I. ការណែនាំអំពីបច្ចេកវិទ្យាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិត
ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិត គឺជាឧបករណ៍សំខាន់ៗដែលប្រើដើម្បីរកមើលវត្តមាន ឬអវត្តមានរបស់វត្ថុក្នុងជួរដែលបានបញ្ជាក់ដោយគ្មានទំនាក់ទំនងរាងកាយ។ ពួកវាដំណើរការដោយការបំភាយទម្រង់ផ្សេងៗនៃថាមពល—ដូចជា វាលអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច រលកសំឡេង ឬពន្លឺ—និងវាស់ស្ទង់ការឆ្លើយតបនៅពេលដែលវត្ថុមួយចូលមកជិតឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា។ ភាពចម្រុះនៃបច្ចេកវិទ្យាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិតអនុញ្ញាតឱ្យមានកម្មវិធីរបស់ពួកគេក្នុងវិស័យជាច្រើន រួមទាំងស្វ័យប្រវត្តិកម្មឧស្សាហកម្ម មនុស្សយន្ត ប្រព័ន្ធរថយន្ត និងគ្រឿងអេឡិចត្រូនិក។
II. ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិត capacitive
លក្ខណៈសំខាន់ៗរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិត Capacitive
ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិត capacitive គឺជាឧបករណ៍ជាច្រើនដែលរកឃើញវត្តមានរបស់វត្ថុដោយគ្មានទំនាក់ទំនងរាងកាយ។ នេះគឺជាលក្ខណៈសំខាន់ៗរបស់ពួកគេ៖
- ជួរនៃការរកឃើញ៖ ជាធម្មតា ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាសមត្ថភាពអាចចាប់វត្ថុក្នុងចន្លោះពីពីរបីមីលីម៉ែត្ររហូតដល់ប្រហែល 1 អ៊ីញ (25 មីលីម៉ែត្រ) ដោយម៉ូដែលខ្លះពង្រីករហូតដល់ 2 អ៊ីញ។
- ភាពរសើបនៃសម្ភារៈ៖ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាទាំងនេះអាចចាប់បានទាំងវត្ថុធាតុលោហធាតុ និងមិនមែនលោហធាតុ រួមទាំងវត្ថុរាវ ផ្លាស្ទិច និងកញ្ចក់ ដោយសារតែសមត្ថភាពរបស់វាក្នុងការដឹងពីការផ្លាស់ប្តូរសមត្ថភាពដោយផ្អែកលើថេរ dielectric នៃសម្ភារៈគោលដៅ។
- ប្រតិបត្តិការមិនទំនាក់ទំនង៖ ពួកវាដំណើរការដោយគ្មានទំនាក់ទំនងរាងកាយ ដែលកាត់បន្ថយការពាក់ និងពន្យារអាយុជីវិតរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា។
- ភាពរសើបដែលអាចកែតម្រូវបាន៖ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាសមត្ថភាពជាច្រើនរួមមានឧបករណ៍វាស់ស្ទង់សមត្ថភាពសម្រាប់កែតម្រូវភាពប្រែប្រួល ដែលអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកប្រើប្រាស់កែតម្រូវប៉ារ៉ាម៉ែត្ររាវរកឱ្យបានល្អសម្រាប់កម្មវិធីជាក់លាក់។
- សូចនាករ LED៖ ម៉ូដែលភាគច្រើនត្រូវបានបំពាក់ដោយសូចនាករ LED ដើម្បីបញ្ជាក់ពីស្ថានភាពប្រតិបត្តិការរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាដោយមើលឃើញ។
គោលការណ៍ការងារ
ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិត capacitive ដំណើរការដោយផ្អែកលើគោលការណ៍នៃការផ្លាស់ប្តូរ capacitance ដែលបណ្តាលមកពីវត្ថុនៅក្បែរនោះ។ នេះជារបៀបដែលពួកគេធ្វើការ៖
- សំណង់៖ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាមានអេឡិចត្រូតដែកពីរដែលបង្កើតជា capacitor ។ អេឡិចត្រូតមួយត្រូវបានភ្ជាប់ទៅសៀគ្វីលំយោល ខណៈមួយទៀតដើរតួជាបន្ទះយោង។
- ការផ្លាស់ប្តូរសមត្ថភាព៖ នៅពេលដែលវត្ថុមួយចូលទៅជិតឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា វាចូលទៅក្នុងវាលអគ្គិសនីដែលបានបង្កើតរវាងអេឡិចត្រូត។ វត្តមាននេះផ្លាស់ប្តូរថេរ dielectric រវាងចានដែលនៅក្នុងវេនផ្លាស់ប្តូរ capacitance នៃប្រព័ន្ធ។
- Oscillation Detection: សៀគ្វីលំយោលរកឃើញការផ្លាស់ប្តូរទាំងនេះនៅក្នុង capacitance ។ នៅពេលដែលវត្ថុជិតមកដល់ capacitance កើនឡើងដែលនាំឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរប្រេកង់លំយោលនៃសៀគ្វី។ ការផ្លាស់ប្តូរប្រេកង់នេះត្រូវបានត្រួតពិនិត្យដោយ amplifier និងបំប្លែងទៅជាសញ្ញាទិន្នផលគោលពីរដែលបង្ហាញពីវត្តមានរបស់វត្ថុ។
- សញ្ញាទិន្នផល៖ នៅពេលដែលលំយោលឈានដល់កម្រិតកំណត់ជាក់លាក់មួយ វាបង្កឲ្យមានការផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពទិន្នផលរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា។ ផ្ទុយទៅវិញ នៅពេលដែលវត្ថុផ្លាស់ទីទៅឆ្ងាយ អំព្លីទីតថយចុះ ដែលនាំឱ្យទិន្នផលត្រឡប់ទៅសភាពដើមវិញ។
- ការពិចារណាអំពីបរិស្ថាន៖ សម្រាប់ដំណើរការដ៏ល្អប្រសើរ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា capacitive គួរតែត្រូវបានប្រើនៅក្នុងបរិស្ថានដែលមានកម្រិតសីតុណ្ហភាព និងសំណើមមានស្ថេរភាព ដោយសារការប្រែប្រួលអាចប៉ះពាល់ដល់ភាពប្រែប្រួល និងភាពត្រឹមត្រូវរបស់វា។
III. ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិត Ultrasonic
គុណសម្បត្តិនៃឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិត Ultrasonic
ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិត Ultrasonic ផ្តល់នូវគុណសម្បត្តិជាច្រើនដែលធ្វើឱ្យពួកវាសាកសមសម្រាប់កម្មវិធីផ្សេងៗ៖
- ភាពឯករាជ្យនៃសម្ភារៈ៖ ពួកគេអាចរកឃើញវត្ថុធាតុគ្រប់ប្រភេទ រួមទាំងវត្ថុភ្លឺចាំង ថ្លា និងរាងមិនទៀងទាត់ ដោយមិនប៉ះពាល់ដោយពណ៌ ឬវាយនភាពផ្ទៃរបស់វត្ថុនោះទេ។
- ជួរនៃការរកឃើញរយៈពេលវែង៖ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា Ultrasonic អាចវាស់ចម្ងាយលើសពី 1 ម៉ែត្រ ដែលធ្វើឱ្យវាល្អសម្រាប់កម្មវិធីដែលទាមទារការរកឃើញចម្ងាយឆ្ងាយ។
- ដំណើរការរឹងមាំក្នុងលក្ខខណ្ឌមិនល្អ៖ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាទាំងនេះមិនត្រូវបានរងឥទ្ធិពលដោយកត្តាបរិស្ថានដូចជាធូលី ភ្លៀង ឬព្រិល ដែលអាចរារាំងប្រភេទឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាផ្សេងទៀត។ ប្រតិបត្តិការរបស់ពួកគេនៅតែអាចទុកចិត្តបាន ទោះបីជាស្ថិតក្នុងស្ថានភាពលំបាកក៏ដោយ។
- ភាពរសើប និងភាពត្រឹមត្រូវខ្ពស់៖ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា Ultrasonic ផ្តល់នូវការវាស់វែងច្បាស់លាស់ និងមានសមត្ថភាពចាប់វត្ថុតូចៗក្នុងចម្ងាយដ៏សន្ធឹកសន្ធាប់។
- កម្មវិធីដែលមានលក្ខណៈចម្រុះ៖ ពួកវាត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងឧស្សាហកម្មផ្សេងៗសម្រាប់កិច្ចការដូចជា ការវាស់កម្រិត ការរកឃើញវត្ថុ និងការគ្រប់គ្រងដំណើរការដោយស្វ័យប្រវត្តិ ដែលបង្ហាញពីការសម្របខ្លួនរបស់ពួកគេនៅទូទាំងសេណារីយ៉ូផ្សេងៗ។
យន្តការប្រតិបត្តិការ
យន្តការប្រតិបត្តិការរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិត ultrasonic គឺផ្អែកលើការបំភាយ និងការទទួលរលកសំឡេងដែលមានប្រេកង់ខ្ពស់។ នេះជារបៀបដែលពួកគេធ្វើការ៖
- ការបំភាយរលកសំឡេង៖ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាបញ្ចេញរលកសំឡេង ultrasonic (ជាធម្មតាលើសពី 20 kHz) ឆ្ពោះទៅរកវត្ថុគោលដៅ។
- ការឆ្លុះបញ្ចាំង៖ រលកសំឡេងទាំងនេះធ្វើដំណើររហូតដល់វាប៉ះនឹងវត្ថុមួយ ហើយត្រូវបានឆ្លុះត្រឡប់ទៅកាន់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា។
- រង្វាស់ពេលវេលា៖ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាវាស់ពេលវេលាសម្រាប់រលកសំឡេងដែលបញ្ចេញត្រឡប់មកវិញបន្ទាប់ពីបុកវត្ថុ។ ចន្លោះពេលនេះគឺមានសារៈសំខាន់សម្រាប់កំណត់ចម្ងាយទៅវត្ថុ។
- ការគណនាចម្ងាយ៖ ដោយប្រើរូបមន្ត Distance = (ល្បឿនសំឡេង×ពេលវេលា) / 2 ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាគណនាចម្ងាយទៅវត្ថុដោយផ្អែកលើល្បឿនសំឡេងនៅក្នុងខ្យល់ (ប្រហែល 343 ម៉ែត្រក្នុងមួយវិនាទីនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់) និងពេលវេលាវាស់។
- ការបង្កើតសញ្ញាទិន្នផល៖ នៅពេលដែលគណនាចម្ងាយ ឧបករណ៏នឹងបង្កើតសញ្ញាទិន្នផលដែលបង្ហាញថាវត្ថុមួយស្ថិតនៅក្នុងជួរដែលបានកំណត់ទុកជាមុន ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានកម្មវិធីផ្សេងៗដូចជាការកេះសំឡេងរោទិ៍ ឬការគ្រប់គ្រងម៉ាស៊ីន។
IV. ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិតម៉ាញេទិក
ប្រភេទនៃឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិតម៉ាញេទិក
ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិតម៉ាញេទិកអាចត្រូវបានបែងចែកជាប្រភេទជាច្រើនដោយផ្អែកលើគោលការណ៍ប្រតិបត្តិការ និងកម្មវិធីរបស់ពួកគេ៖
- កុងតាក់ Reed: នេះគឺជាកុងតាក់ដែលដំណើរការដោយម៉ាញេទិកដែលមាន Reed ferromagnetic ពីរបិទជិតនៅក្នុងកន្សោមកញ្ចក់មួយ។ នៅពេលដែលវាលម៉ាញេទិកមានវត្តមាន ដើមត្រែងមកជុំគ្នាដើម្បីបញ្ចប់សៀគ្វីអគ្គិសនី។
- Hall Effect Sensor៖ ប្រើប្រាស់គោលការណ៍ Hall Effect ដែលវ៉ុលត្រូវបានបង្កើតនៅទូទាំង conductor នៅពេលដែលវាត្រូវបានប៉ះពាល់នឹងដែនម៉ាញេទិក។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានេះរកឃើញវត្តមានរបស់មេដែក និងផ្តល់សញ្ញាទិន្នផលស្របតាម។
- ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា Magnetostrictive: វាស់ទីតាំងរបស់វត្ថុម៉ាញេទិកដោយប្រើឥទ្ធិពល magnetostrictive ដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងដែនម៉ាញេទិកដែលប៉ះពាល់ដល់លក្ខណៈសម្បត្តិនៃសម្ភារៈមួយ។
- ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា Magneto-Resistive៖ ដំណើរការដោយផ្អែកលើឥទ្ធិពលមេដែកដែលធន់ទ្រាំនឹងអគ្គិសនីនៃសម្ភារៈ ferromagnetic ផ្លាស់ប្តូរក្នុងការឆ្លើយតបទៅនឹងដែនម៉ាញេទិកខាងក្រៅ។
- Inductive Magnetic Proximity Sensor៖ ស្រដៀងនឹងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអាំងឌុចស្យុង ប៉ុន្តែត្រូវបានរចនាឡើងយ៉ាងពិសេសដើម្បីរកឃើញវាលម៉ាញេទិកជាជាងវត្ថុលោហធាតុ។ ពួកវាប្រើឧបករណ៏លំយោល ដើម្បីបង្កើតដែនម៉ាញេទិក និងរកឃើញការផ្លាស់ប្តូរនៅពេលដែលមេដែកអចិន្ត្រៃយ៍ចូលមកជិត។
មុខងារ
មុខងាររបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិតម៉ាញេទិកវិលជុំវិញសមត្ថភាពរបស់ពួកគេក្នុងការរកឃើញវាលម៉ាញេទិក និងផ្តល់សញ្ញាលទ្ធផលដែលត្រូវគ្នា។ នេះជារបៀបដែលពួកគេដំណើរការ៖
- យន្តការរាវរក៖ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិតម៉ាញេទិករកឃើញវត្តមានរបស់វត្ថុម៉ាញ៉េទិច (ដូចជាមេដែកអចិន្ត្រៃយ៍) តាមរយៈគោលការណ៍ផ្សេងៗ រួមទាំងវត្ថុដែលបានរៀបរាប់ខាងលើ។ ប្រភេទនីមួយៗមានវិធីសាស្រ្តពិសេសរបស់វាសម្រាប់ការចាប់សញ្ញា៖
- Reed ប្តូរទំនាក់ទំនងជិតស្និទ្ធនៅពេលដែលប៉ះពាល់នឹងដែនម៉ាញេទិក។
- Hall Effect Sensors បង្កើតសញ្ញាវ៉ុលក្នុងការឆ្លើយតបទៅនឹងមេដែកដែលនៅជិត។
- ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា Magnetostrictive និង Magneto-Resistive វាស់ការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងលក្ខណៈសម្បត្តិសម្ភារៈដោយសារតែឥទ្ធិពលម៉ាញ៉េទិច។
- ដំណើរការសញ្ញា៖ នៅពេលដែលរកឃើញការផ្លាស់ប្តូរក្នុងដែនម៉ាញេទិក ឧបករណ៏ដំណើរការព័ត៌មាននេះដើម្បីបង្កើតសញ្ញាទិន្នផល។ សញ្ញានេះអាចជាឌីជីថល (បើក/បិទ) ឬអាណាឡូក អាស្រ័យលើកម្មវិធី និងប្រភេទឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា។
- ការធ្វើឱ្យសកម្មទិន្នផល៖ សញ្ញាទិន្នផលអាចបង្កឱ្យមានសកម្មភាពផ្សេងៗ ដូចជាការធ្វើឱ្យសកម្មម៉ោងរោទិ៍ ការគ្រប់គ្រងម៉ូទ័រ ឬការផ្តល់មតិកែលម្អនៅក្នុងប្រព័ន្ធស្វ័យប្រវត្តិ។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាត្រូវបានប្រើជាញឹកញាប់នៅក្នុងកម្មវិធីដូចជា ប្រព័ន្ធសុវត្ថិភាព (សម្រាប់ទ្វារ និងបង្អួច) ស្វ័យប្រវត្តិកម្មឧស្សាហកម្ម (ការរកឃើញទីតាំង) និងឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិក។
- ភាពបត់បែននៃការដំឡើង៖ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិតម៉ាញេទិកអាចត្រូវបានដំឡើង flush ឬ non-flush នៅក្នុងបរិស្ថានផ្សេងៗ រួមទាំងឧបករណ៍ដែលមិនមានម៉ាញេទិកដូចជាផ្លាស្ទិច ឬឈើ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានកម្មវិធីដែលអាចប្រើប្រាស់បានតាមការកំណត់ផ្សេងៗ។
V. ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិតអុបទិក (ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញារូបថត)
គោលការណ៍ការងារនៃឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិតអុបទិក
ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិតអុបទិកដំណើរការដោយប្រើប្រាស់ពន្លឺដើម្បីរកមើលវត្តមាន ឬអវត្តមាននៃវត្ថុក្នុងជួររាវរករបស់វា។ គោលការណ៍ការងារជាមូលដ្ឋានពាក់ព័ន្ធនឹងការបញ្ចេញពន្លឺ ជាធម្មតានៅក្នុងវិសាលគមអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ ឬដែលអាចមើលឃើញ និងវាស់ពន្លឺដែលត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំងពីវត្ថុមួយ។ នេះជាការវិភាគពីរបៀបដែលពួកគេដំណើរការ៖
- ការបំភាយពន្លឺ៖ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាបញ្ចេញពន្លឺមួយឆ្ពោះទៅរកវត្ថុគោលដៅ។ ពន្លឺនេះអាចត្រូវបានបង្កើតដោយប្រភពផ្សេងៗ រួមទាំង LEDs ឬឡាស៊ែរ។
- ការរកឃើញការឆ្លុះបញ្ចាំង៖ នៅពេលដែលពន្លឺដែលបញ្ចេញមកជួបនឹងវត្ថុមួយ វត្ថុខ្លះត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំងត្រឡប់ទៅឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាវិញ។ បរិមាណ និងអាំងតង់ស៊ីតេនៃពន្លឺដែលឆ្លុះបញ្ចាំងនេះ អាស្រ័យលើចម្ងាយរបស់វត្ថុ និងលក្ខណៈផ្ទៃ។
- ដំណើរការសញ្ញា៖ ឧបករណ៍ទទួលរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញារកឃើញពន្លឺដែលឆ្លុះបញ្ចាំង។ ប្រសិនបើបរិមាណនៃពន្លឺដែលឆ្លុះបញ្ចាំងលើសពីកម្រិតជាក់លាក់មួយ ឧបករណ៏កំណត់ថាមានវត្ថុមួយ ហើយបង្កើតសញ្ញាទិន្នផល (ទាំងឌីជីថល ឬអាណាឡូក) ដែលបង្ហាញពីការរកឃើញ។
- ការវាស់ចម្ងាយ៖ នៅក្នុងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអុបទិកកម្រិតខ្ពស់មួយចំនួន ពេលវេលាដែលវាត្រូវការដើម្បីឱ្យពន្លឺត្រលប់មកវិញ (ក្នុងករណីឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាឡាស៊ែរ) អាចត្រូវបានវាស់ដើម្បីគណនាចម្ងាយច្បាស់លាស់ទៅនឹងវត្ថុ។
វិធីសាស្រ្តនេះអនុញ្ញាតឱ្យឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិតអុបទិកមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ក្នុងការចាប់វត្ថុដោយគ្មានទំនាក់ទំនង ដែលធ្វើឱ្យពួកវាស័ក្តិសមសម្រាប់កម្មវិធីផ្សេងៗក្នុងស្វ័យប្រវត្តិកម្ម សុវត្ថិភាព និងឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិក។
ប្រភេទផ្សេងគ្នានៃឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិតអុបទិក
ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិតអុបទិកអាចត្រូវបានបែងចែកជាប្រភេទជាច្រើនដោយផ្អែកលើការរចនា និងគោលការណ៍ប្រតិបត្តិការរបស់វា៖
- ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ (IR)៖ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាទាំងនេះបញ្ចេញពន្លឺអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ និងរកឃើញការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងវិទ្យុសកម្ម IR ដែលឆ្លុះបញ្ចាំង។ ពួកវាត្រូវបានគេប្រើជាទូទៅនៅក្នុងកម្មវិធីដូចជាទ្វារស្វ័យប្រវត្តិ និងប្រព័ន្ធសុវត្ថិភាព។
- ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាឡាស៊ែរ៖ ដោយប្រើកាំរស្មីឡាស៊ែរ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាទាំងនេះផ្តល់នូវភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ និងសមត្ថភាពចាប់សញ្ញារយៈចម្ងាយឆ្ងាយ។ ពួកវាជារឿយៗត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងកម្មវិធីឧស្សាហកម្មដែលទាមទារការវាស់ចម្ងាយត្រឹមត្រូវ។
- ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា Photoelectric៖ ទាំងនេះមានប្រភពពន្លឺ (ជាទូទៅ LED) និងឧបករណ៍ទទួល។ ពួកគេអាចដំណើរការក្នុងរបៀបផ្សេងៗគ្នា៖
- តាមរយៈធ្នឹម៖ អ្នកបញ្ចេញនិងអ្នកទទួលត្រូវបានដាក់ទល់មុខគ្នាទៅវិញទៅមក។ វត្ថុមួយរំខានដល់ធ្នឹមពន្លឺ។
- Retro-reflective : emitter និងអ្នកទទួលគឺនៅម្ខាងជាមួយនឹង retro-reflective ត្រឡប់ពន្លឺដែលបញ្ចេញត្រឡប់ទៅអ្នកទទួល។
- ការឆ្លុះបញ្ចាំងដែលសាយភាយ៖ អ្នកបញ្ចេញនិងអ្នកទទួលត្រូវបានដាក់នៅជាមួយគ្នា។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញារកឃើញពន្លឺដែលឆ្លុះបញ្ចាំងពីវត្ថុមួយដោយផ្ទាល់នៅខាងមុខ។
- ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា Time-of-Flight (ToF)៖ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាកម្រិតខ្ពស់ទាំងនេះវាស់ពេលវេលាដែលវាត្រូវការសម្រាប់ជីពចរពន្លឺដើម្បីធ្វើដំណើរទៅកាន់វត្ថុមួយ និងខាងក្រោយ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យវាស់ចម្ងាយបានត្រឹមត្រូវ។
VI. ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិតបែបផែន Hall
អត្ថប្រយោជន៍សំខាន់ៗរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិតបែបផែន Hall
ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិតបែបផែន Hall ផ្តល់នូវអត្ថប្រយោជន៍ជាច្រើនដែលធ្វើឱ្យពួកវាមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់សម្រាប់កម្មវិធីផ្សេងៗ៖
- ការចាប់អារម្មណ៍មិនប៉ះ៖ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាទាំងនេះចាប់ឃើញវត្តមាននៃដែនម៉ាញេទិកដោយគ្មានការប៉ះពាល់រាងកាយ ដោយកាត់បន្ថយការពាក់និងការរហែកបើធៀបនឹងកុងតាក់មេកានិច។
- ភាពធន់៖ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាបែបផែន Hall គឺជាឧបករណ៍ដែលមានសភាពរឹង មានន័យថា ពួកវាមិនសូវងាយនឹងមានបញ្ហាមេកានិកទេ ហើយអាចដំណើរការក្នុងបរិយាកាសដ៏អាក្រក់ រួមទាំងការប៉ះពាល់នឹងធូលី ភាពកខ្វក់ និងសំណើម។
- ល្បឿនខ្ពស់ និងភាពរសើប៖ ពួកគេអាចឆ្លើយតបបានយ៉ាងឆាប់រហ័សចំពោះការផ្លាស់ប្តូរក្នុងដែនម៉ាញេទិក ដែលធ្វើឱ្យវាស័ក្តិសមសម្រាប់កម្មវិធីដែលមានល្បឿនលឿនដូចជាការគ្រប់គ្រងម៉ូទ័រ និងការចាប់ទីតាំង។
- កម្មវិធីដែលមានលក្ខណៈចម្រុះ៖ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាបែបផែន Hall អាចត្រូវបានប្រើនៅក្នុងកម្មវិធីជាច្រើន រួមទាំងប្រព័ន្ធរថយន្ត (ឧ. ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាល្បឿនកង់) ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកប្រើប្រាស់ (ឧ. ស្មាតហ្វូន) និងស្វ័យប្រវត្តិកម្មឧស្សាហកម្ម (ឧ. ការចាប់សញ្ញាជិត)។
- ការប្រើប្រាស់ថាមពលទាប៖ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាទាំងនេះជាធម្មតាប្រើប្រាស់ថាមពលតិចជាងកុងតាក់មេកានិចបុរាណ ដែលធ្វើឱ្យវាល្អសម្រាប់ឧបករណ៍ដែលដំណើរការដោយថ្ម។
ទ្រឹស្តីប្រតិបត្តិការ
ទ្រឹស្តីប្រតិបត្តិការរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិតឥទ្ធិពល Hall គឺផ្អែកលើបាតុភូត Hall ដែលពាក់ព័ន្ធនឹងអន្តរកម្មរវាងចរន្តអគ្គិសនី និងដែនម៉ាញេទិក។ នេះជារបៀបដែលពួកគេធ្វើការ៖
- លំហូរបច្ចុប្បន្ន៖ ឧបករណ៏ឥទ្ធិពល Hall មានបន្ទះស្តើងនៃវត្ថុធាតុចរន្ត (ធាតុ Hall) ដែលចរន្តអគ្គិសនីហូរ។ ចរន្តនេះបង្កើតដែនម៉ាញេទិចរបស់វា។
- អន្តរកម្មដែនម៉ាញេទិក៖ នៅពេលដែលវាលម៉ាញេទិកខាងក្រៅត្រូវបានអនុវត្តកាត់កែងទៅនឹងទិសដៅនៃលំហូរបច្ចុប្បន្ន បន្ទុក (អេឡិចត្រុង ឬរន្ធ) នៅក្នុងវត្ថុធាតុចរន្តជួបប្រទះនឹងកម្លាំង (កម្លាំង Lorentz) ដែលបណ្តាលឱ្យពួកគេងាកចេញពីផ្លូវត្រង់របស់ពួកគេ។
- ការបង្កើតវ៉ុល៖ ការផ្លាតនេះនាំឱ្យមានការប្រមូលផ្តុំនៃបន្ទុកបន្ទុកនៅផ្នែកម្ខាងនៃធាតុ Hall បង្កើតភាពខុសគ្នានៃវ៉ុលឆ្លងកាត់ផ្នែកផ្ទុយនៃបន្ទះដែលត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាវ៉ុល Hall ។ ទំហំនៃវ៉ុលនេះគឺសមាមាត្រទៅនឹងកម្លាំងនៃដែនម៉ាញេទិក។
- ទិន្នផលសញ្ញា៖ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាវាស់វ៉ុល Hall នេះហើយបំប្លែងវាទៅជាសញ្ញាទិន្នផល។ អាស្រ័យលើការរចនា លទ្ធផលនេះអាចជាអាណាឡូក ឬឌីជីថល។ ឧទាហរណ៍ នៅក្នុងកម្មវិធីឌីជីថល ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអាចបើក ឬបិទ ដោយផ្អែកលើថាតើវាលម៉ាញេទិកលើសពីកម្រិតកំណត់ជាក់លាក់។
- ប្រភេទឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាបែបផែន Hall៖ អាស្រ័យលើការកំណត់របស់វា ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាបែបផែន Hall អាចត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ជា៖
- ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា Unipolar៖ ធ្វើឱ្យសកម្មជាមួយនឹងបន្ទាត់ប៉ូលមួយនៃដែនម៉ាញេទិក។
- ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា Bipolar៖ ឆ្លើយតបទៅនឹងប៉ូលទាំងពីរ។
- ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា Omnipolar៖ អាចត្រូវបានធ្វើឱ្យសកម្មដោយវាលម៉ាញេទិកវិជ្ជមាន ឬអវិជ្ជមាន។
VIII. ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិតអាំងឌុចទ័រ
លក្ខណៈពិសេសនៃឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិតអាំងឌុចស្យុង
ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិតអាំងឌុចស្យុងគឺជាឧបករណ៍ឯកទេសដែលត្រូវបានរចនាឡើងជាចម្បងសម្រាប់ការរកឃើញវត្ថុលោហធាតុដោយគ្មានទំនាក់ទំនងរាងកាយ។ នេះគឺជាលក្ខណៈសំខាន់ៗរបស់ពួកគេ៖
- ការរកឃើញដោយមិនទាក់ទង៖ ពួកគេអាចរកឃើញវត្ថុលោហៈដោយមិនចាំបាច់ប៉ះពួកវា ដែលកាត់បន្ថយការពាក់ និងការរហែកនៅលើឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា និងវត្ថុដែលត្រូវបានរកឃើញ។
- ភាពរសើបចំពោះលោហៈ៖ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាទាំងនេះមានភាពរសើបជាពិសេសចំពោះវត្ថុធាតុ ferromagnetic (ដូចជាដែក) ប៉ុន្តែក៏អាចរកឃើញលោហៈដែលមិនមែនជាជាតិដែក (ដូចជាអាលុយមីញ៉ូម និងទង់ដែង) អាស្រ័យលើការរចនា។
- ជួរចាប់សញ្ញា៖ ជួរចាប់សញ្ញាប្រែប្រួលអាស្រ័យលើទំហំ និងប្រភេទនៃវត្ថុលោហៈ ដែលជាធម្មតាមានចាប់ពីពីរបីមីលីម៉ែត្រទៅជាច្រើនសង់ទីម៉ែត្រ។
- ភាពរឹងមាំ៖ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអាំងឌុចស្យុងគឺប្រើប្រាស់បានយូរ និងអាចដំណើរការក្នុងបរិយាកាសដ៏អាក្រក់ រួមទាំងការប៉ះពាល់នឹងធូលី សំណើម និងសីតុណ្ហភាពខ្លាំង។
- ល្បឿនខ្ពស់៖ ពួកគេអាចប្តូររដ្ឋបានយ៉ាងលឿន ដែលធ្វើឱ្យពួកវាស័ក្តិសមសម្រាប់កម្មវិធីដែលមានល្បឿនលឿនក្នុងស្វ័យប្រវត្តិកម្ម និងដំណើរការផលិត។
- ការដំឡើងសាមញ្ញ៖ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិតអាំងឌុចស្យុង ជារឿយៗងាយស្រួលក្នុងការដំឡើង និងបញ្ចូលទៅក្នុងប្រព័ន្ធដែលមានស្រាប់ ដោយមានជម្រើសម៉ោនផ្សេងៗ។
វិធីសាស្រ្តប្រតិបត្តិការ
វិធីសាស្រ្តប្រតិបត្តិការនៃឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិតអាំងឌុចទ័គឺផ្អែកលើគោលការណ៍នៃអាំងឌុចស្យុងអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។ នេះជារបៀបដែលពួកវាដំណើរការ៖
- សៀគ្វីលំយោល៖ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាមានសៀគ្វីលំយោលដែលបង្កើតវាលអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចឆ្លាស់ប្រេកង់ខ្ពស់នៅមុខឧបករណ៍ចាប់សញ្ញារបស់វា។ វាលអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកនេះលាតសន្ធឹងទៅតំបន់ជុំវិញ។
- Eddy Current Generation: នៅពេលដែលវត្ថុលោហធាតុចូលទៅជិតវាលអេឡិចត្រូម៉ាញេទិចនេះ វាបណ្តាលឱ្យមានចរន្ត eddy នៅក្នុងលោហៈ។ ចរន្តទាំងនេះហូរនៅក្នុងវត្ថុលោហៈដោយសារតែការបញ្ចូលអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។
- ការផ្លាស់ប្តូរអំព្លីទីតៈ វត្តមានរបស់ចរន្ត eddy ទាំងនេះបណ្តាលឱ្យបាត់បង់ថាមពលនៅក្នុងសៀគ្វីលំយោល ដែលនាំទៅរកការថយចុះនៃទំហំលំយោល។ វត្ថុលោហៈកាន់តែខិតជិត ការបាត់បង់ថាមពលកាន់តែច្រើន និងការថយចុះគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៃទំហំលំយោល។
- ការរកឃើញសញ្ញា៖ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញារួមមានសៀគ្វីរកឃើញអំព្លីទីត ដែលត្រួតពិនិត្យការផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពលំយោល។ នៅពេលដែលអំព្លីទីតធ្លាក់ក្រោមកម្រិតជាក់លាក់មួយ ដោយសារវត្តមានរបស់វត្ថុលោហធាតុ ការផ្លាស់ប្តូរនេះត្រូវបានរកឃើញ។
- ការបង្កើតសញ្ញាទិន្នផល៖ ឧបករណ៏បន្ទាប់មកបំប្លែងការរកឃើញនេះទៅជាសញ្ញាលទ្ធផល (ជាទូទៅជាសញ្ញាគោលពីរ) ដែលបង្ហាញថាតើវត្ថុមួយមានវត្តមានឬអត់។ លទ្ធផលនេះអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីកេះឧបករណ៍ផ្សេងទៀត ឬដំណើរការនៅក្នុងប្រព័ន្ធស្វ័យប្រវត្តិកម្មមួយ។
IX ការប្រៀបធៀបនៃបច្ចេកវិទ្យាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិតផ្សេងគ្នា
ក. ភាពខ្លាំង និងដែនកំណត់
ប្រភេទឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា | ភាពខ្លាំង | ដែនកំណត់ |
---|---|---|
អាំងឌុចស្យុង | មានភាពជឿជាក់ខ្ពស់សម្រាប់ការរកឃើញវត្ថុលោហធាតុ
ធន់និងធន់នឹងលក្ខខណ្ឌធ្ងន់ធ្ងរ ពេលវេលាឆ្លើយតបរហ័ស |
កំណត់ចំពោះគោលដៅលោហធាតុ
ងាយនឹងការជ្រៀតជ្រែកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច |
Capacitive | អាចរកឃើញទាំងវត្ថុលោហធាតុ និងមិនមែនលោហធាតុ
ដំណើរការតាមរយៈរបាំងដែលមិនមែនជាលោហធាតុ ភាពប្រែប្រួលដែលអាចលៃតម្រូវបាន។ |
ជួរនៃការចាប់អារម្មណ៍ខ្លីជាងបើធៀបនឹងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអាំងឌុចស្យុង
ប៉ះពាល់ដោយកត្តាបរិស្ថាន (សំណើម សីតុណ្ហភាព) |
អ៊ុលត្រាសោន | ការរកឃើញមិនទាក់ទងនៃសម្ភារៈផ្សេងៗ
ធ្វើការក្នុងបរិយាកាសអាក្រក់ ជួររាវរកយូរ |
ប្រសិទ្ធភាពមានកំណត់ក្នុងម៉ាស៊ីនបូមធូលី
ការអនុវត្តអាចរងផលប៉ះពាល់ដោយវាយនភាពវត្ថុ និងការស្រូបសំឡេង |
អគ្គិសនី | មានភាពចម្រុះជាមួយនឹងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធផ្សេងៗគ្នា (តាមរយៈធ្នឹម, ការឆ្លុះបញ្ចាំងឡើងវិញ)
ពេលវេលាឆ្លើយតបរហ័ស អាចរកឃើញវត្ថុថ្លា |
ភាពស្មុគស្មាញនៃការដំឡើងសម្រាប់ប្រភេទមួយចំនួន
ការអនុវត្តអាចប្រែប្រួលទៅតាមពណ៌វត្ថុ និងការឆ្លុះបញ្ចាំង |
ឡាស៊ែរ | ភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ និងការរកឃើញរយៈចម្ងាយឆ្ងាយ
សាកសមសម្រាប់គោលដៅតូច ឬឆ្ងាយ |
ការចំណាយខ្ពស់ និងការប្រើប្រាស់ថាមពល
ការព្រួយបារម្ភអំពីសុវត្ថិភាពជាមួយនឹងការប៉ះពាល់ភ្នែក ការអនុវត្តមានកម្រិតជាមួយនឹងសម្ភារៈថ្លា |
B. កម្មវិធីសមរម្យសម្រាប់បច្ចេកវិទ្យានីមួយៗ
កម្មវិធីសមរម្យសម្រាប់បច្ចេកវិទ្យានីមួយៗ
- ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិតអាំងឌុចទ័ល៖
- ត្រូវបានគេប្រើជាទូទៅនៅក្នុងស្វ័យប្រវត្តិកម្មឧស្សាហកម្មសម្រាប់ការរកឃើញផ្នែកលោហៈនៅលើខ្សែក្រវ៉ាត់ conveyor ។
- សមស្របសម្រាប់ការចាប់ទីតាំងនៅក្នុងម៉ាស៊ីន និងឧបករណ៍។
- ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិត capacitive៖
- ស័ក្តិសមសម្រាប់ការរកឃើញវត្ថុមិនមែនលោហធាតុ ដូចជាវត្ថុរាវ ម្សៅ និងប្លាស្ទិក។
- ជាញឹកញាប់ត្រូវបានគេប្រើនៅក្នុងការវេចខ្ចប់ ដំណើរការអាហារ និងកម្មវិធីវាស់កម្រិត។
- ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិត Ultrasonic៖
- មានប្រសិទ្ធភាពក្នុងកម្មវិធីដែលទាមទារការវាស់ចម្ងាយ ដូចជាការចាប់កម្រិតរាវ និងការរកឃើញវត្ថុនៅក្នុងមនុស្សយន្ត។
- ប្រើក្នុងប្រព័ន្ធរថយន្តសម្រាប់ជំនួយចតរថយន្ត។
- ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិត Photoelectric៖
- ប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងការវេចខ្ចប់ ប្រព័ន្ធតម្រៀប និងការគ្រប់គ្រងសម្ភារៈ។
- ស័ក្តិសមសម្រាប់ការរកឃើញវត្ថុថ្លា ឬរាប់ធាតុនៅលើខ្សែក្រវ៉ាត់ conveyor ។
- ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិតឡាស៊ែរ៖
- ប្រើក្នុងកម្មវិធីដែលទាមទារភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ ដូចជាការកំណត់ទីតាំងមនុស្សយន្ត និងប្រព័ន្ធត្រួតពិនិត្យស្វ័យប្រវត្តិ។
- ជាទូទៅគេរកឃើញក្នុងភស្តុភារសម្រាប់វាស់ចម្ងាយ ឬវិមាត្រនៃកញ្ចប់។
សេចក្តីសន្និដ្ឋាន៖ ភាពចម្រុះនៃបច្ចេកវិទ្យាចាប់សញ្ញាជិត
ភាពចម្រុះនៃបច្ចេកវិទ្យាចាប់សញ្ញាជិតឆ្លុះបញ្ចាំងពីតម្រូវការផ្សេងៗគ្នានៃប្រព័ន្ធស្វ័យប្រវត្តិកម្ម និងការគ្រប់គ្រងទំនើប។ ប្រភេទឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានីមួយៗមានចំណុចខ្លាំងពិសេសដែលធ្វើឱ្យវាស័ក្តិសមសម្រាប់កម្មវិធីជាក់លាក់ ខណៈពេលដែលបង្ហាញដែនកំណត់ដែលត្រូវតែពិចារណាក្នុងអំឡុងពេលជ្រើសរើស។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអាំងឌុចស្យុងពូកែក្នុងការចាប់លោហៈ ខណៈពេលដែលឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាសមត្ថភាពផ្តល់នូវភាពបត់បែនជាមួយនឹងវត្ថុធាតុផ្សេងៗគ្នា។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា Ultrasonic ផ្តល់នូវសមត្ថភាពវាស់ចម្ងាយដ៏រឹងមាំ ខណៈពេលដែលឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា photoelectric ត្រូវបានគេពេញចិត្តសម្រាប់ល្បឿន និងការសម្របខ្លួនរបស់វា។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាឡាស៊ែរលេចធ្លោសម្រាប់ភាពជាក់លាក់របស់ពួកគេក្នុងចម្ងាយឆ្ងាយ។
ប្រភពអត្ថបទ៖
https://www.ifm.com/de/en/shared/technologies/ultrasonic-sensors/advantages-of-ultrasonic-sensors
https://www.tme.eu/Document/e5f38f78b147f70a1fae36b473781d74/MM-SERIES-EN.PDF