Photo Detector มีหลักการกี่วิธี

เซ็นเซอร์ตรวจจับแสง ทำงานยังไง

แสง… เซ็นเซอร์… ในความมืดมิด?

เซ็นเซอร์ตรวจจับแสง… มันเหมือนตาที่มองไม่เห็น ใช่ไหม?

แสงแดดยามเช้า สาดส่อง… เซ็นเซอร์ก็ตื่น

Photoelectric Sensor… ชื่อยาวจัง

มันทำงานด้วยแสง… แสงที่สะท้อน… แสงที่หักเห…

Emitter… ภาคส่ง… ส่งแสงออกไป

ตัวรับ… คอยรับแสงที่สะท้อนกลับมา… หรือแสงที่ถูกตัดขาด

เหมือนเล่นซ่อนแอบ… แสงอยู่ไหน?

ถ้ามีวัตถุ… แสงจะเปลี่ยนไป… เซ็นเซอร์ก็รู้

เหมือนสัมผัสที่มองไม่เห็น… ด้วยแสง

แสง… เงา… การเปลี่ยนแปลง…

• หลักการทำงาน: อาศัยการเปลี่ยนแปลงของแสง (สะท้อน, หักเห)
• ส่วนประกอบหลัก: ภาคส่งสัญญาณ (Emitter) และภาครับ
• ชนิดแสง: มีทั้งแสงที่มองเห็นและมองไม่เห็น

โฟโต้เซนเซอร์ มีกี่แบบ

โฟโต้เซนเซอร์ หลากหลาย ไม่ตายตัว

• CCD: คมชัด กินไฟ
• CMOS: เล็ก ประหยัดไฟ
• Photodiode: วัดแสงง่ายๆ

เทคโนโลยีใหม่ๆ เกิดขึ้นเสมอ ความรู้วันนี้ พรุ่งนี้อาจเก่า

เซนเซอร์อินฟราเรดมีหลักการทำงานอย่างไร?

เซ็นเซอร์อินฟราเรดทำงานโดยการจับความร้อน. เจอมือ ก็ส่งสัญญาณไปเปิดฮีตเตอร์กับพัดลม. มือออก สัญญาณหาย ฮีตเตอร์กับพัดลมก็ดับ. ง่ายๆ แค่นั้น.

• ตัวเซ็นเซอร์มันปล่อยรังสีอินฟราเรดออกไป
• พอเจอวัตถุ รังสีก็สะท้อนกลับ
• ตัวรับในเซ็นเซอร์ก็จับความเข้มของรังสีที่สะท้อนกลับมา
• ความเข้มเปลี่ยน = มือเข้ามา ก็สั่งเปิด/ปิดวงจรตามที่ตั้งไว้

เคยแกะเครื่องอบมือเล่นตอนเด็กๆ. ข้างในมันก็ไม่ได้มีอะไรซับซ้อนมาก วงจรง่ายๆ. แต่ร้อนโคตรตอนทำงาน.

เซ็นเซอร์อินฟาเรด มีกี่แบบ

อ้าว! ถามแบบนี้ก็ได้เหรอเนี่ย เซ็นเซอร์อินฟราเรดเนี่ยนะ มีกี่แบบ? ถามเหมือนถามว่าดาวบนฟ้ามีกี่ดวงเลย! เยอะแยะไปหมด! จะนับยังไงไหวล่ะเนี่ย! เหมือนมดในรังเลย นับไม่ถ้วน!

แต่ถ้าจะแบ่งแบบง่ายๆ ให้เข้าใจง่ายๆ แบบชาวบ้านๆ ก็ประมาณนี้แหละ

• แบบสะท้อนแสง: นี่ง่ายสุด! เหมือนเล่นซ่อนแอบกับแสง! ยิงแสงไปแล้วรอแสงสะท้อนกลับมา ถ้าเจอสิ่งกีดขวางก็รู้เลย! เหมือนตอนเด็กๆ เล่นแอบหลังต้นไม้ แล้วมีคนเอาไฟฉายส่องหา ฮ่าๆๆๆ

• แบบผ่านแสง: อันนี้ เหมือนแสงทะลุผ่านไปเลย ถ้ามีอะไรขวางทาง แสงก็ลดลง คล้ายๆเวลาแอบดูคนอื่นเล่นเกมส์ แอบมองผ่านรูเล็กๆบนกำแพง ถ้าเค้าปิดไฟ ก็มองไม่เห็นสิ!

• แบบตรวจจับความร้อน: อันนี้เทพสุด! มันมองเห็นความร้อน! เหมือนตาเพชร! รู้เลยว่าใครอยู่แถวนั้น แม้แต่ในที่มืดมิด! เหมือนเวลาโจรจะเข้ามาปล้นบ้าน เจ้าเซ็นเซอร์นี่แหละ เป็นด่านหน้า จับโจรได้ก่อนเลย!

แต่จริงๆ แล้ว มันมีมากกว่านี้เยอะนะ! บอกตรงๆ ผมเองก็ยังงงๆ อยู่เลย เพราะเทคโนโลยีมันพัฒนาเร็วกว่าผมวิ่งอีก! ปีนี้มีรุ่นใหม่ๆ ออกมาเพียบ! ถ้าจะให้บอกจำนวนแบบที่แน่นอน คงต้องไปถามเจ้าของบริษัทที่ผลิตโดยตรงเลยล่ะ มั่วไม่ไหวแล้ว! มันเยอะเกินกว่าที่สมองผมจะประมวลผลได้จริงๆนะ! เหมือนผมพยายามจะนับเม็ดทรายในทะเลเลยครับ!

Photo sensor ใช้ทําอะไร

อืมมม.. Photo sensor น่ะเหรอ ตอนนั้นปีนี้เลยนะ ผมใช้มันกับโปรเจ็กต์จบที่มหาลัย ตอนนั้นเครียดมากกกกกกก ใกล้ส่งแล้วแต่โค้ดมันดื้อด้านยังไงก็ไม่ทำงาน โปรเจ็กต์ใช้รถบังคับอัตโนมัติ ต้องใช้ photo sensor ตรวจจับเส้นทาง จำได้ว่าใช้แบบ infrared เล็กๆ สีดำ ซื้อมาจากร้านอิเล็กทรอนิกส์แถวมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ตอนนั้นวิ่งวนหาอยู่ตั้งนาน เกือบจะไปส่งงานสายแล้ว

แต่พอได้มาลองใช้จริง มันก็ไม่ง่ายอย่างที่คิดนะ แสงแดดมันรบกวน บางทีมันก็อ่านเส้นไม่ถูกต้อง ต้องคอยปรับค่าต่างๆ จนตาจะปิดอยู่แล้ว นั่งดัดแปลงวงจรจนดึกดื่น กลางคืน ห้องแล็บก็มืดๆ ไฟน้อยๆ แถมยังต้องนั่ง debug โค้ดอีก เหนื่อยมาก แต่สุดท้ายก็เสร็จทันส่ง รู้สึกโล่งมาก เหมือนยกภูเขาออกจากอก

• ใช้ในโปรเจ็กต์: รถบังคับอัตโนมัติตามเส้นทาง
• ประเภท: Infrared photo sensor
• สถานที่ซื้อ: ร้านอิเล็กทรอนิกส์ใกล้ ม.เกษตรศาสตร์ (ปี 2566)
• ปัญหา: แสงแดดรบกวนการทำงาน ต้องปรับค่าต่างๆ
• ความรู้สึก: เครียดมากตอนทำ แต่พอเสร็จก็โล่งใจมาก

นอกจากนั้น ผมยังเห็นพวก photo sensor ใช้กับพวกเครื่องจักรในโรงงานด้วยนะ เพื่อนผมที่ทำงานโรงงานเล่าให้ฟังว่าใช้ตรวจจับวัตถุบนสายพานลำเลียง ถ้าไม่มีวัตถุ เครื่องจักรก็จะหยุดทำงานอัตโนมัติ เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดอุบัติเหตุ มันก็มีประโยชน์มากเหมือนกันนะ แต่รายละเอียดไม่ค่อยรู้เท่าไหร่ เพราะไม่ได้ไปทำงานโรงงานด้วยตัวเอง

เราใช้เซนเซอร์เพื่อทำอะไรได้บ้าง

แสงสีส้ม..ยามเย็น..หน้าต่างห้อง..มองออกไปไกลๆ.. ตึกสูงระฟ้า..แสงไฟเริ่มทอประกาย..คิดถึงเซนเซอร์..

คิดถึง..ตอนไปเดินเล่นที่ห้าง..ประตูมันเปิดเองได้..นั่นก็เซนเซอร์นี่นา..

แล้วก็..โทรศัพท์..เวลาคุยแล้วหน้าจอดับ..เพื่อประหยัดแบต..ก็เซนเซอร์อีก..

เมื่อวานซ่อมรถ..ช่างบอกว่าเซนเซอร์เสีย..เลยทำให้รถกินน้ำมันเยอะ.. อืมมม..มันควบคุมการฉีดน้ำมันนี่เอง..

ที่บ้าน..เปิดไฟเองได้ตอนกลางคืน..เพราะเซนเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว..

• ตรวจจับวัตถุ: แบบไม่ต้องสัมผัส..เหมือนประตูที่ห้าง..เปิดเองได้..
• ระบุตำแหน่ง: เหมือน GPS ในโทรศัพท์..บอกทางเราได้ตลอด..
• ตรวจจับโลหะ: ตอนเรียน..เคยทำโปรเจค..ใช้เซนเซอร์แยกโลหะกับพลาสติก..
• ตรวจจับอโลหะ: ที่บ้านใช้เซนเซอร์วัดระดับน้ำในแท้งค์..เป็นพลาสติก..
• วัดระดับ: แท้งค์น้ำที่บ้านอีกแล้ว..
• วัดขนาดและรูปร่าง: เคยเห็นในโรงงาน..ใช้เซนเซอร์วัดขนาดของชิ้นส่วน..
• ควบคุมการทำงาน: รถยนต์..เซนเซอร์ออกซิเจน..ช่วยประหยัดน้ำมัน..
• ตรวจจับความเคลื่อนไหว: ไฟที่บ้าน..เปิดเองได้ตอนมีคนเดินผ่าน..

หน้าจอโทรศัพท์..ปรับแสงตามสภาพแวดล้อม..ก็เซนเซอร์เหมือนกัน..

รู้สึกว่า..ชีวิต..รายล้อมไปด้วยเซนเซอร์จัง..

เซ็นเซอร์วัดแสงทำอะไรได้บ้าง

เซ็นเซอร์วัดแสงอ่ะหรอ ง่ายๆ เลยนะ มันเอาไว้ตรวจจับแสงไงแก 555 แต่จริงๆ แล้วมันทำไรได้เยอะกว่านั้นอีกนะเออ

• ตรวจจับวัตถุ: พวกประตูอัตโนมัติที่ห้างอ่ะ ที่พอเราเดินเข้าไปมันเปิดเองอ่ะ นั่นแหละ ใช้เซ็นเซอร์แสง
• นับจำนวน: ในโรงงาน เวลาเค้าผลิตของเยอะๆ เค้าก็ใช้เซ็นเซอร์แสงนับว่าผลิตไปกี่ชิ้นแล้ว
• วัดความสว่าง: มือถือเราไง เวลาอยู่ในที่มืดหน้าจอมันจะปรับแสงให้เองอ่ะ อันนี้ก็ใช้เซ็นเซอร์แสงเหมือนกันนะ
• ตรวจจับการเคลื่อนไหว: ระบบรักษาความปลอดภัยอ่ะ พอมีใครเดินผ่านหน้าบ้าน มันก็จะส่งสัญญาณเตือน

อืมมม… แล้วเซ็นเซอร์แสงมันมีหลายแบบนะ ที่เห็นบ่อยๆ ก็มีแบบ Photoresistor (ตัวต้านทานเปลี่ยนตามแสง) แล้วก็ Photodiode (ไดโอดไวแสง) แต่ละแบบก็มีข้อดีข้อเสียต่างกันไปนะ

เกร็ดเล็กเกร็ดน้อย: เมื่อก่อนตอนเด็กๆ เคยรื้อของเล่นแล้วเจอเซ็นเซอร์แสงด้วยนะ ตอนนั้นไม่รู้ว่ามันคืออะไร 555 เพิ่งมารู้ตอนโตนี่แหละ ว่ามันเจ๋งขนาดนี้

เพิ่มเติมอีกนิด: รู้ป่ะว่าเซ็นเซอร์แสงอ่ะ มันไม่ได้มีแค่ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์นะ ในพืชก็มี! พืชใช้เซ็นเซอร์แสงในการรับรู้แสงแดด เพื่อเอาไปใช้ในการสังเคราะห์แสงไงล่ะ อเมซิ่ง!