LOẠI PHÂN BIỆT “LƯỢNG ÁNH SÁNG THU NHẬN ĐƯỢC”

❚ Tổng quan                  

Cảm biến Laser là cảm biến sử dụng tia tuyến tính laser làm phần tử phát sáng. Vì có thể nhìn thấy điểm sáng nên việc lắp trục quang và xác định vị trí của vật thể trở nên dễ dàng hơn. Ngoài ra, vì ánh sáng không lan ra nên có thể lắp đặt mà không phải lo ngại nhiễu xạ ánh sáng.

❚ Nguyên lý hoạt động và các loại cảm biến chính

Cảm biến Laser phát ra ánh sáng từ phần tử phát sáng (tia Laser) của bộ phát sáng và sẽ thu nhận ánh sáng bằng bộ thu sáng.

❚ Đặc tính  

• Dễ dàng lắp đặt do có thể nhìn thấy vệt sáng

Tia sáng Laser thì không giống như đèn LED, do tính chất tuyến tính cao nên ta có thể nhận thấy ngay vệt sáng nếu chúng xuất hiện. Hơn nữa, thời gian cài đặt giảm đáng kể so với các loại cảm biến điện quang khác.

• Khoảng cách phát hiện xa

Mặc dù khoảng cách xa và vệt sáng nhỏ thì vẫn có khả năng lắp đặt mà không cần lo ngại về khoảng cách phát hiện vật thể.

• Điểm sáng nhỏ và độ chính xác cao

Vì điểm sáng nhỏ nhất tối thiểu là 50 μm nên có khả năng phát hiện chính xác ngay cả những vật thể nhỏ.

• Khả năng sử dụng trong khe hở nhỏ hẹp

Vì ánh sáng không phát tán nên sẽ khó xuất hiện vùng bao quanh ánh sáng, do vậy có thể sử dụng trong không gian hẹp.

LOẠI PHÂN BIỆT “VỊ TRÍ”

❚ Tổng quan

Là loại cảm biến phát ra tia laser từ bộ phát sáng, phát hiện thông tin vị trí của đối tượng vật thể bằng cách xác định thời gian ánh sáng phản xạ lại và vị trí tiếp nhận ánh sáng của phần tử thu sáng nhưng không xác định lượng ánh sáng thu được.

❚ Nguyên lý hoạt động và các loại cảm biến chính

Phương pháp đo 3 góc (Công thức đo lượng giác)

Khi thay đổi khoảng cách đến đối tượng vật thể, vị trí ánh sáng được hội tụ bởi yếu tố phát hiện CMOS cũng thay đổi. Thông tin vị trí sẽ được sử dụng để phát hiện vật thể.

Chiếu xạ tia laser từ laser bán dẫn đến các đối tượng vật thể (Hình trên). Ánh sáng phản xạ lại từ đối tượng vật thể được tạo thành ảnh đến phần tử thu sáng được tổng hợp bởi thấu kính nhận ánh sáng. Khi khoảng cách thay đổi, góc độ của tia sáng phản xạ được hội tụ cũng thay đổi, cùng với hiện tượng đó vị trí tạo ảnh bởi phần tử thu sáng cũng biến đổi. Sự biến đổi vị trí ảnh của phần tử thu sáng này cùng với sự thay đổi của vật thể di động, ta có thấu kính nhận ánh sáng có thể đọc được sự thay đổi vị trí tạo ảnh và đo được.

Phương pháp đo thời gian

Có thể đo khoảng cách bằng thời gian tia sáng laser chiếu tới vật thể và bị phản

xạ lại. Có thể phát hiện một cách ổn định mà không bị ảnh hưởng bởi trạng thái bề mặt vật thể.

Theo như sơ đồ trên tính toán khoảng cách Y khi đã có thời gian tính đến khi thu nhận ánh sáng phản xạ T.

Công thức tính: 2Y (độ dài đường đi hồi quy của ánh sáng) = C (tốc độ ánh sáng) × T (thời gian tính đến khi thu nhận ánh sáng phản xạ).

Đặc tính

Không chỉ phát hiện sự hiện diện của vật thể mà còn đo lường được

Loại truyền phát CCD

Sê-ri IG

Máy phát tia laser từ đầu phát ánh sáng và thu sáng bằng phần tử thu sáng CCD. Nhờ CCD, ta có thể biết được vị trí nào có ánh sáng che chắn, cũng như đo được đường kính ngoài và vị trí vật thể đi qua.

Loại phản xạ có độ chính xác cao CMOS

Sê-ri IL/IA

Thu nhận ánh sáng phản xạ bằng phần tử thu sáng CMOS, và phát hiện bằng nguyên lý tam giác. Ngoài ra, máy có thể xuất thông tin vị trí vật thể bằng đầu ra analog.

NGUỒN: KEYENCE