THÔNG TIN MÔN: PHƯƠNG PHÁP LUẬN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Đề tài: Cấu tạo nguyên lý hoạt động Của đèn cảm biến quang điện Giảng viên hướng dẫn: PGS-TS BÙI TRUNG HIẾU Lớp : M15CQIS02-B Họ tên học viên: Dương Văn Đoàn Hà Nội, tháng năm 2016 I GIỚI THIỆU VỀ CẢM BIẾN QUANG ĐIỆN: - Cảm biến quang tổ hợp linh kiện quang điện, tiếp xúc với ánh sáng chúng thay đổi trạng thái - Cảm biến quang sử dụng ánh sáng phát từ phận phát diện vật thể có thay đổi phận thu mạch điều khiển cảm biến quang cho tín hiệu ngõ Out - Cảm biến quang có ứng dụng linh hoạt, phát đối tượng nhanh cự ly xa so với nhiều kỹ thuật khác Vì cảm biến quang nhanh chóng trở thành số thiết bị dược sử dụng rộng rãi sản xuất, ứng dụng thông minh tương lai giá thành sản phẩm thấp - Cảm biến quang gồm loại: + cảm biến quang thu phát riêng + Cảm biến quang thu phát chung + Cảm biến quang phản xạ qua gương II CẤU TẠO CỦA CẢM BIẾN QUANG - Gồm thành phần chính: Bộ phát sáng Bộ thu sáng Mạch sử lý tín hiệu R OUTPUT CIRCUIT E Bộ phát sáng: Ngày cảm biến quang thường sử dụng đèn bán dẫn LED (Light Emitting Diode) Ánh sáng phất theo xung nhịp điệu đặc biệt giúp cảm biến phân biệt ánh sáng cảm biến ánh sáng từ nguồn khác ( ánh sáng mặt trời, ánh sáng phịng) Các loại LED thơng dụng LED đỏ, LED hồng ngoại, LED laze số dòng cảm biến đặc biệt khác dùng LED trắng, LED xanh Ngồi có thẻ dùng LED vàng Bộ thu sáng: Thông thường thu sáng phototransistor (tranzito quang) Bộ phận cảm nhận ánh sáng chuyển đổi thành tín hiệu điện tỷ lệ Hiện có nhiều loại cảm biến quang sử dụng mạch ứng dụng tích hợp chuyên dụng ASIC ( Application spencific integrated circuit) Mạch tích hợp với tất phận quang, khuếch đại, mạch xử lý chức vào vi mạch IC Tất dòng cảm biến quang sử dụng ASIC Bộ phận thu nhận ánh sáng trực tiếp từ phận phát (như trường hợp loại thu-phát), ánh sáng phản xạ lại từ vật bị phát (trường hợp phản xạ khuếch tán) Mạch tín hiệu ra: Mạch đầu chuyển tín hiệu tỉ lệ (analogue) từ tranzito quang/ ASIC thành tín hiệu On/Off khuếch đại Khi lượng ánh sáng thu vượt qua mức ngưỡng xác định, tín hiệu cảm biến kích hoạt Mặc dù số loại cảm biến hệ trước tích hợp mạch nguồn dùng tín hiệu tiếp điểm Rơle phổ biến, ngày loại cảm biến chủ yếu dùng tín hiệu bán dẫn (PNP/NPN) Một số cảm biến quang cịn có tín hiệu tỉ lệ phục vụ cho ứng dụng đo điểm III NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA CẢM BIẾN QUANG: Hoạt động cảm biến quang Nguồn sáng phát tia sóng ánh sáng, nơi nhận photodetector (có thể photodiode phototransitor) Khi có đối tượng di chuyển vào đường sóng ánh sáng, dựa thay đổi sóng ánh sáng cảm biến phát xuất hiện, hình dạng kích thước, tính phản xạ, hay mờ màu sắc đối tượng Tín hiệu ngõ mạch Output cuả cảm biến quang Analog Digital Có hai chế độ hoạt động cảm biến quang điện: - Sáng LO (Light Operate): ngõ trạng thái tích cực ( tải cung cấp lượng) có sóng ánh sáng từ phận phát đến phận nhận - Tối: DO (Drank Operate): Ngõ trạng thái tích cực(tải cung cấp lượng) phận nhận sóng ánh sáng từ phận phát Bộ phận phát cc Bộ phận nhận Bộ phận phát ccc ccc ccc ccc ccc ccc ccc ccc ccc Bộ phận nhận ccc ccc ccc ccc dđường AS AS bị cản Tải hoạt động Tải không hoạt động ( (Chế độ DO) chế độ LO ngược lại ) Người điều chỉnh điều chỉnh mức ngưỡng, mức sáng đủ để kích hoạt đầu ánh sáng thu lớn ngưỡng, có tín hiệu xuất Trong thực tế thay đổi ngưỡng dẫn đến tăng giảm khoảng cách phát hiện, việc điều chỉnh ngưỡng giúp cảm biến nhậy hơn, phát vật nhỏ vật trong, mờ Một số ứng dụng cảm biến quang điện: - Kiểm sốt cổng vào có kính mờ tối che ngồi - Trong mơi trường khắc nghiệt, nhiều bụi, - Ứng dụng rộng rãi tự động hóa cơng nghiệp,.v.v