Trong thời đại công nghiệp 4.0, các thiết bị cảm biến giữ vai trò quan trọng trong việc nâng cao độ chính xác, tự động hóa & đảm bảo an toàn trong sản xuất, giao thông, robot & các lĩnh vực công nghệ cao. Một trong những thiết bị nổi bật nhất chính là cảm biến laser. Vậy cảm biến laser là gì? Thiết bị có cấu tạo & nguyên lý hoạt động như thế nào? Hãy cùng ATPro tìm hiểu chi tiết qua bài viết dưới đây!
Cảm biến laser là gì?
Cảm biến laser là thiết bị sử dụng chùm tia laser để phát hiện vật thể, đo khoảng cách & đo vị trí của đối tượng/vật thể trong một không gian nhất định. Cảm biến laser hoạt động dựa trên nguyên lý phản xạ của ánh sáng, khi chùm tia laser chiếu vào một vật thể, tia phản xạ sẽ được bộ phận cảm biến thu lại & xử lý để xác định khoảng cách hoặc sự hiện diện của vật thể đó.
Đặc điểm nổi bật của cảm biến laser:
– Độ chính xác cao, tỷ lệ sai số rất thấp (thường chỉ vài micromet)
– Khoảng cách đo có thể lên đến hàng trăm mét
– Khả năng phát hiện vật thể nhỏ & bề mặt phức tạp
– Tốc độ phản hồi nhanh, gần như tức thời
– Có thể hoạt động bền bỉ & ổn định trong môi trường khắc nghiệt (bụi bẩn, rung động, ánh sáng mạnh,…)
Xem nhanh top 12 cảm biến công nghiệp tốt được nhiều người tin dùng tại ATPro
Cấu tạo – Nguyên lý hoạt động của cảm biến laser
Cấu tạo
Một thiết bị cảm biến laser tiêu chuẩn sẽ bao gồm các thành phần chính sau:
– Nguồn phát laser: tạo ra chùm ánh sáng laser định hướng
– Thấu kính hội tụ: điều chỉnh tia laser về hướng chính xác
– Bộ thu nhận phản xạ: thu lại tia laser phản xạ từ vật thể
– Bộ xử lý tín hiệu: tính toán thời gian/độ lệch của tia phản xạ để xác định khoảng cách & vị trí
Nguyên lý hoạt động
Cảm biến laser hoạt động dựa trên 2 nguyên lý phổ biến:
– Thời gian bay: cảm biến đo thời gian từ lúc tia laser được phát ra đến khi nhận lại tia phản xạ từ vật thể. Sau đó, sử dụng công thức để tính khoảng cách: d = (t x c) / 2. Trong đó: d là khoảng cách, t là thời gian bay & c là vận tốc ánh sáng
– Tam giác đo: thường được sử dụng cho khoảng cách gần. Tia laser chiếu lên vật thể, phản xạ quay về cảm biến ở một góc khác nhau tùy theo vị trí của cảm biến. Góc này sẽ được phân tích để xác định vị trí chính xác
Ưu điểm nổi bật của cảm biến laser
Dưới đây là các ưu điểm nổi bật của cảm biến laser:
Độ chính xác cao
Với bước sóng ngắn của tia laser (trong vùng ánh sáng đỏ hoặc hồng ngoại), cảm biến laser có thể phát hiện vật thể nhỏ, bề mặt phức tạp mà các thiết bị cảm biến thông thường khó thực hiện.
Khả năng đo từ xa
Một số loại cảm biến laser có thể đo ở khoảng cách lên tới 100 mét mà vẫn giữ được độ chính xác cao.
Không tiếp xúc vật lý
Vì đo bằng ánh sáng, cảm biến laser không cần tiếp xúc trực tiếp với vật thể, rất phù hợp để sử dụng trong môi trường nguy hiểm, dễ cháy nổ & có nhiệt độ cao.
Phản hồi nhanh chóng
Tốc độ phản hồi gần như lập tức giúp thiết bị phù hợp với các ứng dụng yêu cầu tốc độ cao như dây chuyền sản xuất tự động, robot công nghiệp.
Các ứng dụng của cảm biến laser trong cuộc sống hiện đại
Ngày nay, cảm biến laser được ứng dụng rộng rãi trong:
Robot, xe tự hành (AGV)
Trong lĩnh vực robot & xe tự hành, cảm biến laser giúp robot nhận biết vật cản, tránh va chạm & điều hướng chính xác. Đây là thành phần cốt lõi trong hệ thống SLAM giúp robot “nhìn thấy” không gian xung quanh.
Giao thông thông minh
Hiện nay, cảm biến laser được lắp đặt ở các nút giao thông, bãi đậu xe, cổng đóng/mở tự động để phát hiện phương tiện đang đến gần, đếm xe & đo tốc độ.
Dây chuyền sản xuất
Trong các nhà máy sản xuất, cảm biến laser giúp phát hiện người/vật thể xâm nhập vào vùng nguy hiểm trên dây chuyền để dừng máy kịp thời, nhằm đảm bảo an toàn cho công nhân.
Cảm biến laser là thiết bị có vai trò quan trọng & không thể thiếu trong các hệ thống tự động hoá hiện đại, với khả năng phát hiện vật cản & đo khoảng cách cực kỳ chính xác, nhanh chóng. Ứng dụng của cảm biến laser đang ngày càng mở rộng, góp phần xây dựng một thế giới công nghệ thông minh, an toàn & hiệu quả hơn.
>>> Xem thêm: Cảm Biến Vân Tay Là Gì? Hướng Dẫn Cách Sử Dụng Cảm Biến Vân Tay
Nếu bạn đang tìm kiếm giải pháp phát hiện vật thể, đo lường không tiếp xúc hoặc cần tự động hoá các quy trình sản xuất, hãy cân nhắc lựa chọn sử dụng cảm biến laser.
Tham khảo ngay các sản phẩm đang được bán chạy nhất tại ATPro
ATPro - Cung cấp phần mềm SCADA, MES, quản lý điện năng, hệ thống gọi số, hệ thống xếp hàng, đồng hồ LED treo tường, đồng hồ đo lưu lượng, máy tính công nghiệp, màn hình HMI, IoT Gateway, đèn tín hiệu, đèn giao thông, đèn máy CNC, bộ đếm sản phẩm, bảng LED năng suất, cảm biến công nghiệp,...uy tín chất lượng giá tốt. Được khách hàng tin dùng tại Việt Nam.
Bài viết liên quan
Cảm Biến Vân Tay Là Gì? Hướng Dẫn Cách Sử Dụng Cảm Biến Vân Tay
Trong thời đại công nghệ phát triển mạnh mẽ, sử dụng các thiết bị nhận [...]
Th7
[Hỏi – Đáp]: Cảm Biến Vật Cản Hồng Ngoại Hoạt Động Như Thế Nào?
Cảm biến vật cản hồng ngoại là một trong những loại cảm biến phổ biến [...]
Th7
Cảm Biến Nhiệt Độ Hồng Ngoại Không Tiếp Xúc Là Gì? Nguyên Lý, Ứng Dụng
Trong bối cảnh công nghiệp hiện đại & yêu cầu kiểm soát chất lượng ngày [...]
Th7
Cảm Biến Đo Mức Radar Là Gì? Cấu Tạo, Nguyên Lý Hoạt Động Và Ứng Dụng
Trong các ngành công nghiệp hiện đại, đo mức vật liệu như chất lỏng, chất [...]
Th7
Cảm Biến Báo Mức Và Ứng Dụng Trong Công Nghiệp Hiện Đại
Giám sát & điều khiển mức chất lỏng/chất rắn trong các bể chứa, silo, bồn [...]
Th7
Tầm Quan Trọng Của Thiết Bị Cảm Biến Trong Nhà Máy
Trong kỷ nguyên công nghiệp 4.0, nơi tự động hóa & số hóa đóng vai [...]
Th7