Cảm biến quang phát hiện vật thể bằng ánh sáng, nên hoạt động tốt với bìa carton, thủy tinh, nhựa, chất lỏng, kim loại và vải — với dải phát hiện từ khe 5 mm đến 40 m ngang một khu bốc dỡ hàng. SEGMENsensor sản xuất bốn chế độ phát hiện trong các kiểu vỏ M12, M18, M30, dạng hộp chữ nhật và dạng khe, đầu ra NPN hoặc PNP, nguồn cấp 10–30 V DC trên dòng DC tiêu chuẩn và cấp bảo vệ IP67 trên các kiểu vỏ thân trụ và hộp chữ nhật (loại dạng khe đạt IP50). Cung ứng OEM và gia công nhãn riêng từ Thâm Quyến, MOQ 10 chiếc.
Thu-phát độc lập · Phản xạ gương · Phản xạ khuếch tán · Dạng khe
Khoảng cách phát hiện
80 mm – 40 m (bề rộng khe từ 5 mm)
Đầu ra
NPN / PNP, light-on hoặc dark-on
Nguồn cấp
10–30 V DC (dòng khe 5 mm dùng 5–24 V DC; có phiên bản AC/DC)
Cấp bảo vệ
IP67 (loại dạng khe đạt IP50)
Kiểu vỏ
M12 / M18 / M30 / hộp chữ nhật / dạng khe
Nội dung do đội ngũ kỹ thuật ứng dụng SEGMENsensor biên soạn và rà soát · Thâm Quyến, Trung QuốcThông số lấy từ bảng chọn model đang sản xuất hiện hànhCập nhật lần cuối:
Cảm biến quang là gì?
Cảm biến quang phát hiện sự hiện diện, sự vắng mặt hoặc khoảng cách của vật thể bằng cách phát ra một chùm sáng và theo dõi lượng ánh sáng quay về bộ thu. Khi vật cần phát hiện chắn hoặc phản xạ chùm sáng đó, cảm biến chuyển trạng thái đầu ra bán dẫn để PLC hoặc bộ điều khiển đọc thành tín hiệu số.
Vì việc phát hiện dựa trên quang học thay vì từ tính, cảm biến quang làm việc được với hầu hết mọi vật liệu — bìa carton, thủy tinh, nhựa, chất lỏng, kim loại hay vải — và ở khoảng cách từ vài milimét đến 40 m. Lợi thế về tầm phát hiện chính là lý do chúng thay thế cảm biến tiệm cận điện cảm khi khoảng cách phát hiện vượt quá khoảng 20 mm hoặc khi vật thể không phải kim loại.
Bốn chế độ phát hiện là gì và dùng loại nào khi nào?
Thu-phát độc lập: bộ phát và bộ thu tách rời cho biên dự trữ tín hiệu (signal margin) lớn nhất và tầm phát hiện xa nhất.
Thu-phát độc lập
Bộ phát và bộ thu nằm trong hai vỏ riêng biệt. Vật thể cắt ngang chùm sáng. Hệ số dự trữ quang (excess gain) cao nhất, tầm phát hiện xa nhất, ít chịu ảnh hưởng nhất bởi màu vật thể, bụi hay hơi phun. Cần đi dây và cấp nguồn cho cả hai phía.
Gồm cảm biến và gương phản xạ. Ánh sáng đi ra rồi quay về, nên chỉ phải đi dây một phía mà tầm phát hiện vẫn xa. Phiên bản có kính lọc phân cực phát hiện được chai trong suốt, màng film và chi tiết bóng.
Chỉ một thân vỏ duy nhất; chính vật thể phản xạ ánh sáng trở lại. Dễ lắp đặt nhất và chi phí vận hành thấp nhất, nhưng tầm phát hiện phụ thuộc màu sắc và bề mặt vật thể — bề mặt tối hoặc nhám làm giảm mạnh khoảng cách.
Bộ phát và bộ thu đã căn chỉnh sẵn từ nhà máy trong một thân chữ U. Không phải chỉnh gì, không bị lệch trục theo thời gian, lý tưởng để đếm chi tiết nhỏ, nhận mép nhãn và dấu định vị.
Hãy trả lời lần lượt năm câu hỏi sau. Mỗi câu loại bớt một nhóm lựa chọn, nên thường bạn có đáp án trước khi chạm tới mã model.
#
Câu hỏi
Quyết định điều gì
1
Vật thể ở cách bao xa, và có lắp được cả hai phía không?
Chế độ phát hiện. Xa hơn 2 m mà chỉ tiếp cận được một phía thì chọn phản xạ gương. Xa hơn 6 m hoặc môi trường nhiều bụi thì chọn thu-phát độc lập.
2
Vật thể làm bằng vật liệu gì và màu gì?
Quyết định có dùng được loại khuếch tán hay không. Bìa carton đen nhám có thể làm giảm hơn một nửa tầm phát hiện của loại khuếch tán so với chuẩn màu trắng.
3
Nền phía sau có nằm sát ngay sau vật thể không?
Quyết định bạn có cần loại quang học cự ly cố định (fixed-distance / BGS) thay cho khuếch tán thường hay không.
4
Có bao nhiêu không gian lắp đặt, và ren cỡ nào?
Thân trụ M12, M18, M30 hay thân hộp chữ nhật. Loại dạng khe dùng khi chi tiết đi qua một khe cố định.
5
Đầu vào của bộ điều khiển yêu cầu kiểu gì?
NPN hay PNP, light-on hay dark-on, ra cáp hay đầu nối M8/M12.
Mã model có ý nghĩa gì?
Mọi mã model đều theo cùng một quy tắc, nên bạn đọc được cấu hình mà không cần tra bảng.
Nhóm ký tự
Ví dụ
Ý nghĩa
Dòng sản phẩm
SEGP18
Nhóm vỏ và kích thước: P = nhựa, B = đồng thau mạ niken, S = inox, Q = hộp chữ nhật, U = dạng khe. Con số là cỡ ren hoặc cỡ thân tính bằng milimét.
Chế độ + tầm phát hiện
-T015M
T = thu-phát độc lập, D = phản xạ khuếch tán, L = phản xạ gương, theo sau là khoảng cách danh định.
Đầu ra
N / P
Đầu ra đóng cắt NPN hoặc PNP.
Hậu tố
-SI4U2, /F
Kiểu kết nối và quang học. /F ký hiệu kính lọc phân cực dùng để phát hiện vật trong suốt.
Các model tiêu biểu trong dải sản phẩm
Danh mục đầy đủ gồm 309 cấu hình thuộc bốn chế độ phát hiện — 116 thu-phát độc lập, 89 phản xạ gương, 82 khuếch tán và 22 dạng khe. Bảng dưới đây chỉ là một lát cắt tiêu biểu;
hãy yêu cầu bảng chọn model đầy đủ nếu bạn cần một tổ hợp khoảng cách, đầu ra hoặc kiểu vỏ cụ thể.
Model
Dòng / kiểu dáng
Khoảng cách phát hiện
Đầu ra
Nguồn cấp
Kết nối
Vỏ
Nguồn sáng
SEGB12-D0200N-SI4U2-JP
B12 · M12
200 mm
NPN light-on / dark-on
10–30 V DC
Cáp PVC 2 m
Đồng thau mạ niken
Hồng ngoại
SEGB12-D0200P-SI4U2
B12 · M12
200 mm
PNP light-on / dark-on
10–30 V DC
Cáp PVC 2 m
Đồng thau mạ niken
Hồng ngoại
SEGB12-L1000N-SR4U2/F
B12 · M12
1 m
NPN light-on / dark-on
10–30 V DC
Cáp PVC 2 m
Đồng thau mạ niken
Ánh sáng đỏ
SEGB12-L1000P-SR4U2/F
B12 · M12
1 m
PNP light-on / dark-on
10–30 V DC
Cáp PVC 2 m
Đồng thau mạ niken
Ánh sáng đỏ
SEGB12-L2000N-SI4U2
B12 · M12
2 m
NPN light-on / dark-on
10–30 V DC
Cáp PVC 2 m
Đồng thau mạ niken
Hồng ngoại
SEGB12-L2000P-SI4U2
B12 · M12
2 m
PNP light-on / dark-on
10–30 V DC
Cáp PVC 2 m
Đồng thau mạ niken
Hồng ngoại
SEGB12-T5200D-EI3L2
B12 · M12
5,2 m
NPN light-on
10–30 V DC
Cáp PVC 2 m
Đồng thau mạ niken
Hồng ngoại
SEGB12-T5200P-DI3U2
B12 · M12
5,2 m
PNP dark-on
10–30 V DC
Cáp PVC 2 m
Đồng thau mạ niken
Hồng ngoại
SEGB18-D0150A-DIEL4
B18 · M18
150 mm
Dark-on
24–240 V AC
Đầu nối M12
Đồng thau mạ niken
Hồng ngoại
SEGB18-D0150A-LIEL4
B18 · M18
150 mm
Light-on
24–240 V AC
Đầu nối M12
Inox / đồng thau mạ niken
Hồng ngoại
SEGB18-D0500N-SIEU4
B18 · M18
500 mm
NPN light-on / dark-on
10–30 V DC
Đầu nối M12
Đồng thau mạ niken
Hồng ngoại
SEGB18-D0500P-SIEU4
B18 · M18
500 mm
PNP light-on / dark-on
10–30 V DC
Đầu nối M12
Đồng thau mạ niken
Hồng ngoại
SEGB18-L1000A-DREL4/F
B18 · M18
1 m
Dark-on
24–240 V AC
Đầu nối M12
Đồng thau mạ niken
Ánh sáng đỏ, kính lọc phân cực
SEGB18-L1000A-LREL4/F
B18 · M18
1 m
Light-on
24–240 V AC
Đầu nối M12
Đồng thau mạ niken
Ánh sáng đỏ, kính lọc phân cực
SEGB18-L1000N-SREU4/F
B18 · M18
1 m
NPN light-on / dark-on
10–30 V DC
Đầu nối M12
Đồng thau mạ niken
Ánh sáng đỏ, kính lọc phân cực
SEGB18-L1000P-SREU4/F
B18 · M18
1 m
PNP light-on / dark-on
10–30 V DC
Đầu nối M12
Đồng thau mạ niken
Ánh sáng đỏ, kính lọc phân cực
SEGB18-L3000A-DIEL4
B18 · M18
3 m
Dark-on
24–240 V AC
Đầu nối M12
Đồng thau mạ niken
Hồng ngoại
SEGB18-L3000A-LIEL4
B18 · M18
3 m
Light-on
24–240 V AC
Đầu nối M12
Đồng thau mạ niken
Hồng ngoại
Đấu nối cảm biến quang với PLC như thế nào?
Màu dây và sơ đồ chân đầu nối của cảm biến quang
Chức năng
Màu dây (IEC 60947-5-2)
M12 pin
M8 pin
Ghi chú
Nguồn +
Nâu (Brown)
1
1
10–30 V DC trên các model DC tiêu chuẩn
Nguồn −
Xanh dương (Blue)
3
3
0 V / dây chung
Đầu ra (NPN hoặc PNP)
Đen (Black)
4
4
Đầu ra đóng cắt chính
Đầu ra thứ hai / chọn chế độ
Trắng (White)
2
2
Có trên model 4 dây NO + NC và model chọn được chế độ
Bộ phát (thu-phát độc lập)
Chỉ có Nâu (Brown) + Xanh dương (Blue)
1, 3
1, 3
Bộ phát không có đầu ra đóng cắt
Đầu ra NPN hút dòng về 0 V; đầu ra PNP cấp dòng từ nguồn. Hãy chọn kiểu đầu ra khớp với module đầu vào (input card) của bộ điều khiển — đấu cảm biến PNP vào đầu vào kiểu sinking (hoặc ngược lại) sẽ khiến đầu vào luôn ở trạng thái tắt. Kiểm tra lại sơ đồ chân trong tài liệu kỹ thuật trước khi đấu dây một model cụ thể.
Xử lý sự cố: hiện tượng, nguyên nhân, cách kiểm tra
Hiện tượng
Nguyên nhân có thể
Cần kiểm tra gì
Đầu ra không bao giờ chuyển trạng thái
Kiểu đầu ra không khớp với đầu vào bộ điều khiển
NPN hay PNP; module đầu vào kiểu sinking hay sourcing
Đầu ra dao động liên tục tại điểm chuyển trạng thái
Hệ số dự trữ quang không đủ, hoặc vật thể nằm ở rìa tầm phát hiện
Đưa vật thể lại gần hơn, hoặc nâng lên model có tầm phát hiện xa hơn
Không phát hiện được vật thể màu tối
Độ phản xạ quá thấp đối với chế độ khuếch tán
Chuyển sang loại phản xạ gương hoặc thu-phát độc lập
Không phát hiện được vật bóng hoặc bề mặt gương
Phản xạ gương định hướng làm ánh sáng đi lệch khỏi bộ thu
Nghiêng cảm biến 10–20° so với phương vuông góc với bề mặt, hoặc chuyển sang loại thu-phát độc lập
Không phát hiện được chai trong suốt hoặc màng film
Quang học tiêu chuẩn cho ánh sáng xuyên thẳng qua vật thể
Dùng model phản xạ gương có kính lọc phân cực
Đóng cắt ngẫu nhiên khi đặt gần cảm biến khác
Nhiễu quang chéo giữa các bộ lắp kề nhau
Đảo chiều bộ phát/bộ thu xen kẽ, hoặc tăng khoảng cách lắp đặt
Khả năng phát hiện suy giảm dần trong ca sản xuất
Thấu kính bám bẩn do bụi hoặc hơi phun
Vệ sinh thấu kính; chuyển sang loại thu-phát độc lập để có biên dự trữ tín hiệu lớn hơn
Bỏ sót chi tiết chạy nhanh trên băng tải
Thời gian đáp ứng quá chậm so với tốc độ dây chuyền
Tính thời gian vật đi qua từ chiều dài chi tiết và tốc độ băng tải, rồi so với thời gian đáp ứng
Đầu ra ngược so với mong muốn
Đặt sai chế độ light-on / dark-on
Chọn phiên bản model ngược lại, hoặc chuyển chế độ nếu model hỗ trợ
Cảm biến quang được dùng ở đâu?
Dây chuyền đóng gói và chiết rót chai dùng cảm biến phản xạ gương có kính lọc phân cực để đếm bao bì trong suốt. Băng tải vận chuyển vật liệu dùng cặp thu-phát độc lập đặt ngang băng vì bụi và rung động là thường trực. Các cụm lắp ráp dùng cảm biến khuếch tán nhỏ gọn hoặc cảm biến dạng khe khi cự ly ngắn và không gian chật. Ứng dụng kho vận và điều khiển cửa dùng cặp thu-phát độc lập tầm xa để phát hiện vật tại cổng và cửa cuốn.
Câu hỏi thường gặp
Cảm biến quang khác cảm biến tiệm cận ở điểm nào?
Cảm biến quang phát hiện vật thể bằng quang học và làm việc với hầu hết mọi vật liệu ở khoảng cách tới hàng chục mét. Cảm biến tiệm cận điện cảm chỉ phát hiện kim loại và thường ở 1–15 mm. Dùng loại điện cảm để phát hiện kim loại ở cự ly ngắn, dùng cảm biến quang khi vật thể không phải kim loại hoặc khoảng cách vượt quá khoảng 20 mm.
Chế độ phát hiện nào cho tầm xa nhất?
Thu-phát độc lập. Vì ánh sáng chỉ đi một lần từ bộ phát chuyên dụng tới bộ thu chuyên dụng, biên dự trữ tín hiệu cao nhất trong các chế độ. Trong catalogue này, model thu-phát độc lập đạt 40 m, phản xạ gương 30 m và khuếch tán 6 m.
Phát hiện chai nhựa trong suốt hoặc màng film bằng cách nào?
Dùng cảm biến phản xạ gương có kính lọc phân cực. Kính lọc chặn ánh sáng phản xạ từ bề mặt bóng của vật thể và chỉ nhận ánh sáng do gương phản xạ trả về, nên mức suy giảm nhỏ do vật liệu trong suốt gây ra cũng đủ để kích hoạt đầu ra một cách ổn định.
Light-on và dark-on khác nhau thế nào?
Light-on chuyển trạng thái đầu ra khi bộ thu nhận được ánh sáng. Dark-on chuyển trạng thái khi ánh sáng bị chắn. Với một cặp thu-phát độc lập canh khe băng tải, dark-on cho tín hiệu ra khi có chi tiết đi qua; light-on cho tín hiệu ra khi khe trống. Chọn chế độ phù hợp với logic của bộ điều khiển.
Nên chọn NPN hay PNP?
Điều đó phụ thuộc vào đầu vào của bộ điều khiển, không phải vào cảm biến. Đầu ra PNP kiểu sourcing là chuẩn phổ biến ở châu Âu và trên hầu hết module đầu vào PLC đời mới; đầu ra NPN kiểu sinking vẫn thông dụng trên máy chế tạo theo tiêu chuẩn Nhật Bản và tiêu chuẩn Trung Quốc đời cũ. Hãy kiểm tra tài liệu module đầu vào trước khi đặt hàng.
IP67 có ý nghĩa gì với một cảm biến?
IP67 theo IEC 60529 nghĩa là vỏ kín bụi hoàn toàn và chịu được ngâm nước tạm thời ở độ sâu 1 m trong 30 phút. Cấp bảo vệ này phù hợp cho khu vực lân cận vùng rửa vệ sinh và lắp ngoài trời có mái che, nhưng không phải là cấp chịu tia nước áp lực cao — trường hợp đó cần IP69K.
Hai cảm biến có thể lắp cách nhau gần nhất bao nhiêu?
Lắp quá sát dễ gây nhiễu quang chéo, khi bộ thu bên cạnh nhận nhầm ánh sáng của bộ phát kế bên. Cách khắc phục thực tế là đảo chiều xen kẽ các cặp lắp kề nhau để bộ phát không đối diện bộ thu, hoặc tăng khoảng cách lắp. Hãy xác nhận khoảng cách tối thiểu cho model cụ thể trước khi chốt bố trí lắp đặt.
Cảm biến quang có điều khiển trực tiếp được rơ-le hoặc contactor không?
Chỉ trong giới hạn dòng đầu ra danh định của model, và phải có diode dập xung mắc song song với cuộn dây cảm kháng. Phần lớn đầu ra transistor DC chỉ chịu được vài trăm miliampe. Với tải lớn hơn, hãy dùng đầu ra cảm biến để đóng một rơ-le trung gian thay vì đóng trực tiếp tải.
SEGMENsensor có nhận sản xuất OEM cảm biến quang không?
Có. SEGMENsensor sản xuất cảm biến quang tại Thâm Quyến cho khách hàng OEM và khách hàng gắn nhãn riêng, với số lượng đặt hàng tối thiểu 10 chiếc mỗi cấu hình. Ký hiệu trên vỏ, chiều dài cáp, kiểu đầu nối và cấu hình đầu ra đều có thể thay đổi theo yêu cầu của bạn.
Cần cung cấp thông tin gì để được tư vấn model?
Vật liệu và màu sắc vật thể, khoảng cách phát hiện, có lắp được cả hai phía hay không, nền phía sau cách vật thể bao xa, không gian lắp đặt và cỡ ren khả dụng, kiểu đầu vào của bộ điều khiển, và môi trường làm việc (bụi, độ ẩm, nhiệt độ, rửa vệ sinh).
Cung ứng OEM và gia công nhãn riêng
SEGMENsensor sản xuất cảm biến quang tại Thâm Quyến cho khách hàng OEM công nghiệp và nhà phân phối. Bạn chỉ cần mô tả bài toán phát hiện thay vì đưa mã model — vật liệu và màu vật thể, khoảng cách, nền phía sau, không gian lắp đặt, môi trường và kiểu đầu vào bộ điều khiển — kỹ sư của chúng tôi sẽ đề xuất hai đến ba cấu hình phù hợp kèm bản vẽ.
MOQ từ 10 chiếc
Model tiêu chuẩn trong catalogue giao từ hàng có sẵn. Hàng gia công theo yêu cầu bắt đầu từ 10 chiếc mỗi cấu hình.
Nhãn riêng và khắc ký hiệu theo yêu cầu
Màu vỏ, khắc laser, thiết kế nhãn và bao bì đều có thể sản xuất theo yêu cầu của bạn.
Tùy chọn cáp và đầu nối
Chiều dài cáp, vật liệu vỏ cáp, đầu nối M8 hoặc M12 và sơ đồ chân đều có thể thay đổi theo yêu cầu.
Mẫu trong 5–7 ngày làm việc
Mẫu tính phí của các model trong catalogue thường rời Thâm Quyến trong vòng 5–7 ngày làm việc.
Gửi cho chúng tôi bài toán phát hiện của bạn
Vật thể, khoảng cách, nền phía sau, môi trường và đầu vào bộ điều khiển — chúng tôi phản hồi kèm thông số kỹ thuật và báo giá trong vòng một ngày làm việc.
