Cảm biến Laser đo khoảng cách

Để có thể đo được chiều dài, chiều cao…hay chung quy lại là khoảng cách. Hiện nay, có đa dạng loại thiết bị chuyên dùng để đo chiều dài như vậy. Đối với trong các nhà máy, xưởng công nghiệp. Việc đo chiều dài như vậy thì họ sẽ dùng một số loại cảm biến. Điển hình cho sự ứng dụng đo chiều dài đó chính là cảm biến Laser đo khoảng cách.

Không chỉ mỗi cảm biến laser dùng để đo khoảng cách, còn có loại cảm biến dây rút, cảm biến siêu âm. Tuy nhiên, ở bài viết này các bạn sẽ được tìm hiểu về loại cảm biến laser dùng để đo khoảng cách đó là gì? Cùng với nguyên lý, kích thước và một số ứng dụng của cảm biến này.

Cảm biến Laser đo khoảng cách

Tia laser, chùm sáng laser…đây là loại sáng có tia sáng song song. Nhưng nó lại có cường độ ánh sáng mạnh hơn các ánh sáng bình thường. Do đó, nó được làm trong một số ứng dụng như việc xác định vị trí, xác định khoảng cách, xác định chiều cao…

Cảm biến đo khoảng cách bằng Laser đó cũng không ngoại lệ. Chúng được thiết kế kèm theo tia laser để có thể đo khoảng cách ở một số khu vực đặc biệt. Như là không gian hẹp, nhỏ…Hoặc đơn giản cần đo khoách cách với phương pháp đo không tiếp xúc.

Cảm biến Laser đo khoảng cách được phân chia thành hai loại chính:

• Cảm biến La de dùng để đo chiều dài.
• Cảm biến La de dùng để đo chiều cao.

Đối với việc đo chiều dài.  Loại cảm biến này thường sẽ có một số giải đo như 0-30m, 0-50m, 0-100m, 0-150m hay 0-500m. Còn với loại cảm biến laser đo chiều cao sẽ có phạm vi đo ngắn hơn.

Chiều cao này có thể là chiều cao của vật thể…Do đó chúng thường có một số giải đo như: 0-4mm, 4-300mm, 10-400mm… Việc đo chiều cao như vậy dùng để xác định đúng chiều cao của sản phẩm có đúng hay không.

Hiện nay, có một số thương hiệu ngoài Waycon trên thị trường Việt Nam. Điển hình là loại cảm biến Laser của Autonic, SICK, Lap Laser…

Nguyên lý làm việc cảm biến Laser

Về cách thức hoạt động của loại cảm biến Laser này giống với chùm sáng laser mà bạn hay nhìn thấy. Có phải rằng, cơ bản laser là chùm sáng song song. Và có tần số và cường độ mạnh hơn các loại tia sáng bình thường.

Chính vì vậy, nó sẽ dễ dàng chiếu xa hơn trong nhiều loại tia sáng. Đối với cảm biến laser cũng tương tự. Nhưng nó sẽ có một phần phát và một phần thu. Phần phát chính là tia sóng Laser được bắn tới.

Sau khi chùm sáng Laser được chiếu tới. Khi gặp vật cản như là bề thành vật liệu, bức tường…thì một chùm sáng laser sẽ bị phản lại. Tín hiệu bị phản lại này sẽ tiếp xúc với phần thu của cảm biến.

Khi sử dụng loại cảm biến này, cần lưu ý đến màu của vật liệu. Khi sử dụng cảm biến này, hạn chế dùng đo chiều dài của một số thiết bị có màu trong suốt. Bởi khi đo, thì tín hiệu nhận được sẽ bị báo ảo.

Thông số kỹ thuật cảm biến

Nguồn cấp: 24V

Phạm vi đo chiều dài: 10 – 800mm, 10 – 400mm, 4 – 300mm, 0 – 8m, 0 – 50m, 0 – 500m…

Độ phân giải tối đa: 0,06 um

Độ tuyến tính tối đa: 0,1%

Tần số tối đa: 30KHz

Tín hiệu ngõ ra: 0-10V, 4-20mA

Tín hiệu điều khiển: PNP, NPN

Giao thức: ModBus TCP/IP, ModBus RTU.

Truyền thông: Profinet, Profibus

Nhiệt độ môi trường: -20…+60

Cấp bảo vệ: IP67

Kích thước và lắp đặt cảm biến

Cảm biến đo chiều dài bằng Laser này có kích thước nhỏ gọn. Thể tích của loại cảm biến này là 20x44x25 (mm3). Vì vậy có thể lắp cảm biến ở một số khu vực có không gian nhỏ và hẹp. Hay có thể dùng để gắn trực tiếp lên phần chuyển động mà cảm biến sẽ không bị nguy hại gì.

Về phần lắp đặt cảm biến cũng khá là đơn giản. Việc bạn làm chỉ cần lắp cho phần tia Laser cảm biến vuông góc với mặt thiết bị. Như thế độ chính xác của nó sẽ cao hơn. Ngoài ra thì cảm biến còn có thêm một cái nẹp để cố định cho cảm biến. Tránh khỏi bị rung lắc…

Ứng dụng cảm biến Laser công nghiệp

Một số ứng dụng mà cảm biến Laser được hay sử dụng đó là xác định được hành trình di chuyển, chiều cao của vật. Hoặc đơn giản chỉ dùng để phát hiện vật cản.

Để hiểu hơn về những ứng dụng tuyệt vời của cảm biến Laser mang lại. Cùng mình tìm hiểu thêm ở dưới đây nhé!

Dùng để đo chiều dài, khoảng cách

Như các bạn đã biến về sự truyền xa của sóng Laser ngoài không khí. Thực tế, chùm ánh sáng này có thể đi xa hàng trăm meters hoặc thậm chí cả ngàn meters. Vì vậy, thật thuận tiện khi dùng để đo khoảng cách của vật thể thông qua laser.

Có một số loại đo chiều dài như là dây rút, sóng siêu âm…thì cách nó đo khá là phức tạp. Như siêu âm thì loại cảm biến này có thiết kế cầu kỳ. Không phù hợp với không gian nhỏ hẹp.

Bên cạnh đó, khi đo chiều dài của vật thể nào đó. Sẽ được tối ưu việc đo chiều dài hơn. Ví dụ như khi dùng cảm biến dây rút, thì nó sẽ được kéo dài đoạn dây rút ra. Nhưng dây rút cần để đến không gian đo. Do đó, nó sẽ không thuận tiện việc sử dụng đo.

Mà bắt buộc phải dùng loại laser. Một ưu điểm đối với việc sử dụng Laser này nữa, đó là đo được khoảng cách kể cả ở môi trường có nhiều bụi bẩn…Thì độ chính xác của việc đo bằng Laser nó sẽ không bị ảnh hưởng.

Bên cạnh việc đo chiều dài ra, còn việc đo khoảng cách. Đặt biệt như một số máy phay, tiện, cắt Plasma, khoan…Các loại máy này đôi khi cần việc đo khoảng cách di chuyển của lưỡi dao hay phôi lên phoi…

Dùng để đo chiều cao sản phẩm

Có một số loại phôi trong công nghiệp như Bulong, ốc, chip điện tử…Một số loại thành phẩm như vậy, việc giám sát chiều cao giúm tìm kiếm được các thiết bị không đúng tiêu chuẩn. Như vậy sẽ dễ dàng loại bỏ chúng ra khỏi băng truyền.

Thông thường, các tín hiệu của loại laser này sẽ là dạng PNP, NPN. Vì chúng chỉ cần tìm rõ chiều cao như vậy có phù hợp hay chưa. Nếu thấp hơn hoặc cao hơn mức yêu cầu. Việc loại bỏ thiết bị đó là một điều cần thiết trong quy trình.

Mua cảm biến Laser đo khoảng cách như thế nào?

Tổng kết lại, cảm biến Laser đo khoảng cách hay dùng để đo chiều dài, chiều cao, khoảng cách. Chung quy lại, nó dùng để xác định hành trình vị trí của vật thể đó là bao nhiêu.

Các loại cảm biến có cơ chế đo như này, tại Việt Nam cũng có một số hãng chuyên cung cấp. Công ty Hưng Phát chúng mình là đại diện chính hãng Waycon. Để có thể hiểu rõ thêm các mua laser như thế nào, các bạn tham khảo dưới đây. Nếu như cần thêm tư vấn giải pháp kỹ thuật các bạn hãy liên hệ với mình thông qua thông tin bên dưới.

Xác định rõ chiều dài cần đo

Đối với loại cảm biến đo bằng Laser này có nhiều dãy đo. Chính vì vậy bạn nên biết mình cần phải dùng đo chiều dài với phạm vi bao nhiêu. Như vậy sẽ dễ dàng chọn lựa loại cảm biến phù hợp.

Cảm biến laser thông thường sẽ có một số dải đo như: 0-4mm, 0-10mm, 0-100mm, 0-400mm…Và đối với việc đo khoảng cách thì 0-100m, 0-200m hay 0-500m…

Tín hiệu ngõ ra thiết bị cần kết nối như thế nào?

Cảm biến laser thường có nhiều loại tín hiệu ngõ ra. Như là 4-20mA, 0-10V…Bên cạnh đó còn có thêm một số dạng để điều khiển đó là PNP, NPN. Và còn dùng trong cả hệ thống Profinet hoặc Profibus.

Về tín hiệu 4-20mA hoặc 0-10V. Đây là tín hiệu tuyến tính dùng cho việc đo chiều dài. Ví dụ khi chiều dài từ 0 đến 10m, tín hiệu dạng 4mA sẽ tương ứng với 0 mét. Còn 10m sẽ tương ứng với 20mA hoặc 10V

Đối với Profinet, loại cảm biến của Waycon chỉ có dạng Ethernet TCP/IP. Còn Profibus, có hai dạng tín hiệu đó là RS485 hoặc RS232. Do đó, các bạn phải cần nắm rõ mình đang cần dạng cảm biến có ngõ ra như thế nào. Như vậy, sẽ dễ dàng kết nối với các Module bạn hiện đang có.

Cảm biến Laser có cần hiển thị không?

Có một số Laser được thiết kế thêm cả phần hiển thị màn hình và không có màn hình. Việc có thêm màn hình này sẽ thuận tiện cho việc giám sát dược chiều dài tịa chỗ. Đồng thời, có thêm màn hình sẽ dễ dàng điều khiển cũng như cài đặt cho cảm biến.

Đối với dạng không có màn hình, ưu điểm của loại này chỉ là ở giá thành. Loại này chắc chắn giá thành của nó sẽ rẻ hơn loại có màn hình. Vì thế, chúng khi được mua về chỉ cần lắp đặt. Và cài đặt điểm Min và Max để đo khoảng cách.

>>> Tham khảo: {+ Top 4} Loại cảm biến đo chiều dài công nghiệp 2023

Kỹ sư cơ điện – tử

Nguyễn Thành Đạt