Cảm biến quang – Phản xạ gương

1. Cảm biến quang phản xạ gương là gì?

Cảm biến quang phản xạ gương là cảm biến giúp ta phát hiện vật theo nguyên tắc thu phát qua gương. Khi không có vật thì ánh sáng cảm biến phát ra từ cảm biến phát phản xạ qua gương và quay về cảm biến nhận. Khi có vật đi ngang qua, lúc này đường truyền này bị gián đoạn, cảm biến sẽ xuất ra ngõ ra NPN hoặc PNP.

Hình 1. Cảm biến phản xạ gương.

2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Hình 2. Cấu tạo và hoạt động của cảm biến phản xạ gương.

– Cảm biến quang phản xạ gương (retro reflective) gồm hai thành phần chính đó là bộ phận phát – thu và gương phản xạ như hình 3.

– Bộ phận phát sẽ phát ra ánh sáng hồng ngoại và truyền thẳng, ánh sáng hồng ngoại này đã được mã hóa theo một tần số nhất định mục đích nhằm tránh ảnh hưởng của các nguồn sáng xung quanh.

– Nếu không có vật đi qua thì ánh sáng từ bộ phận phát sẽ bị phản xạ ngược lại, bộ phận thu sẽ nhận được ánh sáng và không có tác động gì ở ngõ ra.

– Nếu có vật đi qua và ngắt ánh sáng truyền đến bộ phận thu thì bộ phận thu sẽ không nhận được ánh sáng từ bộ phận phát, lúc này bộ phận thu sẽ có tín hiệu tác động ở ngõ ra.

Hình 3. Cấu tạo của cảm biến quang phản xạ gương.

2.1. Gương phản xạ

Gương phản xạ là loại gương mà khi ánh sáng chiếu đến thì ánh sáng phản xạ trở lại sẽ song song với ánh sáng chiếu tới. Gương phản xạ dùng cho cảm biến quang thường có dạng vuông hoặc chữ nhật. Về cấu tạo bên trong thì gương phản xạ có hai loại, đó là loại hạt thủy tinh và loại gương 3 mặt.

Hình 4. Sự phản xạ của tia sáng khi đi vào một số loại gương.

a. Gương thường; b. Gương phản xạ 3 mặt; c. Gương phản xạ loại hạt thủy tinh

2.2. Khoảng cách phát hiện

Đối với cảm biến quang phản xạ gương, khoảng cách cài đặt là khoảng cách tính từ bộ phận phát – thu đến gương phản xạ sao cho bộ phận thu có thể nhận được ánh sáng hồng ngoại phát ra từ bộ phận phát. Do đó có thể nói khoảng cách phát hiện cũng chính là khoảng cách cài đặt.

Hình 5. Khoảng cách phát hiện vật của cảm biến.

2.3. Chế độ hoạt động Dark-On và Light-On

• Chế độ hoạt động Dark-On.

Hình 6. Chế độ hoạt động Dark-On.

• Chế độ hoạt động Light-On.

Hình 7. Chế độ hoạt động Light-On.

3. Sơ đồ kết nối dây cho cảm biến

Hình 8. Sơ đồ kết nối dây cho cảm biến.

Cảm biến quang phản xạ gương với ngõ ra 4 dây:

• Dây xanh kết nối nguồn âm.
• Dây nâu kết nối nguồn dương
• Dây đen là ngõ ra output.
• Dây trắng là dây Mute, là chức năng tạm ngừng hoạt động cho cảm biến khi test, bảo trì, bảo dưỡng, chỉ cần kích dây trắng vào chân âm.

4. Ưu, nhược điểm

4.1. Ưu điểm

• Phát hiện vật ở khoảng cách xa.
• Lắp đặt để dàng.
• Tiết kiệm dây dẫn và diện tích.
• Có thể phân biệt được vật trong suốt, mờ, bóng loáng.

4.2. Nhược điểm

• Khoảng cách phát hiện ngắn hơn loại thu phát (E3z-R: chỉ được 4-5m).
• Vẫn cần 2 điểm lắp đặt cho cảm biến và gương.

5. Ứng dụng

Cảm biến được sử dụng trong những ứng dụng phát hiện vật với độ chính xác cao, cũng như các vật có kích thước nhỏ.

Hình 9. Ứng dụng của cảm biến phản xạ gương.