รู้จักกับ พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ (Proximity sensor)

ในบทความนี้เราจะพาเพื่อนๆ มาทำความรู้จักกับ เซนเซอร์อีกชนิดหนึ่งที่นิยมใช้กันในอุตสาหกรรมนะครับ ซึ่งก็คือ พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ ซึ่งก็จะประกอบไปด้วย คุณสมบัติเด่นของเซนเซอร์ชนิดนี้และ ข้อควรพิจารณาก่อนการเลือก พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ ซึ่งทั้งหมดนี้อ่านได้ในบทความนี้ 

พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ (Proximity sensor) คืออะไร ?

พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ (Proximity sensor) คือ อุปกรณ์ที่สามารถตรวจจับวัตถุได้โดยไม่ต้องสัมผัสกับวัตถุ ซึ่งจะแตกต่างจากเซนเซอร์ชนิดอื่น เช่น ลิมิตสวิตช์ ที่ตรวจจับวัตถุด้วยการสัมผัสโดยตรง โดยพร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ครอบคลุมการตรวจจับในระยะใกล้หรือในบริเวณใกล้เคียง ซึ่งเซนเซอร์ชนิดนี้จะเปลี่ยนข้อมูลของการมีอยู่ของวัตถุให้เป็นสัญญาณไฟฟ้า ซึ่งการแปลงข้อมูลนี้สามารถทำได้ด้วยระบบตรวจจับ 3 รูปแบบ 

1. ระบบ Eddy Current ซึ่งเกิดขึ้นในวัตถุโลหะที่ตรวจจับได้จากการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า
2. ระบบที่ตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของค่าความจุไฟฟ้า (Electrical Capacity) เมื่อวัตถุเข้าใกล้
3. ระบบที่ใช้แม่เหล็กและรีดสวิตช์ (Reed Switch)

คุณสมบัติเด่นของพร็อกซิมิตี้เซนเซอร์

นอกจาก พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ จะมีข้อดีในด้านของการตรวจจับวัตถุที่ไม่ต้องมีการสัมผัสวัตถุโดยตรงแล้ว ยังมีข้อดีอื่นๆ อีกด้วย อาทิเช่น

• มีอายุการใช้งานที่ยาวนาน เนื่องจากในการตรวจจับวัตถุนั้น ไม่ได้สัมผัสกับตัววัตถุโดยตรงจึงไม่ทำให้เกิดการเสียดสีขึ้นกับตัววัตถุ
• รองรับการใช้งานกับสภาพแวดล้อมที่มีน้ำหรือ สารหล่อลื่น ซึ่งการตรวจจับของเซนเซอร์ชนิดนี้แทบจะไม่ถูกรบกวนจากสิ่งสกปรก น้ำมันหรือ ความชื้นบนวัตถุ รวมไปถึงในบางรุ่น ตัวเรือนเคลือบด้วยสารฟลูออโรเรซินซึ่งมีคุณสมบัติที่ทนต่อสารเคมี
• มีการตอบสนองที่รวดเร็ว เมื่อเทียบกับเซนเซอร์ที่ต้องสัมผัสทางกายภาพ เช่น ลิมิตสวิทช์ รวมไปถึงไม่ถูกผลกระทบจากสีของวัตถุ
• รองรับการใช้งานในช่วงอุณหภูมิที่กว้างขวาง  สามารถทำงานได้ในช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ −40°C ถึง 200°C

ข้อควรพิจารณาก่อนการเลือก พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์

เรามาตัวอย่างข้อควรพิจารณาในการเลือกพร็อกซิมิตี้เซนเซอร์อย่างง่ายกันครับว่าต้องพิจารณาอะไรบ้าง ตัวอย่างเช่น

• 1. พิจารณาก่อนว่าต้องการตรวจจับวัตถุประเภทอะไร เช่น โลหะ พลาสติก หรือวัสดุอื่นๆ ตัวอย่างเช่น       
  • Inductive Proximity Sensor เหมาะกับการตรวจจับวัตถุประเภทโลหะ
  • Capacitive Proximity Sensor เหมาะกับการตรวจจับวัตถุที่ไม่ใช่โลหะ เช่น พลาสติก หรือ กระดาษ
• 2. พิจารณาระยะตรวจจับที่ต้องการ เช่น 4 mm., 9 mm. , 14 mm. และ 23 mm. เป็นต้น
• 3.พิจารณาสภาพแวดล้อมในการใช้งาน เช่นมีฝุ่น น้ำมัน และอุณหภูมิระดับใด เพื่อเลือกระดับการป้องกันที่เหมาะสม (Ingress Protection – IP Rating ) ได้อย่างถูกต้อง ตัวอย่างเช่น
  •   IP67: กันน้ำและฝุ่น (เหมาะกับการใช้งานกลางแจ้งหรือในโรงงานอุตสาหกรรม)
  •   IP69K: ทนต่อการล้างด้วยแรงดันสูง (เหมาะกับอุตสาหกรรมอาหาร)
• 4.พิจารณารูปแบบการติดตั้ง เช่น การติดตั้งแบบฝังเหมาะกับการติดตั้งในพื้นที่แคบ หรือการติดตั้งแบบไม่ฝังเหมาะกับการตรวจจับวัตถุที่อยู่ห่างจากเซนเซอร์มากขึ้น
• 5.เลือกสัญญาณ output  ซึ่งมีให้เลือกด้วยกัน 2 รูปแบบใหญ่ คือ PNP (Sourcing) และ NPN (Sinking)
• 6. พิจารณาแหล่งจ่ายไฟ (Power Supply) เช่น ใช้แหล่งจ่ายไฟเป็นแบบกระแสตรง (DC) หรือกระแสสลับ (AC) เป็นต้น รวมไปถึงควรพิจารณาในการเลือกเซนเซอร์ที่มีวงจรป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน (Overvoltage Protection)
• 7. ความเร็วในการตรวจจับ (Response Time)
• 8.พิจารณาขนาดและรูปร่างของเซนเซอร์ หากติดตั้งในพื้นที่จำกัด แนะนำให้เลือกเซนเซอร์ที่มีขนาดเล็ก เช่น M8 หรือ M12 หรือ หากมีพื้นที่กว้าง สามารถเลือกเซนเซอร์ขนาดใหญ่เพื่อความแม่นยำที่มากขึ้น

จบไปแล้วนะครับสำหรับบทความ “รู้จักกับ พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ (Proximity sensor)”  ซึ่งประกอบไปด้วยคุณสมบัติเด่น ข้อควรพิจารณาก่อนการเลือกใช้เซนเซอร์ชนิดนี้ ในบทความถัดไป เราจะพาเพื่อนๆ ไปทำความรู้จักกับ คำศัพท์ที่น่าสนใจเกี่ยวกับ พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์