- Tần số: Số chu kỳ của dòng điện thực hiện trong một giây gọi là tần số, ký hiệu là f.
7. Máy hiện sóng
8.3.3. Cảm biến quang
a. Khái niệm
Cảm biến quang (tên tiếng anh là Photoelectric Sensor) là tổ hợp của các linh kiện quang điện. Khi tiếp xúc với ánh sáng chúng sẽ thay đổi trạng thái, cảm biến quang sử dụng ánh sáng phát ra từ bộ phận phát để phát hiện sự hiện diện của vật thể. Khi có sự thay đổi ở bộ phận thu thì mạch điều khiển của cảm biến quang sẽ cho ra tín hiệu ở ngõ OUT. Cảm biến quang là thiết bị đóng vai trị rất quan trọng trong lĩnh vực cơng nghiệp tự động hóa
b. Phạm vi ứng dụng
Kiểm tra sản phẩm đi qua trong q trình rửa, sơ chế, đóng gói, thành phẩm,… Kiểm tra đường đi của xe ơ tơ, thực phẩm đóng hộp, nước đóng chai,… trên băng tải Xác định được mức độ cao của mực cà phê, nước ngọt, chất lỏng,.. trong lon, hộp,… Đếm chai di chuyển trên băng tải tốc độ cao
Phát hiện các nhãn bị thiếu trên chai
Đảm bảo kiểm sốt an tồn khi mở và đóng cửa nhà xe Bật vịi nước rửa bằng sóng của bàn tay.
Phát hiện người và vật đi qua cửa Phát hiện xe trong bãi giữ xe
Và còn rất nhiều ứng dụng khác nữa,…
c. Cấu tạo, nguyên lý làm việc Cấu tạo:
Bộ phận phát sáng:
Hầu hết thì các loại cảm biến quang thường sử dụng đèn bán dẫn LED và anh sáng được phát ra theo xung. Nhịp điệu xung đặc biệt giúp cảm biến phân biệt được ánh sáng của cảm biến và ánh sáng từ các nguồn khác (như ánh nắng mặt trời hoặc ánh sáng trong phịng). Các loại LED thơng dụng nhất là LED đỏ, LED hồng ngoại hoặc LED lazer. Một số dòng cảm biến đặc biệt dùng LED trắng hoặc xanh lá. Ngồi ra thì trong một số trường hợp chúng ta cũng có thể thấy loại LED vàng.
Bộ phận thu sáng:
Thơng thường đối với một cảm biến quang thì bộ thu sáng là một phototransistor
(tranzito quang). Bộ phận này cảm nhận ánh sáng và chuyển đổi thành tín hiệu điện tỉ lệ. Hiện nay nhiều loại cảm biến quang sử dụng mạch ứng dụng tích hợp chuyên dụng ASIC
110
(Application Specific Integrated Circuit). Mạch này tích hợp tất cả bộ phận quang,
khuếch đại, mạch xử lý và chức năng vào một vi mạch (IC). Bộ phận thu có thể nhận ánh sáng trực tiếp từ bộ phát (như trường hợp của loại thu-phát), hoặc ánh sáng phản xạ lại từ vật bị phát hiện (trường hợpphản xạ khuếch tán).
Mạch xử lý tín hiệu đầu ra:
Mạch đầu ra chuyển tín hiệu tỉ lệ (analogue) từ tranzito quang thành tín hiệu ON/OFF được khuếch đại. Khi lượng ánh sáng thu được vượt quá mức ngưỡng được xác định, tín hiệu ra của cảm biến được kích hoạt. Mặc dù một số loại cảm biến thế hệ trước tích hợp mạch nguồn và dùng tín hiệu ra là tiếp điểm rơ-le (relay) vẫn khá phổ biến, ngày nay các loại cảm biến chủ yếu dùng tín hiệu ra bán dẫn (PNP/NPN). Một số cảm biến quang còn có cả tín hiệu tỉ lệ ra phục vụ cho các ứng dụng đo đếm.
Nguyên lý làm việc
Trạng thái khơng có vật cản:cảm biến phát ánh sáng và cảm biến thu ánh sáng. Quá trình phát và thu ánh sáng liên tục với nhau
Trạng thái có vật cản: cảm biến phát vẫn phát ánh sáng nhưng cảm biến thu ánh sáng không thu được ánh sáng (bị vật cản che chắn)
d. Thông số kỹ thuật
Loại cảm biến: thu – phát, phản xạ gương, phản xạ khuếch tán
Nguồn cấp: cảm biến sử dụng nguồn 12-24VDC, 24-240VAC ±10% 50/60Hz, 24- 240VDC ±10%(Ripple P-P:Max. 10%)
Khoảng cách phát hiện: 15m (Loại thu –phát); 0.1~3m, 0.1~5m (phản xạ gương); 700mm (phản xạ khuếch tán)
Độ trễ: lớn nhất 20% khoảng cách cài đặt định mức (phản xạ khuếch tán)
Vật phát hiện chuẩn: vật mờ đục Ø15 mm (thu-phát), vật mờ đục Ø60 mm (phản xạ gương), vật mờ đục – trong mờ (phản xạ khuếch tán)
111
Nguồn sáng: sử dụng LED hồng ngoại (940nm), LED hồng ngoại ( 850nm), LED đỏ (660 nm)
Chế độ hoạt động: có thể lựa chọn Light ON hay Dark ON bởi công tắc
Ngõ ra: ngõ ra tiếp điểm relay 30VDC 3A, 250VAC 3A tải thuần trở, cấu tạo tiếp điểm: 1c
Chỉ thị hoạt động: đèn led xanh lá (chỉ thị nguồn, sự ổn định), led vàng (chỉ thị hoạt động)
Thời gian đáp ứng: Max.1ms, 20ms Điều chỉnh độ nhạy: biến trở điều chỉnh