Photo sensor มีกี่ประเภท

เซนเซอร์แสง มีกี่ประเภท

เซนเซอร์แสง แบ่งประเภทได้หลากหลายนะ เอาแบบหลักๆ ที่ใช้งานกันบ่อยๆ แบ่งตามหลักการตรวจจับแสง น่าจะเห็นภาพชัดสุด ผมนึกออก 4 ประเภทหลักๆ ที่เจอในงานวิจัยที่ทำอยู่ตอนนี้ (เกี่ยวกับ IoT กับ Smart Farming) คือ โฟโตไดโอด, โฟโตทรานซิสเตอร์, โฟโตเรซิสเตอร์, กับเซนเซอร์แบบ CMOS/CCD แต่ละแบบมันก็มีข้อดีข้อเสียต่างกันไป อย่างโฟโตไดโอด ตอบสนองไว แต่สัญญาณอ่อน ต้องมีวงจรขยาย ส่วนโฟโตทรานซิสเตอร์ ขยายสัญญาณในตัวเลย สะดวกดี ส่วนโฟโตเรซิสเตอร์ ราคาถูกมาก แต่ตอบสนองช้า เหมาะกับงานที่ไม่ต้องการความเร็วสูง พวก CMOS/CCD นี่ ความละเอียดสูง เอาไปใช้ในกล้องได้เลย เอาจริงๆ มันก็มีแบบอื่นๆ อีกนะ อย่างโฟโตมัลติพลายเออร์ทิวป์ อันนี้ไวแสงมากๆ ใช้ในงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ บางทีการเลือกใช้เซนเซอร์ก็เหมือนเลือกเครื่องมือ ต้องดูว่างานแบบไหน ถึงจะเหมาะสม เหมือนกับการเลือกมีด จะแล่ปลา คงไม่ใช้มีดสับ จริงไหม?

• โฟโตไดโอด (Photodiode): แปลงแสงเป็นกระแสไฟฟ้าได้โดยตรง ตอบสนองเร็ว ใช้ในวงจรตรวจจับแสงความเร็วสูง.
• โฟโตทรานซิสเตอร์ (Phototransistor): คล้ายโฟโตไดโอด แต่มีการขยายสัญญาณในตัว ใช้งานง่ายกว่า.
• โฟโตเรซิสเตอร์/LDR (Photoresistor/Light Dependent Resistor): ค่าความต้านทานเปลี่ยนตามความเข้มแสง ราคาถูก แต่ตอบสนองช้า.
• เซนเซอร์แบบ CMOS/CCD (CMOS/CCD Sensor): ให้ภาพความละเอียดสูง ใช้ในกล้องดิจิตอล และงานประมวลผลภาพ. อันนี้ผมใช้บ่อย ตอนทำ image processing.
• โฟโตมัลติพลายเออร์ทิวป์ (Photomultiplier Tube – PMT): ไวแสงสูงมาก ใช้ในงานวิจัยที่ต้องการความละเอียดสูง เช่น การตรวจจับอนุภาค.

ส่วนเรื่องตำแหน่งตัวรับ-ส่งแสง ที่ผมใช้บ่อยๆ ในงาน Smart Farm ก็แบบ Through-beam คือมีตัวส่งกับตัวรับแยกกัน เอาไว้ตรวจจับว่ามีอะไรผ่านหรือเปล่า ส่วนแบบ Retro-reflective อันนี้ตัวส่งกับตัวรับอยู่ที่เดียวกัน สะท้อนแสงจากวัตถุกลับมา ก็ใช้ได้เหมือนกัน แต่ถ้าเจอพื้นผิวแบบกระจก อาจจะรวนได้ อีกแบบคือแบบ Diffuse คล้าย Retro-reflective แต่แสงกระจายออก เหมาะกับงานตรวจจับวัตถุที่พื้นผิวไม่เรียบ. เลือกใช้ให้เหมาะกับงาน ชีวิตจะง่ายขึ้นเยอะครับ.

Proximity Sensor มีกี่ชนิด

พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์… มันมีสองแบบหลัก ๆ สินะ…

• เหนี่ยวนำ: แบบนี้ เหมือนมันจะตรวจจับพวกโลหะได้ดีเป็นพิเศษ… ใช่ไหมนะ? เหมือนเคยเห็นในโรงงานอะไรแบบนั้น… ที่เครื่องจักรมันทำงานซ้ำ ๆ แล้วต้องมีอะไรไปเช็คว่าเหล็กมันมาถึงหรือยัง

• เก็บประจุ: อันนี้… เหมือนจะตรวจจับได้กว้างกว่า… ไม่จำกัดแค่โลหะ… พวกพลาสติก หรืออะไรที่มันมีความเป็นฉนวนไฟฟ้า… ก็ตรวจได้… แต่ก็อาจจะ sensitive กับความชื้น หรืออุณหภูมิ… หรือเปล่านะ?

เหมือนเคยอ่านเจอว่า…

• เซนเซอร์พวกนี้… มันถูกเอาไปใช้เยอะมาก… ในชีวิตประจำวันเรา… แต่เราอาจจะไม่รู้ตัว

• อย่างมือถือ… เวลาคุยโทรศัพท์… พอมันแนบหู… หน้าจอมันก็จะดับ… นั่นก็พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์

• รถยนต์… ก็มี… เอาไว้ช่วยเรื่องระบบความปลอดภัยต่าง ๆ

• พวกเครื่องจักรอัตโนมัติ… ในโรงงาน… นี่ไม่ต้องพูดถึง… เพียบ

เซนเซอร์พวกนี้… มันทำให้ชีวิตเราง่ายขึ้นเยอะเลยนะ… แต่เรากลับแทบไม่เคยสังเกตมันเลย… แปลกดี

Photo sensor ใช้ทําอะไร

Photo sensor เหรอ… อืม… มันเหมือนตาที่มองเห็นแสงนั่นแหละ

• ตรวจจับวัตถุ: หลักๆ เลยคือมัน “เห็น” ว่ามีอะไรมาบังแสงหรือเปล่า ไม่ต้องสัมผัสด้วยนะ
• ระยะทาง: บางแบบก็เห็นได้ไกล… ไกลมากจริงๆ
• ความเร็ว: เร็วจนน่าตกใจ… เร็วกว่ากระพริบตาอีกมั้ง
• แสงเปลี่ยน = ทำงาน: ถ้าแสงที่มันเห็นเปลี่ยนไป มันก็จะส่งสัญญาณออกมา
• สารพัดประโยชน์: ใช้ได้กับงานเยอะแยะไปหมด… ตั้งแต่เครื่องจักรในโรงงาน ไปจนถึงระบบรักษาความปลอดภัย

บางทีก็คิดนะ… ถ้าเรามี sensor แบบนั้นในตัวบ้างก็คงดี… จะได้รู้ว่าใครกันแน่ที่ “ส่อง” แสงมาที่เรา… แล้วทำไม

Photo Detector มีหลักการกี่วิธี

3 วิธีหลัก…พอ

• โฟโตอิเล็กทริก: แสงแม่งปล่อยอิเล็กตรอนออกมา…จบข่าว
• โฟโตคอนดักติวิตี: แสงส่อง…ไฟแรงขึ้น…เข้าใจนะ
• โฟโตโวลตาอิก: แสงแดกสารกึ่งตัวนำ…ได้ไฟ…เรื่องง่ายๆ

ข้อมูลลับหลังฉาก:

• โฟโตอิเล็กทริก: โคตรแม่นยำ…แต่ต้องพลังงานสูง…แดกไฟ
• โฟโตคอนดักติวิตี: ถูก…ทน…แต่ช้า…อย่าหวังความเร็ว
• โฟโตโวลตาอิก: พลังงานสะอาด…แต่ประสิทธิภาพงั้นๆ…ตามราคา
• พวกเหี้ยนี้: มันใช้ในกล้อง…เซ็นเซอร์…แผงโซล่าเซลล์…มึงเคยเห็นแหละ
• ของเล่นใหม่ปี 2024: วัสดุ 2D…Perovskite…แม่งแรงขึ้นเยอะ…รอไปก่อน

คำเตือน: อย่าแดกสารกึ่งตัวนำ…มึงตาย