Cảm biến quang, hay còn được gọi là “Photoelectric Sensor” trong Tiếng Anh, là một thiết bị được sử dụng để phát hiện vật cản dựa vào ánh sáng. Được xem là một loại cảm biến quang điện, cảm biến quang bao gồm những linh kiện quang điện tiên tiến. Như các loại cảm biến khác, chức năng chính của cảm biến quang là đo đạc và phát hiện vật cản, và sau đó đưa ra tín hiệu để giám sát và theo dõi.
1. Cấu Tạo Của Cảm Biến Quang
Một con cảm biến quang cơ bản gồm 3 thành phần chính:
- Bộ phận phát: Đa số các cảm biến quang hiện nay sử dụng đèn LED làm bộ phận phát. LED hồng ngoại và LED laser là loại LED thông dụng được sử dụng trong cảm biến quang.
- Bộ phận thu: Là một loại phototransistor, cũng được gọi là tranzito quang. Bộ phận này có nhiệm vụ cảm nhận ánh sáng và chuyển đổi thành tín hiệu điện theo tỷ lệ nhất định. Hiện nay, bộ phận này thường được thay bằng mạch ASIC (Application Specific Integrated Circuit) với hiệu suất và độ chính xác cao hơn.
- Board mạch xử lý tín hiệu đầu ra: Đây là phần xử lý trung tâm có nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu analog thành tín hiệu ON/OFF. Ngõ ra thường có dạng relay hoặc dạng xung kích relay (NPN, PNP).
Mỗi thành phần của cảm biến quang có chức năng riêng biệt và hỗ trợ lẫn nhau để tạo thành một con cảm biến quang hoàn chỉnh.
2. Nguyên Lý Hoạt Động Của Cảm Biến Quang
Cảm biến quang hoạt động dựa trên nguyên lý đơn giản. Cảm biến sẽ phát ánh sáng, và khi gặp vật cản, ánh sáng sẽ phản xạ trở lại. Sau đó, tín hiệu sẽ được xử lý và chuyển thành tín hiệu dạng xung kích relay. Tương tự như cảm biến siêu âm và radar, cảm biến quang sử dụng ánh sáng để hoạt động.
Mặc dù có những sự khác biệt về nguyên lý hoạt động giữa các loại cảm biến quang, chúng đều tuân theo quy tắc phát tín hiệu và thu tín hiệu phản xạ.
3. Ứng Dụng Của Cảm Biến Quang Trong Thực Tế
Cảm biến quang đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp và đời sống hàng ngày. Một số ứng dụng phổ biến của cảm biến quang bao gồm:
- Đếm số lượng người ra vào phòng.
- Tự động bật tắt vòi sen.
- Kiểm tra chất lượng sản phẩm trên dây chuyền sản xuất.
- Xác định độ cao của nước trong dây chuyền đóng chai nước giải khát.
- Đếm số lượng rau củ quả khi đóng gói, đóng thùng xuất khẩu.
- Xác định đường đi của sản phẩm trên băng tải.
- Kiểm tra nhãn mác bị thiếu khi đóng chai, đóng hộp sản phẩm.
Cảm biến quang có mặt rất nhiều trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Hy vọng qua bài viết này, bạn đã hiểu được định nghĩa và nguyên lý hoạt động của cảm biến quang. Để biết thêm chi tiết, bạn có thể truy cập trang web https://www.hefc.edu.vn.
Được biên tập bởi HEFC. Xem thêm tại HEFC.
