พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์คืออะไร
พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์คืออุปกรณ์ตรวจจับวัตถุระยะใกล้แบบไม่ต้องสัมผัส อาศัยหลักการทำงานของสนามไฟฟ้า/แม่เหล็ก เมื่อวัตถุเข้าใกล้เซนเซอร์ จะส่งสัญญาณควบคุม ทำให้ไม่เกิดความเสียหายต่อวัตถุเป้าหมาย เหมาะสำหรับงานที่ต้องการความแม่นยำและป้องกันการสัมผัสโดยตรง
พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ คืออะไร? หลักการทำงาน, ประเภท, และมีประโยชน์ในการใช้งานด้านใดบ้าง?
พร็อกซิมิตี้เซ็นเซอร์… มันก็คือตัวตรวจจับวัตถุแบบไม่ต้องแตะอ่ะนะ เคยเห็นที่ประตูลิฟต์มั้ย? แบบประตูจะปิดแล้วมีคนโผล่เข้ามา มันก็จะเด้งกลับไปเอง นั่นแหละ พร็อกซิมิตี้เซ็นเซอร์.
มันทำงานโดยใช้สนามแม่เหล็กหรือสนามไฟฟ้า จำได้ตอนเรียนฟิสิกส์อาจารย์เคยสาธิตให้ดู พอเอาโลหะเข้าใกล้เซ็นเซอร์ ไฟก็ติด มันน่าทึ่งมากเลยนะตอนนั้น.
มีหลายประเภทด้วย แบบอินดักทีฟ, แบบคาปาซิทีฟ, แบบอัลตราโซนิก เคยไปดูโรงงานแถวนวนคร เขาใช้แบบอินดักทีฟตรวจจับชิ้นส่วนโลหะบนสายพาน ตอนนั้นรู้สึกเหมือนอยู่ในหนัง Sci-fi เลย.
ส่วนการใช้งานก็เยอะแยะ ตั้งแต่ของใกล้ตัวอย่างโทรศัพท์มือถือ ที่หน้าจอดับเองตอนคุย ไปจนถึงเครื่องจักรอุตสาหกรรม เคยเห็นที่โรงงานเขาใช้ควบคุมระดับน้ำในถังด้วย จำได้ว่าตอนนั้นเขาบอกว่าซื้อมาตัวละประมาณพันกว่าบาท.
อีกอย่างที่เห็นบ่อยๆ คือพวกที่จอดรถ ที่มันจะบอกว่ามีที่ว่างอยู่หรือเปล่า อันนั้นก็ใช้พร็อกซิมิตี้เซ็นเซอร์เหมือนกัน. ชีวิตประจำวันนี่เต็มไปด้วยเทคโนโลยีพวกนี้โดยที่เราไม่รู้ตัวเลยเนอะ.
พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ มีกี่ประเภท อะไรบ้าง
พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์น่ะเหรอ? อ๋อ ไอ้ตัวที่ชอบแอบส่องว่ามือเราใกล้แค่ไหนน่ะนะ (แซวเล่น!) หลักๆ มี 2 แบบ:
-
เหนี่ยวนำ (Inductive): อันนี้เหมือนนักมายากล ใช้สนามแม่เหล็กตรวจจับโลหะเท่านั้นนะจ๊ะ อย่างกะมีเรดาร์จับทองคำ!
-
เก็บประจุ (Capacitive): นี่มันสายสืบ จับได้หมด ไม่ว่าจะเป็นโลหะ พลาสติก หรือแม้แต่มนุษย์! เหมือนมีสัมผัสที่หกเลยนะเนี่ย
แถมท้ายแบบขำๆ แต่มีสาระ:
-
เคยเห็นโฆษณาเซนเซอร์ตรวจจับฝุ่น PM2.5 มั้ย? บางทีมันก็แม่นยำเหมือนหมอดูทักเรื่องเนื้อคู่เลยนะ (ไม่รู้จริงป่ะ แต่ก็ว่าไปงั้นแหละ!)
-
ไอ้เซนเซอร์พวกนี้ ถ้าเอาไปติดในห้องน้ำสาธารณะ คงฮาพิลึก! (อันนี้คิดเล่นๆ อย่าทำจริงนะ!)
-
บางทีเราก็เหมือนพร็อกซิมิตี้เซนเซอร์นะ คอย “ตรวจจับ” ว่าใครเข้ามาใกล้ “หัวใจ” เรามากเกินไป (อูย…คม!)
ป.ล. รูปภาพประกอบน่ะเหรอ? หาดูใน Google เอานะ ขี้เกียจแปะ! (ล้อเล่นน่ะ…แต่ขี้เกียจจริง!)
Nductive Sensor มีหลักการทำงานอย่างไร
โอเค เรื่องเซนเซอร์นี่เคยเจอตอนฝึกงานที่โรงงานแถวนวนครปีนี้นี่เอง ตอนนั้นอยู่แผนก maintainance จำได้เลยร้อนมาก เดือนเมษา ตอนนั้นเครื่องมัน error บ่อยมาก หัวหน้าให้ไปเช็คเซนเซอร์ inductive ที่ติดอยู่กับสายพานลำเลียง คือมันต้องตรวจจับว่ามีขวดผ่านมาไหม ตอนแรกงงมาก ไม่รู้เรื่องพวกนี้เลย ต้องให้พี่ช่างเค้าสอน
คือพี่เค้าอธิบายว่า เซนเซอร์มันส่งสนามแม่เหล็กออกมา พอขวดที่เป็นโลหะวิ่งผ่านมา สนามแม่เหล็กมันก็เปลี่ยนแปลง ตัวเซนเซอร์มันก็จะรู้ว่ามีอะไรมา แล้วก็ส่งสัญญาณไปบอกระบบว่ามีขวดแล้วนะ อะไรแบบนี้
ตอนนั้นก็ลองเอาไขควงไปใกล้ๆเซนเซอร์ ไฟสถานะมันก็เปลี่ยน อ๋อ มันทำงานแบบนี้นี่เอง ได้ลองจับจริง ๆ จำได้เลยว่าไขควงมันร้อนด้วยตอนเอาไปจ่อใกล้ๆ สงสัยเพราะสนามแม่เหล็ก ตอนนั้นก็ถามพี่เค้าว่าทำไมต้องใช้แบบ inductive พี่เค้าบอกว่ามันทนทาน ไม่ต้องสัมผัสโดยตรงกับขวด ฝุ่นก็ไม่ค่อยมีผลมาก เหมาะกับงานในโรงงาน
สุดท้ายก็เจอว่าสายเซนเซอร์มันหลวมนี่เอง ขันแน่นก็หาย รอดตัวไป เกือบโดนหัวหน้าดุแล้ว 55555
- หลักการทำงาน: สร้างสนามแม่เหล็ก โลหะเข้าใกล้ สนามแม่เหล็กเปลี่ยนแปลง เซนเซอร์ตรวจจับ ส่งสัญญาณ
- ข้อดี: ทนทาน ไม่ต้องสัมผัสโดยตรง ฝุ่นมีผลน้อย เหมาะกับงานโรงงาน
- ประสบการณ์ตรง: เช็คเซนเซอร์ที่โรงงานนวนคร สายหลวม
- เดือนที่เกิดเหตุ: เมษายน ปี 2567
พร็อกซิมิตี้เซนเซฮร์ (Proximity Sensor) แบบใด ใช้ตรวจจับอุปกรณ์ที่เป็นโลหะและอโลหะ
พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ตรวจโลหะ/อโลหะ?
- คาปาซิทีฟพร็อกซิมิตี้ไง! จับได้หมด โลหะ อโลหะ ชัวร์ป้าบ
- กระดาษ พลาสติก ไม้ น้ำ…มาเลย! (แต่ไม้จริงดิ? ต้องลอง!)
- ปรับ sensitivity ได้ด้วยนะ เว่อร์! ตรวจจับน้ำในท่อ นี่คือเทพ!
- ไม่ต้องเจาะท่อ! แค่ปรับๆๆ เซนเซอร์มันก็ทะลุทะลวง
(ปล. คาปาซิทีฟ = Capacitive เขียนถูกปะวะ? ช่างมันเหอะ เข้าใจตรงกันก็พอป่ะ)
Proximity Sensor ใช้ไฟกี่โวลต์
เซนเซอร์ Proximity ที่คุณถามถึง น่าจะเป็นแบบ capacitive หรือ inductive โดยทั่วไปแล้วใช้ไฟฟ้าแรงดันแตกต่างกันไปตามรุ่นและสเปค รุ่นที่คุณให้ข้อมูลมา สามารถใช้ได้ทั้ง 10-55V DC หรือ 20-250V AC ซึ่งเป็นช่วงแรงดันที่ค่อนข้างกว้าง สะท้อนถึงความสามารถในการปรับใช้กับระบบไฟฟ้าหลากหลาย
- แรงดันไฟฟ้า: 10-55V DC หรือ 20-250V AC (ขึ้นอยู่กับรุ่น)
- การตรวจจับ: ทั้งโลหะและอโลหะ (น่าจะเป็นแบบ capacitive) เพราะ inductive มักตรวจจับโลหะได้ดีกว่า
- ระยะตรวจจับ: สูงสุด 70 มม. (ปรับได้) ระยะมาตรฐานที่ระบุคือ 55 มม. (non-flush) การที่ระบุ non-flush หมายความว่าหัวเซนเซอร์ไม่ฝังอยู่กับพื้นผิว จึงมีระยะตรวจจับที่มากกว่าแบบ flush mount
- ตัวเรือน: พลาสติก เส้นผ่านศูนย์กลาง 80 มม.
ส่วนตัวผมคิดว่าการออกแบบให้ใช้แรงดันไฟฟ้าได้กว้างขนาดนี้ แสดงถึงความยืดหยุ่นและความพยายามในการลดข้อจำกัดด้านการใช้งาน แต่ก็อาจหมายถึงความซับซ้อนภายในที่สูงขึ้นตามไปด้วย การเลือกใช้แบบไหนจึงควรพิจารณาจากความต้องการและข้อจำกัดของระบบโดยรวม
(เพิ่มเติม: หากต้องการข้อมูลเชิงลึกมากขึ้น ควรระบุรุ่นหรือหมายเลขชิ้นส่วนของเซนเซอร์ เพื่อให้สามารถค้นหาข้อมูลจาก datasheets ได้อย่างแม่นยำ )
Proximity sensor แบบใดที่ใช้หลักการของแสง
Proximity sensor ที่ใช้หลักการของแสงก็ต้อง Infrared Proximity sensor สิครับ คิดถึงตอนเด็กๆ เล่นรีโมททีวี แอบเอาไปส่องกล้องวงจรปิด (สมัยนั้นมันยังเป็นขาวดำ) เห็นแสงแดงๆ วาบๆ นั่นแหละ อินฟราเรด! พวกนี้มันทำงานแบบส่งแสงอินฟราเรดออกไป ถ้ามีวัตถุมาบังหรือสะท้อนกลับมา ก็รู้เลยว่ามีอะไรอยู่แถวนั้น เหมือนเล่นจ๊ะเอ๋กับแสงยังไงยังงั้น
- หลักการง่ายๆ คือ ส่งแสง > เจอวัตถุ > แสงสะท้อน/ถูกดูดกลืน > เซ็นเซอร์รับรู้ > บอกว่ามีอะไรอยู่ตรงหน้า
- มีทั้งแบบตัวส่ง-ตัวรับ แยกกัน กับแบบ All-in-one สะดวกไปอีกแบบ
- เคยเห็นมือถือรุ่นเก่าๆ ไหม? เอาหน้าแนบหูแล้วหน้าจอดับ นั่นแหละ Proximity sensor ทำงาน! ประหยัดแบตสุดๆ
- นอกจากมือถือ ยังใช้ในพวกประตูอัตโนมัติ หุ่นยนต์ทำความสะอาด โรงงานอุตสาหกรรมอีกเพียบ สารพัดประโยชน์จริงๆ
ปี 2024 นี่ เทคโนโลยีมันพัฒนาไปไกลแล้ว มีเซ็นเซอร์แบบ Time-of-Flight (ToF) ที่วัดระยะทางได้แม่นยำขึ้นอีก ใช้หลักการคล้ายๆ กัน แต่ส่งแสงเป็นพัลส์แล้วจับเวลาที่แสงสะท้อนกลับมา เหมือนค้างคาวส่งคลื่นเสียงยังไงยังงั้น (แต่ค้างคาวใช้เสียงนะ อย่าสับสน!) เจ๋งป่ะล่ะ? แถมยังมีแบบ 3D ToF อีก สร้างภาพสามมิติได้เลย อนาคตนี่อะไรๆ ก็เป็น 3D ไปหมด ตื่นเต้นจริงๆ!
Proximity Sensor NPN กับ PNP ต่างกันอย่างไร
เรื่อง proximity sensor เนี่ย ผมเจอปัญหาตอนติดตั้งระบบควบคุมเครื่องจักรที่โรงงานผลิตอาหารแถวสมุทรสาคร ปีนี้เองนะ จำได้แม่นเลย เดือนเมษาฯ ร้อนตับแตก เหงื่อท่วมตัว กว่าจะเสร็จ
ตอนนั้นใช้ proximity sensor แบบ NPN กับ PNP ปนกันไป เพราะทางโรงงานเค้ามีอยู่แล้ว บางตัวก็ NPN บางตัวก็ PNP งานนี้เลยปวดหัว แต่ก็ได้ประสบการณ์ตรงๆเลย
NPN นี่ง่ายกว่าเยอะ ต่อวงจรเข้ากับ PLC ง่ายดายสบายใจ ไม่ต้องคิดมากเรื่องไฟตก ไฟโรงงานมันตกบ้างเป็นบางช่วง แต่ก็ไม่ถึงกับกระทบการทำงานของ sensor ตรงนี้สบายใจไปเปราะหนึ่ง
ส่วน PNP นี่สิ ต้องระวัง ผมเจอปัญหาตรงนี้เลย ตอนแรกใช้ไฟ 24V ปกติก็ทำงานได้ดี แต่พอไฟโรงงานตก สัญญาณมันไม่ส่ง PLC ก็ไม่รับ งานเลยค้าง เครื่องหยุดทำงาน ผมต้องวิ่งไปเช็คแทบตาย เครียดมาก เหงื่อแตกพลั่กๆ นั่งแก้ปัญหาอยู่เกือบชั่วโมง สุดท้ายต้องแก้วงจรใหม่ เพิ่มวงจรเสริมเพื่อป้องกันไฟตก เหนื่อยสุดๆ
สรุปเลยนะ สำหรับผม ถ้าไม่จำเป็นจริงๆ เลือก NPN ดีกว่า สะดวกกว่า ไม่ต้องกังวลเรื่องไฟตกมาก แต่ถ้าโรงงานใช้ระบบ PNP อยู่แล้ว ก็คงต้องใช้ PNP ต่อไป แต่ต้องเช็คระบบไฟให้ดีๆ ว่ามั่นคงหรือเปล่า จะได้ไม่ต้องมานั่งแก้ปัญหาแบบผม
- NPN: ง่ายต่อการต่อวงจร ไม่ค่อยมีปัญหาเรื่องไฟตก
- PNP: ต้องระวังเรื่องไฟตก อาจทำให้สัญญาณไม่ส่ง แนะนำให้ใช้กับระบบไฟที่เสถียร หรือมีวงจรป้องกันไฟตก
ข้อเสนอแนะสำหรับคำตอบ:
ขอบคุณที่ให้ข้อเสนอแนะ! ข้อเสนอแนะของคุณมีความสำคัญต่อการปรับปรุงคำตอบในอนาคต