3 คำศัพท์ที่ควรรู้เกี่ยวกับ Proximity Sensor สำหรับวิศวกรมือใหม่
สารบัญ
พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์(Proximity Sensor) เป็นเซนเซอร์ที่ใช้ในการตรวจจับวัตถุโดยไม่ต้องสัมผัสโดยตรง ซึ่งมีการนำไปใช้ในระบบอัตโนมัติ อุตสาหกรรมการผลิต และเครื่องจักรกลต่าง ๆ การทำความเข้าใจกับคำศัพท์พื้นฐานเหล่านี้จะช่วยให้เพื่อนๆ เลือกใช้งานเซนเซอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น เรามาดูกันครับว่า 3 คำศัพท์พื้นฐานนั้นมีคำศัพท์อะไรบ้างที่น่าสนใจ
1. เวลาในการตอบสนองของพร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ (Response Time)
เวลาในการตอบสนองของพร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ หรือ Response time คือ ระยะเวลาที่เซนเซอร์ใช้ในการตอบสนองต่อการตรวจจับวัตถุ ซึ่งหมายถึงเซนเซอร์ที่มีระยะเวลาในการตอนสนองที่สั้นจะตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของวัตถุได้ไวขึ้น ทำให้ตรวจจับวัตถุที่เคลื่อนที่ได้รวดเร็วเช่น บนระบบสายพาน โดยแบ่งระยะเวลาออกเป็น 2 ส่วนหลักได้ดังนี้:
- t1 (Response Time for ON) เป็นช่วงเวลา ตั้งแต่วัตถุเข้ามาในระยะตรวจจับของเซนเซอร์ (Sensing Area) จนกระทั่งเซนเซอร์ ส่งสัญญาณเอาต์พุต (Output) เป็น ON ซึ่งแสดงถึงเวลาที่เซนเซอร์ต้องใช้เพื่อทำการตรวจจับและตอบสนอง
- t2 (Response Time for OFF) เป็นช่วงเวลา ตั้งแต่วัตถุออกจากระยะตรวจจับของเซนเซอร์ จนกระทั่งเซนเซอร์ หยุดส่งสัญญาณเอาต์พุต (Output) และเปลี่ยนเป็น OFF ซึ่งแสดงถึงเวลาที่เซนเซอร์ใช้ในการปิดการตอบสนองหลังจากที่วัตถุไม่อยู่ในระยะตรวจจับ
จากภาพเป็นการอธิบายการทำงานของพร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ ซึ่งเมื่อมีวัตถุผ่านเข้ามาที่พื้นที่ตรวจจับ (Sensing Area) ก็จะทำการเริ่มนับเวลาในการตอบสนองซึ่งจะแสดงผลเป็นกราฟทางด้านขวา เป็นลักษณะของสัญญาณที่ส่งออกมา (Output Signal) ซึ่งแกนนอนแสดงถึงระยะเวลา และแกนแนวตั้งแสดงถึงสถานะของสัญญาณเอาต์พุต โดย เมื่อวัตถุอยู่ในระยะตรวจจับ(Within Range) ตัวเซนเซอร์ส่งสัญญาณ ON ในทางกลับกัน หากวัตถุอยู่นอกระยะตรวจจับ (Outside of range) ตัวเซนเซอร์ส่งสัญญาณ OFF โดยจะมีลักษณะการทำงานดังนี้ เมื่อวัตถุเคลื่อนที่เข้าสู่พื้นที่ตรวจจับ เซนเซอร์จะใช้เวลา t1 เพื่อเปลี่ยนสถานะจาก OFF → ON หลังจากนั้น เมื่อวัตถุเคลื่อนที่ออกจากพื้นที่ตรวจจับเซนเซอร์จะใช้เวลา t2 เพื่อเปลี่ยนสถานะจาก ON → OFF
2. “Shielded” ใน พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์
Proximity Sensor แบบ Shielded จะเห็นได้ว่าด้านข้างของเซนเซอร์จะถูกล้อมรอบด้วยวัสดุที่ทำจากโลหะ ทำให้สนามแม่เหล็กถูกโฟกัสไปทางด้านหน้าของเซนเซอร์เพียงทิศทางเดียว ส่งผลให้สามารถฝังตัวเซนเซอร์เข้าไปในตัววัสดุโลหะได้โดยไม่มีผลกระทบต่อการทำงาน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากสนามแม่เหล็กถูกจำกัดให้ออกทางด้านหน้า ระยะตรวจจับของเซนเซอร์ชนิดนี้จึงสั้นกว่า Unshielded เหมาะกับงานที่ต้องการความแม่นยำ และต้องการติดตั้งในโลหะ
OMRON Proximity Sensor Shielded Type
3. “Unshielded” ใน พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์
Proximity Sensor แบบ Unshielded จะเห็นได้ว่าด้านข้างของคอยล์ในเซนเซอร์จะ ไม่มีวัสดุล้อมรอบทำให้สนามแม่เหล็กแผ่ออกทั้งด้านข้างและด้านหน้า ส่งผลให้สามารถตรวจจับวัตถุได้ในระยะที่ไกลขึ้นเมื่อเทียบกับ Shielded Proximity Sensor อย่างไรก็ตาม เนื่องจากไม่มีการป้องกันสนามแม่เหล็กจากด้านข้าง จึงได้รับผลกระทบจากโลหะรอบข้างมากขึ้น และไม่สามารถฝังลงไปในโลหะได้ จำเป็นต้องเว้นระยะห่างจากพื้นผิวโลหะเพื่อป้องกันการรบกวน ซึ่งโดยปกติแล้ว ระยะตรวจจับของ Unshielded Sensor จะมากกว่าประเภท Shielded เหมาะกับงานที่ต้องการระยะตรวจจับไกล และอยู่ในพื้นที่โล่ง
OMRON Proximity Sensor Unshielded Type
ข้อควรระวังในการติดตั้ง พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ แบบ “Unshielded”
ในการติดตั้งพร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ แบบ “Unshielded” นั้นมีข้อควรระวังคือ ในบริเวณด้านข้างของตัวพร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ก็จะสามารถตรวจจับวัตถุได้เช่นกัน หากเราติดตั้งเซนเซอร์ชนิดนี้ฝังเข้าเนื้อวัสดุนั้นจะส่งผลให้เซนเซอร์มีการตรวจจับที่ผิดพลาด เพราะไปตรวจจับวัตถุบริเวณรอบข้างแทน ดังนั้นการติดตั้งเซนเซอร์ชนิดนี้จึงมีด้วยกัน 2 รูปแบบที่นิยมติดตั้งกัน ดังรูป
จบไปแล้วนะครับ สำหรับบทความ “3 คำศัพท์ที่ควรรู้เกี่ยวกับ Proximity Sensor” ซึ่งอธิบายความหมายของ เวลาในการตอบสนองของพร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ (Response Time) และความแตกต่างระหว่างพร็อกซิมิตี้เซนเซอร์แบบ Shielded และแบบ Unshielded ซึ่งจะเห็นได้ว่าเซนเซอร์ทั้งสองแบบนั้นมีรูปแบบการติดตั้งที่แตกต่างกันออกไป หากเพื่อนๆ สนใจพร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ แบรนด์ OMRON สามารถเลือกชมสินค้าได้ใน OMRON Proximity Sensors
