Cảm biến quang dung trong mô hình là cảm biến quang Omron. Dựa vào phương pháp phát hiện phân chia cảm biến quang omron làm 3 loại: -Cảm biến quang thu phát: + Phương pháp kết nối: dây nối thông thường + Khoảng cách phát hiện 5m
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 68
+ Khoảng cách phát hiện 2m
-Cảm biến phản xạ khuếch tán: + Phương pháp kết nối: dây nối thông thường + Khoảng cách phát hiện 0,1m - 0,3m
Bảng 3.1. Một số loại cảm biến quang omron
Model Phương pháp phát hiện Phương pháp kết nối Khoảng cách phát hiện Các chế ựộ hoạt ựộng Ngõ ra NPN Ngõ ra PNP
Dark-ON E3F3-T61 E3F3-T81
Thu- phát 5m
Light-ON E3F3-T11 E3F3-T31
Phản xạ
gương 2m Dark-ON E3F3-R61 E3F3-R81
100mm E3F-DS30C4 E3F3-D31
Phản xạ khuếch tán
Dây nối thường
300mm
Light-ON
E3F3-D12 E3F3-D32
Cảm biến quang dùng trong mô hình là loại Omron E3F-DS30C4 là loại cảm biến phản xạ khuếch tán.
Hình 3.2. Cảm biến quang sử dụng trong khâu xử lý sản phẩm lỗi
Cảm biến quang là một trong những công nghệ chủ chốt của OMRON và là nhóm sản phẩm phong phú nhất trong các loại thiết bị tự ựộng của Omron.
a). Cấu tạo Omron E3F-DS30C4
Cấu trúc của cảm biến quang khá ựơn giản, bao gồm 3 thành phần chắnh:
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 69
1. Bộ Phát sáng 2. Bộ Thu sáng
3. Mạch xử lý tắn hiệu ra
+ Bộ phát sáng
Ngày nay cảm biến quang thường sử dụng ựèn bán dẫn LED. Ánh sáng ựược phát ra theo xung. Nhịp ựiệu xung ựặc biệt giúp cảm biến phân biệt ựược ánh sáng của cảm biến và ánh sáng từ các nguồn khác (như ánh nắng mặt trời hoặc ánh sáng trong phòng).
Các loại LED thông dụng nhất là LED ựỏ, LED hồng ngoại hoặc LED lazẹ Một số dòng cảm biến ựặc biệt dùng LED trắng hoặc xanh lá. Ngoài ra cũng có LED vàng.
+ Bộ thu sáng
Thông thường bộ thu sáng là một phototransistor (tranzito quang). Bộ phận này cảm nhận ánh sáng và chuyển ựổi thành tắn hiệu ựiện tỉ lệ. Hiện nay nhiều loại cảm biến quang sử dụng mạch ứng dụng tắch hợp chuyên dụng ASIC (Application Specific Integrated Circuit). Mạch này tắch hợp tất cả bộ phận quang, khuếch ựại, mạch xử lý và chức năng vào một vi mạch (IC). Tất cả các dòng cảm biến quang Omron ra mắt gần ựây (như E3Z, E3T, E3F2) ựều sử dụng ASIC.
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 hợp phản xạ khuếch tán)
+ Mạch tắn hiệu ra
Mạch ựầu ra chuyển tắn hiệu tỉ lệ (analogue) từ tranzito quang/ASIC thành tắn hiệu On / Off ựược khuếch ựạị Khi lượng ánh sáng thu ựược vượt quá mức ngưỡng ựược xác ựịnh, tắn hiệu ra của cảm biến ựược kắch hoạt.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 70
Mặc dù một số loại cảm biến thế hệ trước tắch hợp mạch nguồn và dùng tắn hiệu ra là tiếp ựiểm rơ le vẫn khá phổ biến, ngày nay các loại cảm biến chủ yếu dùng tắn hiệu ra bán dẫn (pnp/npn).
Một số cảm biến quang còn có cả tắn hiệu tỉ lệ ra phục vụ cho các ứng dụng ựo ựếm.
+ Cách mắc cảm biến quang
Cảm biến quang thường có 3 ựầu dây ra tương ứng 3 mầu ựen, nâu, xanh. Dây mầu nâu sẽ ựược nối +24V, dây mầu xanh nối vào 0V ựể làm nguồn nuôi cảm biến, dây mầu ựen là ựầu xuất tắn hiệu ra của cảm biến nối vào bộ ựiều khiển
b). Nguyên lý hoạt ựộng
Cảm biến dạng này truyền ánh sáng từ bộ phát tới vật thể. Vật này sẽ phản xạ lại một phần ánh sáng (phản xạ khuếch tán) ngược trở lại bộ thu của cảm biến, kắch hoạt tắn hiệu rạ
Khoảng cách phát hiện từ 0,1m tới 0,3m Nguồn sáng led hồng ngoại (860nm)
điện áp nguồn cung cấp 12V tới 24V DC, dòng ựiện tối ựa 100mA Thời gian ựáp ứng tối ựa 2,5ms
Ảnh hưởng ánh sáng của môi trường ựèn sợi ựốt tối ựa 3000lx, ánh sáng mặt trời tối ựa 10000lx
Hoạt ựộng ở nhiệt ựộ -25 ựến 550C, mức ựộ chịu rung 10 ựến 50HZ, biên ựộ rung 1,5mm
c). Ưu nhược ựiểm của cảm biến Ưu ựiểm
- Khả năng xác ựịnh vị trắ chắnh xác của vật thể.
- độ tin cậy cao, phát hiện ựược mọi loại vật thể (trừ loại trong suốt). - Có 1 ựiểm lắp ựặt duy nhất.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 71
- Có thể chỉnh khoảng cách phát hiện ở 1 mức nhất ựịnh
Nhược ựiểm
- Khoảng cách phát hiện ngắn tối ựa 300mm