Cảm biến sợi quang là gì? Cấu tạo và Nguyên lý làm việc

Cảm biến sợi quang hiện nay là giải pháp tối ưu nhất trong sản xuất, thiết kế mô hình tự động hóa máy móc, thiết bị công nghiệp, nên mọi kỹ sư đều lựa chọn sử dụng để phát hiện, tìm kiếm và giải quyết vấn đề liên quan. Cùng Bình Dương AEC tìm hiểu kỹ hơn khái niệm, cấu tạo và nguyên lý làm việc của thiết bị này ở những chia sẻ dưới đây.

Cảm biến sợi quang là gì?

Cảm biến sợi quang bản thân là một thiết bị cảm biến thường có trong cấu tạo các thiết bị, máy móc công nghiệp, động cơ điện tự động hóa hiện nay.

Thiết bị này thường sẽ gồm một bộ khuếch đại và một sợi quang. 

Khi tìm hiểu về thiết bị này, người kỹ sư điện thường sẽ chú ý đến các thông số sau đây để đảm bảo cho máy móc, thiết bị hệ thống sẽ sử dụng cho phù hợp:

• Loại sợi quang Fiber Optic Sensors sử dụng là khuếch tán hay thu phát.
• Chế độ hoạt động của thiết bị
• Thời gian thiết bị có đáp ứng với máy móc
• Kiểu đấu nối của thiết bị đó như thế nào?
• Loại ngõ ra của cảm biến sợi quang

Xem thêm Cảm biến quang là gì? Cấu tạo, Phân loại, Ứng dụng trong cuộc sống

Cấu tạo và nguyên lý

Cấu tạo

Cảm biến sợi quang được tạo thành từ 3 thành phần chính như sau:

Bộ khuếch đại

Đây là bộ phận rất quan trọng trong một bộ thiết bị cảm biến sợi quang. Nó lại được cấu tạo từ:

• Nguồn sáng
• Bộ xử lý ánh sáng hắt, phản chiếu lại với thiết lập và cài đặt sẵn nhằm mục đích giúp hoạt động của cảm biến cùng tín hiệu đầu ra truyền đến thiết bị xử lý trong hệ thống.

Sợi quang

Chính là vật chất đảm nhiệm vai trò dẫn truyền và điều hướng ánh sáng từ bộ khuếch đại đến vật thể, đồng thời dẫn hướng luồng ánh sáng phản hồi từ vật thể trở về ngược lại bộ khuếch đại để nhận tín hiệu và xử lý.

Đầu Sợi quang

Đầu của sợi quang trong thiết bị cảm biến sợi quang sẽ là phương tiện để người kỹ sư, kỹ thuật viên chắc chắc đã lắp đặt sợi quang đúng và chắc chắn về mặt cơ học hay chưa. 

Đồng thời, nó là phương tiện để dẫn hướng thêm để định hình các tia sáng thoát khỏi sợi quang hoặc ánh sáng phản hồi. Tùy mục đích sử dụng mà đôi khi các đầu sợi quang sẽ được trang bị thêm các thấu kính nhỏ để định hình tia sáng tốt hơn.

Bạn có biết: Cảm biến điện dung là gì? Cấu tạo và Nguyên lý làm việc?

Nguyên lý hoạt động

Cảm biến sợi quang hoạt động dựa theo nguyên tắc phản xạ trong toàn phần của nguồn sáng, cụ thể là dẫn hướng nguồn sáng di chuyển dọc theo vật chất là sợi quang, từ đầu này sang đầu bên kia sợi quang, nếu gặp vật thể, vật cản lạ trên đường dẫn truyền, sẽ ngay lập tức phản xạ lại với thành bên trong. 

Nguyên lý hoạt động này được đánh giá là mất rất ít độ sáng, mà tỉ lệ chính xác rất cao, nguyên lý hoạt động lại không phức tạp như nhiều loại cảm biến khác hiện nay trên thị trường, nên rất được ưa chuộng sử dụng, có nhiều ứng dụng trong cuộc sống.

Phân loại cảm biến sợi quang

Một thiết bị cảm biến sợi quang sẽ có bộ sợi quang là vật chất để dẫn truyền nguồn sáng từ đầu thiết bị đến nơi nhận tín hiệu, tùy thuộc loại thiết bị mà người kỹ sư điện sẽ quyết định chọn dùng loại sợi quang nào cho phù hợp với ứng dụng công việc, đáp ứng tốt với thiết bị, đem lại lợi ích sử dụng lâu dài.

Hiện nay có 2 loại cảm biến sợi quang tương ứng với loại sợi quang cấu thành với đặc điểm, tính năng riêng, đó là: Cảm biến sợi quang loại thu phát và loại khuếch đại.

Ưu điểm cảm biến sợi quang

Thiết bị cảm biến sợi quang rất được các kỹ sư cơ khí, kỹ sư điện ưa chuộng dùng cho mọi thiết bị, máy móc công nghiệp bởi nó có nhiều lợi ích như sau:

• Hoạt động dựa trên nguyên lý dẫn truyền nguồn sáng, tức là không dẫn điện, nên rất an toàn khi thao tác, sử dụng, điều khiển, vận hành.
• Tỷ lệ chính xác cao hơn nhiều thiết bị cảm biến khác
• Cảm biến tốt, độ nhạy cao, thời gian đáp ứng tín hiệu nhanh nhạy
• Thiết bị hoạt động tương đối ổn định, không bị nhiễu, bị ảnh hưởng bởi sóng điện từ, sóng âm, tần số radio.
• Có thể ứng dụng làm việc trong mọi điều kiện môi trường, dù có khắc nghiệt đến đâu.
• Người dùng có thể linh hoạt điều chỉnh và sử dụng kết hợp với nhiều kiểu kiến trúc, cấu tạo máy móc khác nhau, ngay trên cả những vật liệu composite 
• Có thể kết nối thành một mạng lưới cảm biến để đáp ứng với dây chuyền máy móc sản xuất, phục vụ công việc.
• Đôi khi thiết bị cảm biến sợi quang còn kèm theo nhiều chức năng tiện ích như: đo lường tín hiệu âm, đo áp suất, sự ăn mòn, đo nhiệt độ,…
• Có kích thước nhỏ gọn, dễ lắp đặt kết hợp với thiết bị, máy móc, dây chuyền sản xuất

Ứng dụng trong đời sống

Để bắt kịp với sự phát triển không ngừng nghỉ mỗi ngày của khoa học kỹ thuật, nên thiết bị cảm biến sợi quang cũng ngày càng được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành nghề, lĩnh vực. Cụ thể như sau:

• Lắp đặt, xử lý thiết bị nội thất nhà ở, văn phòng, công ty,…
• Có trong nhiều máy móc, thiết bị y tế để kiểm tra, thăm khám sức khỏe, điều trị bệnh tật.
• Lắp ráp, xử lý linh kiện điện tử, thiết bị thông minh
• Những ngành sản xuất yêu cầu cần phát hiện vật thể “lạ” trong không gian, cấu tạo thiết bị, linh kiện,… nên được ứng dụng nhiều trong ngành thiết kế – sản xuất ô tô, dược phẩm, hàng không, vũ trụ, công nghiệp bán dẫn… 

Các hãng sản xuất cảm biến sợi quang uy tín

Vì là thiết bị rất quan trọng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp sản xuất, nên cũng có rất nhiều thương hiệu sản xuất thiết bị cảm biến sợi quang trên thị trường để đáp ứng nhu cầu người dùng. Bao gồm:

• Hãng Omron đến từ Nhật Bản được đánh giá là có chất lượng tốt nhất, trừng sản phẩm đều sản xuất trên dây chuyền hiện đại, test thông số và chất lượng nghiêm ngặt trước khi rời khỏi nhà máy, có độ bền cao, ít hỏng hóc. 
• Hãng Panasonic 
• Hãng FTC
• Hãng Keyence 
• Hãng Rico 
• Hãng Autonics

Hy vọng bài viết này sẽ giúp các bạn hiểu về thiết bị cảm biến sợi quang là gì cùng các thông tin liên quan để biết và chọn mua được thiết bị này phù hợp, hiệu quả nhất, đáp ứng tốt nhu cầu sử dụng. Nếu muốn mua sản phẩm, hãy liên hệ với Bình Dương AEC để được tư vấn, hỗ trợ, giải đáp thắc mắc cụ thể hơn nhé!

Ngoài ra, chúng tôi còn là đơn vị uy tín chuyên tư vấn các giải pháp miễn phí về tự động hóa, vui lòng liên hệ HOTLINE 0931.101.388

Địa chỉ văn phòng: 87-89 Khuất Duy Tiến, Thanh Xuân, Hà Nội

Địa chỉ xưởng sản xuất: Lô 25-D14, LK Geleximco, Hà Đông, Hà Nội

Fanpage: https://www.facebook.com/BinhDuongAECb

Email: info@binhduongaec.com.vn