Cảm biến quang là gì? Cấu tạo và ứng dụng của cảm biến quang

Cảm biến quang là gì? Trên thực tế thì cảm biến quang là một loại thiết bị cảm biến có thể phát hiện được đồ vật hoặc vật thể, được sử dụng khá nhiều hiện nay. Nhiều người vẫn chưa biết rõ công nghệ cảm biến quang là gì nên trong bài viết này Ruby sẽ giải đáp cho bạn về khái niệm công nghệ cảm biến quang và những thông tin liên quan.

Cảm biến quang là gì?

Cảm biến quang là gì?
Cảm biến quang là gì?

Cảm biến quang (hay còn gọi là Photoelectric Sensor) chính là tổ hợp của những loại linh kiện quang điện. Thiết bị này khi tiếp xúc được với ánh sáng thì chúng sẽ thay đổi trạng thái, cảm biến quang sử dụng những ánh sáng phát ra từ bộ phận phát để có thể phát hiện sự hiện diện của vật thể. Khi nó có sự thay đổi ở các bộ phận thu thì mạch điều khiển của cảm biến quang sẽ cho ra những tín hiệu ở ngõ OUT. Cảm biến quang là một thiết bị đóng vai trò vô cùng quan trọng trong lĩnh vực công nghiệp tự động hóa. Nếu như không có cảm biến quang thì khó mà có được sự tự động hóa, giống như bạn làm việc mà không nhìn được vậy.

Cấu tạo của cảm biến quang

Cấu tạo của cảm biến quang
Cấu tạo của cảm biến quang

Với cảm biến quang nói chung thì chúng sẽ bao gồm 3 bộ phận chính là bộ phận để phát sáng, bộ phận giúp thu sáng và mạch xử lý tín hiệu ở đầu ra.

Bộ phận thu sáng 

Bộ thu sáng là một phototransistor, còn được gọi là tranzito quang. Bộ phận này sẽ cảm nhận những ánh sáng và chuyển đổi thành những tín hiệu điện tỉ lệ. Hiện nay có nhiều loại cảm biến quang có sử dụng mạch ứng dụng tích hợp chuyên dụng như ASIC (Application Specific Integrated Circuit). Mạch này có tích hợp những bộ phận quang, vật khuếch đại, mạch xử lý và chức năng để vào một vi mạch (IC). Bộ phận thu cũng có thể nhận được ánh sáng trực tiếp từ những bộ phát , hoặc là ánh sáng phản xạ lại từ các vật bị phát hiện.

Bộ phận phát sáng

Hầu hết thì những loại cảm biến quang thường sử dụng các đèn bán dẫn LED và ánh sáng được phát ra thường sẽ theo dạng xung. Nhịp điệu xung đặc biệt sẽ giúp cảm biến phân biệt được ánh sáng trong cảm biến và các ánh sáng từ những nguồn khác (như ánh nắng mặt trời hoặc là ánh sáng trong phòng). Những loại LED thông dụng nhất chính là LED đỏ, LED hồng ngoại hoặc là LED laser. Một số dòng cảm biến khác đặc biệt còn dùng LED trắng hoặc xanh lá. Ngoài ra thì trong một số trường hợp thì chúng ta cũng có thể thấy được loại LED vàng.

Mạch xử lý tín hiệu của đầu ra

Mạch đầu ra sẽ chuyển tín hiệu tỷ lệ (gọi là analogue) từ tranzito quang trở thành tín hiệu ON/OFF và được khuếch đại. Nếu như lượng ánh sáng thu được vượt quá ngưỡng được xác định thì tín hiệu ra của cảm biến sẽ được kích hoạt. Mặc dù sẽ có một số loại cảm biến thế hệ trước có tích hợp mạch nguồn và dùng tín hiệu ra là tiếp điểm rơ-le (tiếng Anh relay) vẫn còn phổ biến, ngày nay thì những loại cảm biến chủ yếu còn dùng tín hiệu ra bán dẫn (PNP/NPN). Một số cảm biến quang còn có cả tín hiệu tỉ lệ ra để phục vụ cho các ứng dụng đo đếm.

Một số ứng dụng của cảm biến quang

Đèn ngủ cảm ứng Xiaomi
Đèn ngủ cảm ứng Xiaomi

Khi nói đến ứng dụng của cảm biến quang thì sẽ có rất nhiều nơi cũng như lý do để chúng ta có thể sử dụng đến loại thiết bị này. Chúng ta có thể sử dụng công nghệ cảm biến quang trong một số ứng dụng dưới đây:

  • Cảm biến quang để đo chiều cao mực nước.
  • Phát hiện được người và vật đi qua cửa. Phát hiện được xe trong bãi giữ xe.
  • Trong sản xuất thì phát hiện các nhãn bị thiếu trên chai; kiểm tra được các sản phẩm đi qua trong quá trình rửa, đóng gói, sơ chế,thành phẩm,…
  • Kiểm tra được đường đi của xe ô tô, thực phẩm đóng hộp, nước đóng chai,… trên băng chuyền.
  • Xác định được mức độ cao của mực cà phê, nước ngọt, chất lỏng,.. bên trong lon, hộp,…
  • Đếm số chai khi di chuyển trên băng tải tốc độ cao. Đếm được số lượng hoa quả để cho vào trong một thùng chứa. Đảm bảo được kiểm soát an toàn khi mở và đóng cửa nhà xe.
  • Làm vòi nước rửa tự động bằng sóng của bàn tay.
  • Và còn rất nhiều những ứng dụng khác nữa,…
  • Sản phẩm ứng dụng công nghệ cảm biến quang hiện đại mà vô cùng chất lượng hiện đang có mặt tại Ruby. Đó chính là Đèn ngủ cảm ứng Xiaomi Yeelight YLYD03YL, đây là loại đèn ngủ thông minh, thiết kế tinh tế, đẹp, gọn nhẹ, với công nghệ cảm biến quang giúp ánh sáng của đèn phù hợp với độ sáng của môi trường. Đảm bảo mang đến cho người dùng có giấc ngủ ngon.

Hy vọng đến đây bạn đã hiểu được công nghệ cảm biến quang là gì và biết được những thông tin liên quan về loại thiết bị này. Việc ứng dụng công nghệ hiện đại hiện nay trở nên vô cùng phổ biến. Điều này sẽ giúp cuộc sống ngày càng hiện đại và tiện ích hơn.

Đọc thêm bài viết: 6 lợi ích của đèn ngủ nhất định phải biết