b BÀI THẢO LUẬN NHÓM 4

CHỦ ĐỀ : CẢM BIẾN QUANG

Giảng viên hướng dẫn: Dương Quốc khánh

Sinh viên thực hiện:

1. Lê Văn Thọ

2. Nguyễn Ngọc Tú

3. Nguyễn Văn Quý

4. Hoàng Văn Viên

5. Tạ Hồng Thái

6. Vũ Văn Thắng

7. Lê Văn Tâm

8.

9.

10.

Phần I. Mở đầu

Phần II. Cảm biến quang

Phần III. Kết luận

Phần I:Mở đầu 1. Khái niệm cảm biến

Là những thiết bị có khả năng cảm nhận những đại lượng

điện và không điện, chuyển đổi chúng trở thành những tín

hiệu điện phù hợp với thiết bị thu nhận tín hiệu.

Đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong lĩnh cực đo lường

và điều khiển.

Là những thiết bị không thể thiếu trong các hệ thống

tự động hoá và sản xuất công nghiệp

2. Khái niệm cơ bản về ánh sánh

Ánh sáng có bản chất sóng và hạt. Dạng sóng ánh

sáng là sóng điện từ phẳng. Ánh sáng lan truyền trong

chân không với v= 299792km/s

1. Khái niệm cảm biến quang

Cảm biến quang là tổ hợp của các linh kiện quang

điện. Khi tiếp xúc với ánh sáng chúng sẽ thay đổi trạng

thái.

2. Cấu tạo cảm biến quang

Gồm 3 phần chính:

Bộ phát sáng:

mặt trời, led..

Bộ thu sáng:

diot quang,

tranzito

quang..

Mạch sử lý tín

hiệu ra

3. Nguyên lý hoạt động

là hiện tượng giải phóng hạt dẫn điện trong vật liệu

dưới tác dụng của ánh sáng làm tăng độ dẫn điện của

vật liệu

4. Phân loai

Phân loại

Chế độ thu phát

Chế độ phản xạ

Chế độ phản xạ

khuếch tán

1. Chế độ thu phát :

Cảm biến dạng thu phát có bộ phát và thu sáng tách

riêng. Bộ phát truyền ánh sáng đi và bộ thu nhận ánh

sáng. Nếu có vật thể chắn nguồn sáng giữa hai phần

này thì sẽ có tín hiệu ra của cảm biến.

Ưu điểm:

+ Khoảng cách phát hiện xa, phát hiện tốt trong môi trường nhiều bụi.

+Khả năng xác định vị trí chính xác của vật thể.

+Độ tin cậy cao, phát hiện được mọi loại vật thể (trừ loại trong suốt)

Nhược điểm:

+Mất nhiều thời gian để chỉnh vị trí lắp đặt.

+Mất nhiều thời gian nối dây vì có 2 dây riêng biệt

+Giá thành sản phẩm cao

Kiểm soát cổng ra vào: Thông thường cổng ra vào có

kính mờ / tối che ngoài. Bởi vậy cần loại thu phát có

cường độ sáng cao để xuyên qua lớp kính.

Môi trường khắc nghiệt: ví dụ trạm rửa xe hoặc môi

trường nhiều bụi, cần có cảm biến cường độ sáng

cao.

Các ứng dụng rộng rãi khác trong tự động hóa công

nghiệp, đặc biệt trong trường hợp cần xác định vị trí

của vật thể.

2. Chế độ phản xạ

Bộ phát truyền ánh sáng tới một gương phản chiếu

lăng kính đặc biệt, và phản xạ lại tới bộ thu sáng của

cảm biến. Nếu vật thể xen vào luồng sáng, cảm biến sẽ

phát tín hiệu ra.

Ưu điểm:

+Giá thành thấp hơn loại thu phát

+Lắp đặt dễ hơn loại thu phát

+Chỉnh định dễ dàng

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

Phát hiện vật trên băng chuyền

Các ứng dụng phổ cập trong nhà máy

Phát hiện chai nhựa trong (khi dùng loại thích hợp)

Kiểm soát cửa và cổng ra vào trong các tòa nhà

3. Chế độ phản xạ khuếch tán

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, kích

hoạt tín hiệu ra.

Ưu điểm:

+Lắp đặt đơn giản, dễ dàng

+Chỉ cần 1 điểm lắp đặt duy nhất.

Nhược điểm:

+Khoảng cách phát hiện ngắn (do chỉ phát hiện được

một phần ánh sáng phản xạ). Ví dụ loại E3Z-D: có

khoảng cách phát hiện tối đa 1m.

+Độ nhạy và độ tin cậy kém hơn loại Thu phát và

Phản xạ gương.

1. Ưu nhược điểm của cảm biến quang

Cảm biến quang có nhiều ưu điểm hơn so với các loại cảm biến khác : + Cảm biến quang không tiếp xúc trực tiếp với vật cần phát hiện cho nên tuổi thọ, độ bền sẽ cao hơn. + Khoảng cách phát hiện của Cảm biến quang khá xa, việc này cũng giúp ích không nhỏ cho việc thiết kế cũng như lắp đặt.( không cần nhiều thiết bị nhưng vẫn có thể quan sát 1 khoảng rộng ). + Một ưu thế không thể bỏ qua của cảm biến quang đó là phát hiện được hầu hết các loại vật thể, vật chất

2. các yếu tố gây nhiễu

- môi trường ôi nhiễm

- bề mặt phản xạ không tốt

2. Các khắp phục nhiễm

+Chọn cảm biến thích hợp với biên độ hoạt đông đầy đủ

+Sử dụng cảm biến với thiết lập hỗ trợ.

+ Đối với sự ô nhiễm của ánh sáng làm ảnh hưởng đến cảm biến phản xạ, ta phải bảo dưỡng định kì, thường xuyên làm sạch bề mặt gương phản chiếu.