เทคโนโลยีใดที่ใช้ในเซ็นเซอร์สะท้อนแสง

เซ็นเซอร์สะท้อนแสงเป็นหนึ่งในประเภทเซ็นเซอร์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม ตรวจจับวัตถุโดยไม่ต้องสัมผัสทางกายภาพและให้สัญญาณการสลับที่แม่นยําแม้ในความถี่สัญญาณนาฬิกาสูงหรือคุณสมบัติของวัสดุที่เปลี่ยนไป ขึ้นอยู่กับหลักการทํางานจะใช้เทคโนโลยีต่างๆซึ่งแตกต่างกันในด้านความแม่นยําช่วงและความต้านทานต่อสิ่งแวดล้อม

โดยทั่วไป เซ็นเซอร์สะท้อนแสงสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก: เซ็นเซอร์สะท้อนกลับที่มีการปราบปรามพื้นหลังและเซ็นเซอร์สะท้อนแสงที่มีพลัง

ภาพรวมของเทคโนโลยีเซ็นเซอร์สะท้อนแสงที่แตกต่างกัน: สามเหลี่ยม เซ็นเซอร์เวลาบิน และเซ็นเซอร์ที่มีพลัง
เซ็นเซอร์สะท้อนแสง: การตรวจจับวัตถุที่แม่นยําสําหรับทุกการใช้งาน

1. สวิตช์สะท้อนกลับพร้อมการปราบปรามพื้นหลัง

สวิตช์สะท้อนกลับพร้อมการปราบปรามพื้นหลังจะตรวจสอบว่า วัตถุอยู่ในระยะการสลับที่กําหนด หรือไม่ ทุกอย่างที่อยู่เบื้องหลังถูกซ่อนไว้เป็น พื้นหลังอย่างน่าเชื่อถือ
ข้อดีคือจุดเปลี่ยนยังคง เกือบไม่ขึ้นกับสี โครงสร้าง หรือการสะท้อนแสง ของวัตถุ ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่สําคัญในงานอุตสาหกรรมหลายประเภท เช่น การตรวจจับวัสดุต่างๆ บนสายพานลําเลียง

ในพอร์ตโฟลิโอ wenglor เซ็นเซอร์สะท้อนกลับที่มีการปราบปรามพื้นหลังถูกนํามาใช้ตามหลักการสองประการ: หลักการสามเหลี่ยม (อิเล็กทรอนิกส์หรือกลไก) และหลักการเวลาบิน

ก) สามเหลี่ยมอิเล็กทรอนิกส์

ใน สามเหลี่ยมอิเล็กทรอนิกส์ แสงที่สะท้อนโดยวัตถุจะถูกแมปกับองค์ประกอบรับ (เช่น เครื่องตรวจจับที่ไวต่อตําแหน่ง หรือเรียกสั้นๆ ว่า PSD) ในเซ็นเซอร์
ตําแหน่งของจุดแสงบนองค์ประกอบรับนี้จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับระยะห่างของวัตถุ การเปลี่ยนแปลงนี้ได้รับการประเมินทางอิเล็กทรอนิกส์เพื่อกําหนดระยะทางอย่างแม่นยํา

ข้อดี:

  • ความสามารถในการทําซ้ําสูง
  • ไม่ขึ้นกับสีและพื้นผิวของวัตถุ
  • เหมาะอย่างยิ่งสําหรับการใช้งานแบบไดนามิก

ขอบเขตการใช้งานทั่วไป: การจดจําวัตถุในกระบวนการประกอบ อุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ เทคโนโลยีสายพานลําเลียง

b) สามเหลี่ยมเชิงกล

ใน สามเหลี่ยมเชิงกล ระยะการตรวจจับจะถูกปรับ ด้วยตนเองโดยใช้สกรูปรับภายนอก การกระจัดเชิงกลขององค์ประกอบรับ ซึ่งโดยปกติจะเป็น ไดโอดคู่ เป็นตัวกําหนดจุดที่จะเปลี่ยนเซ็นเซอร์

คุณสมบัติ:

  • ปรับได้ผ่านการควบคุม เช่น โพเทนชิโอมิเตอร์แบบหลายรอบหรือแบบหมุนครั้งเดียว
  • การออกแบบที่เรียบง่ายทนทานต่ออิทธิพลภายนอก
  • ไม่จําเป็นต้องใช้ซอฟต์แวร์หรือการนําทางเมนู

ขอบเขตการใช้งานทั่วไป: การใช้งานมาตรฐานที่มีระยะการตรวจจับคงที่ เช่น ในระบบคัดแยกหรือให้อาหาร

โพรบสะท้อนกลับพร้อมหลักการสามเหลี่ยมสําหรับการวัดระยะทางแบบไม่สัมผัส
Triangulation – การจดจําวัตถุที่แม่นยําในอุตสาหกรรม

c) หลักการ Time-of-Flight

หลักการเวลาบิน (ToF) ขึ้นอยู่กับวิธีการทางกายภาพที่แม่นยําเป็นพิเศษ: การวัดเวลาบินของแสง
เซ็นเซอร์จะปล่อยพัลส์แสงแบบมอดูเลตอย่างต่อเนื่องซึ่งสะท้อนจากวัตถุและรับอีกครั้ง โดยการเปรียบเทียบสัญญาณที่ปล่อยออกมาและรับ – โดยเฉพาะ โดยการวัดการเปลี่ยนเฟส – สามารถกําหนดระยะห่างไปยังวัตถุได้อย่างแม่นยํา

เซ็นเซอร์สะท้อนเวลาบินวัดระยะทางเนื่องจากเวลาเดินทางของแสง
Time-of-Flight – การวัดระยะทางที่แม่นยําตลอดเวลาเดินทางของแสง

สําหรับจุดแสงขนาดใหญ่ จะทําการหาค่าเฉลี่ยถ่วงน้ําหนัก เพื่อปรับปรุงความแม่นยํา

ข้อดี:

  • ระยะไกล
  • ไม่ไวต่อแสงโดยรอบ
  • การวัดระยะทางที่แม่นยําแม้บนพื้นผิวที่มันวาวหรือมืด

ขอบเขตการใช้งานทั่วไป: การใช้งานที่มีช่วงการตรวจจับขนาดใหญ่ เช่น การตรวจจับพาเลทหรือการตรวจจับวัตถุในระยะทางไกล

2. เซ็นเซอร์สะท้อนแสงที่กระฉับกระเฉง

เซ็นเซอร์สะท้อนแสงที่มีพลัง ทํางานตามหลักการที่ง่ายกว่า: ใช้ความ เข้มของแสงที่สะท้อนจากวัตถุเป็น สัญญาณสวิตชิ่ง
ที่นี่ เกณฑ์การสลับ ถูกตั้งค่าเป็นค่าสัญญาณที่ต้องการ หากปริมาณแสงที่ปล่อยกลับมาจากวัตถุเกินเกณฑ์นี้ จะมีการส่งสัญญาณสวิตชิ่ง

ตรงกันข้ามกับเซ็นเซอร์สะท้อนกลับที่มีการปราบปรามพื้นหลังจุดสลับที่นี่ขึ้นอยู่กับทั้งระยะทางและคุณสมบัติการสะท้อนของวัตถุ
ซึ่งหมายความว่าสี วัสดุ ความเงา และโครงสร้างพื้นผิวมีอิทธิพลโดยตรงต่อผลการวัด

ข้อดีข้อเสีย
การออกแบบที่กะทัดรัดมากขึ้นอยู่กับสีและวัสดุของวัตถุ
ความถี่การสลับที่รวดเร็วไม่สามารถระงับพื้นหลังได้
โซลูชันที่คุ้มค่าสําหรับงานตรวจจับอย่างง่าย

ขอบเขตการใช้งานทั่วไป: การตรวจจับวัตถุในระยะทางสั้น เช่น ขวด ฉลาก หรือบรรจุภัณฑ์ที่มีพื้นผิวสม่ําเสมอ

เซ็นเซอร์สะท้อนแสงที่กระฉับกระเฉงตรวจจับวัตถุผ่านความเข้มของแสง
เซ็นเซอร์สะท้อนแสงที่กระฉับกระเฉง – การจดจําวัตถุที่รวดเร็ว

สรุป: การใช้เทคโนโลยีตามกรณีการใช้งาน

การเลือกเซ็นเซอร์สะท้อนแสงที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับ ความซับซ้อนและสภาพแวดล้อมของ การใช้งานที่เกี่ยวข้อง:

  • เซ็นเซอร์สะท้อนกลับที่มีการปราบปรามพื้นหลัง ให้ความแม่นยําและความน่าเชื่อถือสูงสุดสําหรับสีของวัตถุที่แตกต่างกันหรือพื้นหลังที่ซับซ้อน
  • เซ็นเซอร์สะท้อนแสงแบบมีพลัง เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสําหรับ งานตรวจจับที่ง่ายและรวดเร็ว ในระยะทางสั้น ๆ ด้วยวัสดุที่เป็นเนื้อเดียวกัน

ด้วยเทคโนโลยีต่างๆ เช่น การสามเหลี่ยม และ เวลาบิน wenglor ผสมผสานออปติกที่แม่นยํา อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่แข็งแกร่ง และการประมวลผลสัญญาณที่เป็นนวัตกรรมใหม่ เพื่อการตรวจจับที่เชื่อถือได้ในทุกสภาวะ

ผู้เขียน

Picture of แม็กซ์ มัสเตอร์มันน์

แม็กซ์ มัสเตอร์มันน์

ชื่อตำแหน่ง