4. Ph−ơng pháp nghiên cứu
3.3.3. Cảm biến quang điện [11]
Một dây chuyền sản xuất công nghiệp sử dụng nhiều loại cảm biến tại nhiều điểm khác nhau để giám sát dòng sản phẩm. Trong đó cảm biến quang điện th−ờng đ−ợc lắp đặt ở các dây chuyền làm nhiệm vụ phát hiện, kiểm tra và đếm sản phẩm trên các băng chuyền. ở công đoạn này cảm biến quang điện đã chứng tỏ đ−ợc những tính năng −u việt của mình.
Cảm biến quang điện thế hệ đầu tiên gồm có nguồn sáng và g−ơng phản xạ. Qua năm tháng, cảm biến quang điện nổi lên với nhiều hình dáng thiết kế đặc biệt, mỗi loại phục vụ một công việc chuyên biệt nhất định. Ngày nay một bộ cảm biến quang điện tiêu chuẩn đ−ợc cải tiến gồm có một cực phát và một cực thu riêng biệt, một vài loại đ−ợc trang bị cáp quang không phân nhánh và bộ khuyếch đại. Nắn đ−ợc mục đích của vấn đề trên và để áp dụng cho việc thiết kế hệ thống mô phỏng em đã tiến hành tìm hiểu thiết kế mạch cảm biến quang
H < 0,7±0,002m H > 0,7±0,002m Bắt đầu H = 0,7±0,002m Mở máy nạp liệu Tắt máy nạp liệu Kết thúc
Hoạt động của hệ thống:
đối t−ợng cảm nhận là băng kính đ−ợc thu nhận qua cảm biến (Sensor) quang d−ới dạng ON/OFF và đ−ợc đ−a tới cổng nhập của PLC. Tại đây tín hiệu đ−ợc đọc và xử lý để điều khiển và tác động lên cơ cấu chấp hành
ắ Sơ đồ mạch nguyên lý cảm biến quang điện
ắ Chọn linh kiện - Điện trở
- Tranzitor C828
- Tế bào quang điện Cds
ắ Nguyên lý hoạt động
Dựa trên nguyên lý hoạt động của tế bào quang điện. Quang điện trở hoạt động theo hiệu ứng quang nội, giả sử có một tấm bán dẫn phẳng có thể tích V đ−ợc
Cds C828 C828 10k 220k +9VDC
Hình 3.25: Sơ đồ mạch nguyên lý cảm biến quang
Đối t−ợng băng kính Cảm biến PLC Cơ cấu Chấp hành Mạch động lực
pha tạp chất loại n với nồng độ donor Nd và có mức năng l−ợng Wd. Khi bị chiếu sáng các Photon ion hoá nguyên tử donor và giải phóng điện tử làm cho độ dẫn thay đổi. Độ dẫn điện của cảm biến quang điện tử sẽ phụ thuộc thông l−ợng ánh sáng chiếu vào theo một hàm phi tuyến. Cực phát bức xạ là Diode (LED) phát quang. Khi ánh sáng chiếu vào tế bào quang điện làm cho T1 đóng, T2 mở ứng với tiếp điểm th−ờng đóng của PLC đ−ợc mở ra ngắt mạch điều khiển. Ng−ợc lại khi có vật thể đi qua chắn chùm sáng chiếu tới tế bào quang điện làm cho T1 mở, T2 đóng ứng với tiếp điểm th−ờng đóng của PLC đ−ợc đóng cung cấp ngõ ra cho PLC.