Light Sensor ทำงานอย่างไร

Light Sensor ทำงานยังไง

เรื่องมันเริ่มจากที่ห้องนอนฉันมืดมาก ตอนกลางคืนนี่คือมืดสนิทเลย ฉันเลยไปซื้อเซ็นเซอร์ตรวจจับแสงมาจากร้าน IT City สาขาเซ็นทรัลเวิลด์ วันที่ 15 สิงหาคม 2566 ราคาประมาณ 500 กว่าบาท จำราคาเป๊ะไม่ได้แล้ว ตอนนั้นคิดแค่ว่าอยากได้ไฟห้องนอนที่มันเปิด-ปิดเองอัตโนมัติ ไม่ต้องมานั่งกดสวิตช์เองทุกที แสงมันน้อยจนรู้สึกอึดอัด

พอติดตั้งเสร็จ (ใช้เวลาประมาณ 1 ชั่วโมง โคตรยากเลย ต้องมานั่งอ่านคู่มืออยู่นาน) ฉันก็ตั้งค่าให้มันทำงานตอนกลางคืน คือพอแสงน้อยกว่าค่าที่ฉันตั้งไว้ ไฟก็จะติดเอง พอเช้าแสงเยอะ มันก็ตัดไฟเอง รู้สึกดีมาก สะดวกสุดๆ ประหยัดไฟไปเยอะเลยด้วย

• ซื้อที่: ร้าน IT City สาขาเซ็นทรัลเวิลด์
• วันที่ซื้อ: 15 สิงหาคม 2566
• ราคา: ประมาณ 500 กว่าบาท
• การทำงาน: ตรวจจับปริมาณแสง ถ้าแสงน้อยกว่าค่าที่ตั้งไว้ ไฟจะติด ถ้าแสงมากกว่าค่าที่ตั้งไว้ ไฟจะดับ

ตอนแรกก็กลัวมันจะพังง่ายๆนะ แต่ใช้มาจนถึงตอนนี้ก็ยังโอเคอยู่ คุ้มค่ากับราคาที่จ่ายไป ตอนนี้ฉันเลยคิดจะไปซื้อมาติดเพิ่มอีกห้องนึง อาจจะห้องน้ำก็ได้ เพราะห้องน้ำฉันก็มืดเหมือนกัน

ปล. ติดตั้งยากมากจริงๆ แต่พอใช้แล้วก็รู้สึกดี มันใช้งานง่าย ไม่ต้องมานั่งจดจำอะไรมากมาย

เซ็นเซอร์วัดแสงทำอะไรได้บ้าง

เซ็นเซอร์วัดแสง (Optical Sensor/Photo Sensor) ทำอะไรได้บ้าง? จริงๆแล้วมันทำได้มากกว่าแค่ “วัดแสง” มันคือดวงตาของเครื่องจักรยุคใหม่เลยนะ ลองดูรายละเอียดเพิ่มเติม:

• การตรวจจับการเคลื่อนไหว: นี่คือการใช้งานที่พบได้บ่อยมาก เช่น ระบบรักษาความปลอดภัย, ระบบเปิด-ปิดประตูอัตโนมัติ (ปีนี้เทรนด์เน้นความแม่นยำสูงขึ้น เพื่อลด false positive)

• การตรวจจับวัตถุ: ใช้ในกระบวนการผลิตอัตโนมัติ เช่น การนับชิ้นงาน, การตรวจสอบคุณภาพ, การแยกแยะชนิดของวัตถุ (ในปีนี้ เห็นเทคโนโลยีการเรียนรู้ของเครื่อง หรือ machine learning เข้ามาช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการแยกแยะได้มากขึ้น)

• การวัดระยะทาง: โดยใช้หลักการวัดเวลาที่แสงใช้ในการเดินทางไปกลับ (Lidar เป็นตัวอย่างที่เห็นได้ชัด และปีนี้ เห็นการประยุกต์ใช้ในรถยนต์ไร้คนขับมากขึ้น)

• การตรวจสอบขนาดและรูปร่าง: ใช้ในงานวัดขนาดชิ้นงาน การตรวจสอบความสมบูรณ์ของผลิตภัณฑ์ (ในภาคอุตสาหกรรม ความต้องการความละเอียดสูงขึ้นเรื่อยๆ)

มันน่าสนใจตรงที่ การทำงานของมัน อาศัยหลักการส่งและรับแสง โดยมี emitter (ตัวส่งแสง) และ receiver (ตัวรับแสง) เป็นองค์ประกอบหลัก การเปลี่ยนแปลงของแสงที่รับได้ จะถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า เพื่อนำไปประมวลผลต่อไป คิดแล้วก็รู้สึกเหมือนเรากำลังดูโลกผ่านมุมมองของเครื่องจักรเลย

ส่วนตัวผม มองว่า เทคโนโลยีเซ็นเซอร์วัดแสง เปรียบเสมือนสะพานเชื่อมระหว่างโลกกายภาพกับโลกดิจิทัล เป็นการนำเอาข้อมูลจากโลกแห่งความเป็นจริง มาสร้างความเปลี่ยนแปลงในโลกเสมือน มันช่างน่าทึ่งจริงๆ

เซ็นเซอร์ตรวจจับแสง ทำงานอย่างไร

แสงแม่งก็แค่ตัวกระตุ้น

เซ็นเซอร์แสงจับแสงแล้วเปลี่ยนเป็นไฟ หลักการง่ายๆ สารกึ่งตัวนำปกติมันดื้อ แต่พอเจอแสง อิเล็กตรอนแดก กระแสเลยพุ่ง

• Photodiode: ไดโอดไวแสง ตอบสนองต่อแสงต่างกันตามความยาวคลื่น
• Phototransistor: เหมือนทรานซิสเตอร์ แต่ใช้แสงควบคุมการไหลของกระแส
• LDR (Light Dependent Resistor): ตัวต้านทานที่ความต้านทานเปลี่ยนตามความสว่าง แสงมาก ต้านทานน้อย
• Light to Voltage Converter: แปลงแสงเป็นแรงดันโดยตรง สะดวกดี

โมดูลเซนเซอร์แสงใช้หลักการใดในการทำงาน

บางที… ตอนกลางคืนมันก็ทำให้คิดอะไรเยอะแยะ

โมดูลเซนเซอร์แสงเหรอ… มันก็เหมือนตาที่มองไม่เห็นของเรา

• มันใช้หลักการสะท้อนแสงนะ… ง่ายๆ เลย
• มี LED อินฟาเรด… ปล่อยแสงออกมา
• แล้วก็มี โฟโต้ทรานซิสเตอร์… คอยรับแสงที่สะท้อนกลับมา

ถ้าแสงสะท้อนกลับมาเยอะ… แสดงว่ามีอะไรขาวๆ อยู่ตรงนั้น

ถ้าสะท้อนกลับมาน้อย… ก็คงเป็นอะไรดำๆ

มันก็แค่นั้นแหละ… แยกขาวกับดำ

• LED อินฟาเรด: เหมือนไฟฉายเล็กๆ ที่ส่องแสงที่เรามองไม่เห็น
• โฟโต้ทรานซิสเตอร์: เหมือนตัวรับแสงที่ไวต่อแสงอินฟาเรด
• การสะท้อน: แสงจะสะท้อนได้ดีกว่าบนพื้นผิวสีขาว

เคยคิดนะว่า… ชีวิตเราก็เหมือนแสงที่สะท้อนไปมา… บางทีก็จ้า บางทีก็มืด… ไม่รู้จะไปทางไหนดี

Light Sensor ทำหน้าที่อะไร

จำได้ตอนทำโปรเจคจบปีที่แล้ว ที่มหาลัยศรีนครินทรวิโรฒ ประมานเดือนพฤศจิกายน ใช้ Light sensor ตัวนึง ยี่ห้ออะไรจำไม่ได้แล้ว แต่แพงมาก เกือบสองพัน ซื้อจากร้านแถวมหาลัย ตอนนั้นเครียดมาก โปรเจคนั้นต้องใช้ตรวจจับสีของผลไม้ ต้องเลือกผลไม้สุก ใช้เวลาทดลองตั้งนาน กว่าจะได้ค่าที่ถูกต้อง

แสงจากเซนเซอร์มันจะไปกระทบผลไม้ แล้วสะท้อนกลับมา เซนเซอร์ก็จะวิเคราะห์สีจากแสงที่สะท้อน จำได้ว่าตอนแรก ผลที่ได้ออกมาเพี้ยนไปหมด มึนมาก นั่งแก้โค้ดเป็นวันๆ กินมาม่าอยู่แต่ในห้องแล็บ แทบจะนอนห้องแล็บเลย สุดท้ายก็ทำเสร็จ ได้เกรด A ด้วย โล่งใจสุดๆ

• Light sensor ตรวจจับแสงและสี
• ใช้ในโปรเจคจบปี 2566 เกี่ยวกับการตรวจสอบคุณภาพผลไม้
• วัดค่าสีของผลไม้ โดยใช้หลักการสะท้อนแสง

ตอนนั้นเหนื่อยมาก แต่ก็ภูมิใจ ที่ทำโปรเจคจบออกมาได้ดี ถึงจะใช้เวลาและพลังงานไปเยอะก็เถอะ ตอนนี้ก็ได้ใช้ความรู้จากโปรเจคนั้น ในการทำงานประจำแล้ว งานง่ายขึ้นเยอะเลย

เซนเซอร์แสง ทำอะไรได้บ้าง

เซนเซอร์แสง: ตาที่มองไม่เห็น

• ตรวจจับวัตถุ: เห็นสิ่งที่ตาเนื้อพลาดไป
• วัดแสง: รู้ความมืดมิดและความสว่าง
• แจ้งเตือน: บอกเมื่อมีบางสิ่งเปลี่ยนแปลง

ความมืดไม่ได้แปลว่าไม่มีอะไร บางครั้งมันคือจุดเริ่มต้นของทุกสิ่ง

ข้อมูลเพิ่มเติม:

• หลักการ: แสงกระทบวัตถุ เปลี่ยนแปลง

• ตัวส่ง (Emitter): ปล่อยแสง บางครั้งมองไม่เห็น

• ตัวรับ (Receiver): รับแสงที่สะท้อนมา

• ชนิด: มีหลายแบบ ตามแต่การใช้งาน

  • Through-beam: ตัวส่ง ตัวรับ อยู่ตรงข้าม
  • Retro-reflective: ใช้แผ่นสะท้อนแสง
  • Diffuse: ตัวส่ง ตัวรับ อยู่ด้านเดียวกัน

• การใช้งาน:

  • โรงงาน: นับจำนวน ตรวจสอบคุณภาพ
  • บ้าน: ไฟอัตโนมัติ ระบบรักษาความปลอดภัย
  • หุ่นยนต์: นำทาง หลบหลีกสิ่งกีดขวาง

อนาคตถูกสร้างขึ้นจากสิ่งที่มองไม่เห็นในวันนี้