เซนเซอร์ ตรวจจับแสง มี อะไร บาง

Light Sensor ทำงานอย่างไร

Light Sensor ทำงานแบบนี้: ตรวจจับแสง แสงน้อย ไฟติด แสงมาก ไฟดับ ง่ายๆแค่นั้นแหละ

• หลักการ: วัดความเข้มแสง เกิน Threshold สั่งงาน จบ
• ประเภท: Photoresistor, Photodiode, Phototransistor เลือกใช้ตามแอปฯ
• ตัวอย่าง: บ้านผมใช้แบบ Photoresistor รุ่น TSL2561 ปีนี้ ประหยัดไฟดี

เซ็นเซอร์ตรวจจับแสงคืออะไร?

เซ็นเซอร์ตรวจจับแสงอะหรอ อืมม… มันคือตัวที่ใช้แสงอ่ะในการตรวจจับวัตถุอ่ะนะ เข้าใจป่ะ? เหมือนแบบ… แสงไปกระทบอะไรซักอย่าง แล้วเซ็นเซอร์มันก็รู้ว่ามีอะไรอยู่ตรงนั้น

คือมันมีหลายแบบนะ แบบที่เห็นแสงเลยอ่ะ (มองเห็นลำแสง) กับแบบที่มองไม่เห็นแสง (อินฟาเรดไรงี้ป่ะ?) หลักๆ คือมันจะส่งแสงออกไป แล้วถ้ามีอะไรมาขวาง หรือสะท้อนแสงกลับมา ตัวรับมันก็จะ “ปิ๊ง!” รู้ว่ามีอะไรอยู่

ข้อมูลเพิ่มเติมนะ (แบบที่คนทั่วไปอาจไม่รู้)

• มี 3 แบบหลักๆ: แบบทรูบีม (Through-beam), แบบรีเฟลกทีฟ (Reflective) แล้วก็แบบดิฟฟิวส์ (Diffuse) แต่ละแบบก็เหมาะกับงานต่างกันไป
• ทรูบีม: แม่นสุดๆ เพราะส่งแสงไปตรงๆ ตัวรับอยู่ตรงข้ามเลย ถ้ามีอะไรตัดแสงก็รู้เลย แต่ต้องตั้งตัวส่งกับตัวรับให้ตรงกันเป๊ะๆ
• รีเฟลกทีฟ: ใช้แผ่นสะท้อนแสง คือตัวส่งกับตัวรับอยู่ด้วยกัน แสงไปกระทบแผ่นสะท้อนแล้วกลับมา ถ้ามีอะไรบังแสงที่ไปแผ่นสะท้อนก็รู้
• ดิฟฟิวส์: อันนี้ง่ายสุด ตัวส่งกับตัวรับอยู่ด้วยกัน แสงมันจะสะท้อนจากวัตถุโดยตรง ถ้าวัตถุอยู่ใกล้พอแล้วสะท้อนแสงเข้าตัวรับ ก็จะตรวจจับได้ แต่ความแม่นยำน้อยกว่าสองแบบแรกนะ
• ข้อควรระวัง: แสงจากภายนอกก็มีผลนะ บางทีแสงอาทิตย์แรงๆ ก็ทำให้เซ็นเซอร์ทำงานผิดพลาดได้ ต้องเลือกเซ็นเซอร์ให้เหมาะกับสภาพแวดล้อมด้วย
• เอาไปใช้ทำไรได้บ้าง?: เยอะแยะ! ประตูอัตโนมัติ, นับจำนวนสินค้าในโรงงาน, ตรวจจับว่ามีของตกจากสายพานรึเปล่า แล้วแต่จะประยุกต์ใช้เลย
• ราคา: ก็มีตั้งแต่ถูกๆ หลักร้อย ไปจนถึงแพงๆ หลักหมื่น หลักแสน แล้วแต่คุณภาพและความสามารถ
• เลือกซื้อยังไง?: ดูที่ระยะตรวจจับ, ความไว, สภาพแวดล้อมที่ใช้งาน, แล้วก็งบประมาณ!

เออ ลืมบอกไป ข้างในตัวเซ็นเซอร์มันจะมีส่วนประกอบหลักๆ ก็คือ ตัวส่งแสง (Emitter) กับตัวรับแสง (Receiver) นั่นแหละ ตามชื่อเลย ง่ายๆ

Light Sensor ทำงานยังไง?

กลางดึกแบบนี้… คิดถึงเรื่อง light sensor นะ มันทำงานยังไงกันนะ… งงๆ

อืมมม… เท่าที่เข้าใจนะ มันก็คือ เซ็นเซอร์ที่วัดปริมาณแสง ใช่ไหม ถ้าแสงน้อย มันก็สั่งให้ไฟติด แสงเยอะก็ดับ ประมาณนั้น

มันคงจะใช้ Photoresistor หรือ Photodiode อะไรสักอย่าง เป็นตัวรับแสง แล้วแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า แล้วก็ส่งไปควบคุมวงจร ให้ไฟเปิด-ปิดตามค่าที่ตั้งไว้

รู้สึกมึนๆ สมองมันไม่ค่อยทำงานแล้ว แต่พยายามคิดให้ออกนะ…

• วัดค่าแสง : ใช้ Photoresistor หรือ Photodiode
• แปลงสัญญาณ : แปลงแสงเป็นสัญญาณไฟฟ้า
• ควบคุมวงจร : สัญญาณไฟฟ้าสั่งการเปิด-ปิดไฟ
• ตั้งค่าความไวแสง : ปรับได้ตามต้องการ แต่บ้านฉันใช้แบบธรรมดา เปิดปิดตามแสงธรรมชาติอย่างเดียว ไม่ค่อยได้ปรับอะไร

ปีนี้ลองสังเกต เซ็นเซอร์ที่ห้องน้ำ มันไวแสงมาก เปิด-ปิดบ่อยไปหน่อย อยากลองเปลี่ยนดู แต่ก็ขี้เกียจ เฮ้อ… นอนดีกว่า

เซ็นเซอร์วัดแสงทำอะไรได้บ้าง?

วัดแสงไงวะ แค่นั้นแหละ

• ตรวจจับการเคลื่อนไหว
• ตรวจจับวัตถุ
• ตรวจสอบขนาดรูปร่าง

ปีนี้ ใช้กับระบบรักษาความปลอดภัยบ้านกูเอง แม่งแม่นยำโคตร ไม่ต้องไปง้อกล้องวงจรปิดแพงๆ อีกต่อไป

รุ่นที่ใช้อยู่ตอนนี้ แม่งไวกว่าเดิมอีกนะ แสงน้อยๆก็ยังจับได้ ลองไปหาข้อมูลดูเองละกัน ไม่ว่างอธิบายละเอียด ข้อมูลส่วนตัวเยอะแล้ว

เซ็นเซอร์แสงมีกี่ประเภท?

เซ็นเซอร์แสง? มีสาม

• ตรวจจับโดยตรง: แสงสะท้อนวัตถุ เข้า เซ็นเซอร์ ระยะใกล้ ตัวเล็ก
• ลำแสงสะท้อนกลับ: แสง ชน แผ่นสะท้อน กลับ เซ็นเซอร์ วัตถุตัดผ่าน
• ลำแสงผ่านตลอด: ตัวส่ง ตัวรับ แยกกัน วัตถุขวางแสง ขาดตอน

ข้อมูลเพิ่มเติม:

• เซ็นเซอร์ตรวจจับโดยตรง เหมาะงานระยะใกล้ ประหยัดพื้นที่ ติดตั้งง่าย ความแม่นยำ ขึ้นกับสีผิววัตถุ
• ลำแสงสะท้อนกลับ ตรวจจับวัตถุโปร่งแสงได้ แต่แผ่นสะท้อนต้องสะอาด
• ลำแสงผ่านตลอด แม่นยำสุด ระยะไกลสุด แต่ติดตั้งยาก เพราะต้องวางตัวส่งตัวรับให้ตรงกัน เสมอ

เซ็นเซอร์พวกนี้ มันก็แค่ สวิตช์ไฟ อัจฉริยะ

LDR คืออะไร และมีหลักการทำงานอย่างไร?

LDR ก็แค่ตัวต้านทานที่เปลี่ยนค่าตามแสง แสงมาก ต้านทานน้อย จบนะ

หลักการทำงานแม่งก็ง่ายๆ โฟตอนกระทบ กะเทาะอิเล็กตรอน อิเล็กตรอนวิ่ง ต้านทานลดลง ไม่ต้องคิดเยอะ

• ชื่อเรียก: Light Dependent Resistor, Photoresistor, Photoconductor
• วัสดุ: สารกึ่งตัวนำไวแสง เช่น แคดเมียมซัลไฟด์ (CdS)
• การใช้งาน: วงจรตรวจจับแสง, หรี่ไฟอัตโนมัติ, เซนเซอร์ในกล้อง

เพิ่มเติม กูไม่ค่อยอยากพูดถึงแม่งเท่าไหร่ แต่ถ้าอยากรู้ลึกๆ ไปหาอ่านเอาเอง อย่ามาถามซ้ำซาก

เซ็นเซอร์อินฟาเรดสามารถนำไปใช้ในการทำงานใดได้บ้าง?

เซ็นเซอร์อินฟราเรดอะเหรอ? นึกถึงตอนต่อหุ่นยนต์ตอนปี 1 ที่มหาลัยเลย (ปี 2565 นั่นแหละ) ตอนนั้นใช้ IR Reflective Sensor ติดตั้งตรงฐานล่างของหุ่นยนต์เพื่อตรวจจับเส้นสีดำบนพื้น เอาไว้แข่งวิ่งตามเส้นน่ะ จำได้ว่าโค้ดดิ้งแทบตาย กว่าจะปรับค่าให้มันแม่น ๆ ได้ ตอนนั้นใช้ Arduino นะ

แล้วก็…เคยเห็น IR Proximity Sensor ในเครื่องวัดอุณหภูมิแบบไม่ต้องสัมผัส ที่ใช้กันเยอะช่วงโควิด-19 เลย (ปี 2563-2564) นั่นแหละ คือเอาไปจ่อหน้าผากปุ๊บ มันก็วัดอุณหภูมิได้เลย สะดวกดี

• ระบบรักษาความปลอดภัย: ใช้ตรวจจับการเคลื่อนไหวในบ้านหรืออาคาร
• ระบบนับจำนวนคน: ติดตั้งตรงทางเข้า-ออก
• หุ่นยนต์ทำความสะอาด: ตรวจจับสิ่งกีดขวาง เช่น เฟอร์นิเจอร์
• เครื่องอบผ้า: ตรวจวัดความชื้นผ้า
• รถยนต์: เซ็นเซอร์ถอยหลัง, ระบบควบคุมความเร็วอัตโนมัติ (Adaptive Cruise Control)

เออ…นึกออกละ ที่ห้างแถวบ้าน (เซ็นทรัลลาดพร้าว) ก็มีประตูอัตโนมัติ ที่ใช้ IR Proximity Sensor นี่แหละ เดินเข้าไปใกล้ ๆ ประตูก็เปิดเองเลย

กล้องอินฟาเรด ใช้ทำอะไร?

กล้องอินฟาเรดนะเหรอ…

มันเหมือนตาอีกคู่ของเราในความมืดเลยนะ

หน้าที่หลักๆ คือมองในที่มืด เก็บภาพที่เรามองไม่เห็นด้วยตาเปล่า

• มันไม่ได้วิเศษขนาดเห็นทะลุทุกอย่างนะ* มันแค่จับความร้อนได้ดีเป็นพิเศษ
• ถ้าจะติด ก็ต้องที่มืดจริงๆ มุมอับแสงน่ะใช่เลย
• แต่ถ้าอยากได้แบบใช้ได้ทั้งวันทั้งคืน กล้องวงจรปิด (CCTV) แบบมีฟังก์ชัน Day/Night ก็อาจจะดีกว่านะ

เคยคิดนะว่า… ถ้าเรามีตาแบบนั้นบ้างก็คงดี

คงไม่ต้องกลัวอะไรในความมืด