Cảm Biến Quang Điện Phản Xạ Khuếch Tán E3F-DS10C4 NPN NO 10cm QMBONW

Giới thiệu sản phẩm

Cảm biến quang điện E3F-DS10C4 QMBONW là thiết bị phát hiện vật thể không tiếp xúc, hoạt động theo nguyên lý phản xạ khuếch tán (Diffuse Reflective).

Cảm biến tích hợp bộ phát và bộ thu ánh sáng trong cùng một thiết bị, giúp nhận biết sự xuất hiện của vật thể trong vùng phát hiện mà không cần sử dụng gương phản xạ riêng.

Với khoảng cách phát hiện danh định 10cm, điện áp hoạt động DC 6–36V và ngõ ra NPN NO (thường mở), sản phẩm phù hợp cho các ứng dụng phát hiện vị trí, đếm sản phẩm và giám sát vật thể trong hệ thống tự động hóa.

Cảm biến sử dụng vỏ nhựa ABS, dây kết nối dài 1,2m và có dải nhiệt độ hoạt động công bố từ -25°C đến +75°C.

Đặc điểm nổi bật

• Phát hiện vật thể không cần tiếp xúc trực tiếp.
• Nguyên lý phản xạ khuếch tán, không cần lắp đặt gương phản xạ.
• Khoảng cách phát hiện danh định 10cm.
• Điện áp hoạt động rộng DC 6–36V.
• Ngõ ra transistor NPN NO (thường mở).
• Kiểu ngõ ra NPN cực thu hở (Open Collector).
• Kết nối 3 dây, thuận tiện cho việc tích hợp với hệ thống điều khiển.
• Dây kết nối dài 1,2m.
• Vỏ nhựa ABS.
• Nhiệt độ hoạt động từ -25°C đến +75°C theo công bố của nhà sản xuất.
• Có thể kết nối với PLC, vi điều khiển và mạch điều khiển có ngõ vào tương thích.

Nguyên lý hoạt động

Cảm biến E3F-DS10 sử dụng nguyên lý quang điện phản xạ khuếch tán.

Bộ phát bên trong cảm biến phát ánh sáng về phía khu vực cần phát hiện vật thể.

Khi vật thể xuất hiện trong vùng phát hiện, một phần ánh sáng chiếu tới bề mặt vật thể sẽ phản xạ trở lại bộ thu.

Nếu cường độ ánh sáng phản xạ đạt ngưỡng phát hiện, mạch xử lý bên trong cảm biến sẽ thay đổi trạng thái ngõ ra.

Với phiên bản NPN NO:

• Không có vật thể: Transistor ngõ ra ở trạng thái OFF (không dẫn).
• Có vật thể được phát hiện: Transistor ngõ ra chuyển sang trạng thái ON (dẫn điện), kéo tín hiệu OUT xuống gần 0V.
• Khi vật thể rời khỏi vùng phát hiện: Ngõ ra trở về trạng thái OFF.

Khoảng cách phát hiện thực tế phụ thuộc vào màu sắc, chất liệu, kích thước, đặc tính phản xạ của vật thể và điều kiện lắp đặt.

Thông số kỹ thuật

Thông số	Giá trị
Thương hiệu	QMBONW / 捷诺达
Model	E3F-DS10 Series
Tên tiếng Anh	Diffuse Reflective Photoelectric Sensor
Loại cảm biến	Quang điện phản xạ khuếch tán
Nguyên lý phát hiện	Phản xạ ánh sáng từ vật thể
Khoảng cách phát hiện	10cm
Điện áp hoạt động	DC 6–36V
Loại ngõ ra	NPN
Trạng thái ngõ ra	NO – Normally Open
Cấu trúc ngõ ra	Open Collector
Tần số đáp ứng công bố	50Hz
Dòng điện công bố	300mA
Đối tượng phát hiện	Vật thể không trong suốt
Số dây kết nối	3 dây
Chiều dài dây	1,2m
Nhiệt độ hoạt động	-25°C đến +75°C
Chất liệu vỏ	Nhựa ABS

Lưu ý: Giá trị 300mA được ghi trong bảng thông số của nhà sản xuất nhưng chưa xác định rõ là dòng tải ngõ ra tối đa hay thông số dòng điện khác. Cần xác nhận trước khi thiết kế tải.

Sơ đồ đấu dây cảm biến E3F-DS10 NPN NO

Cảm biến sử dụng 3 dây kết nối với chức năng như sau:

Màu dây	Ký hiệu	Chức năng
Nâu (Brown)	VCC	Cực dương nguồn DC 6–36V
Đen (Black)	OUT	Ngõ ra transistor NPN NO
Xanh dương (Blue)	GND	Cực âm nguồn, 0V

Nguyên lý tín hiệu ngõ ra NPN NO

Ngõ ra NPN Open Collector hoạt động bằng cách kéo tín hiệu OUT xuống GND khi transistor dẫn.

Trạng thái không phát hiện vật thể:

• Transistor NPN không dẫn.
• Chân OUT ở trạng thái trở kháng cao.
• Khi sử dụng điện trở kéo lên nguồn logic, tín hiệu OUT ở mức HIGH.

Trạng thái phát hiện vật thể:

• Transistor NPN dẫn điện.
• Chân OUT được kéo xuống gần 0V.
• Tín hiệu OUT chuyển sang mức LOW.

Vì vậy, khi sử dụng điện trở kéo lên, tín hiệu logic thường có mức LOW khi phát hiện vật thể và HIGH khi không phát hiện vật thể.

Hướng dẫn kết nối với vi điều khiển

Cảm biến E3F-DS10C4 NPN NO có thể kết nối với các vi điều khiển như STM32, Arduino hoặc ESP32 thông qua ngõ vào số, khi điều kiện điện áp và dòng điện phù hợp.

Đối với ngõ ra NPN Open Collector, cần có điện trở kéo lên để tạo mức logic HIGH khi transistor không dẫn.

Ví dụ kết nối với STM32 sử dụng logic 3,3V:

• Dây nâu: Kết nối với nguồn DC 12V hoặc 24V.
• Dây xanh dương: Kết nối với GND nguồn và GND của STM32.
• Dây đen: Kết nối với chân GPIO đầu vào của STM32.
• Sử dụng điện trở kéo lên khoảng 4,7kΩ từ OUT lên nguồn 3,3V.

Khi không phát hiện vật thể, GPIO nhận mức HIGH.

Khi phát hiện vật thể, cảm biến kéo tín hiệu OUT xuống mức LOW.

Lưu ý kỹ thuật:

• Điện trở kéo lên có thể lựa chọn trong khoảng tham khảo 1kΩ đến 10kΩ tùy yêu cầu mạch.
• Không kéo chân GPIO của vi điều khiển lên điện áp 12V hoặc 24V nếu chân không hỗ trợ mức điện áp này.
• Chỉ sử dụng cách kết nối trực tiếp khi đã xác nhận ngõ ra cảm biến phù hợp với mức điện áp logic thấp, đặc biệt là giới hạn dòng rò và điện áp dư.
• Trong môi trường nhiễu điện hoặc khi dây tín hiệu dài, có thể cần bổ sung mạch lọc, bảo vệ hoặc cách ly tín hiệu.

Hướng dẫn kết nối với PLC

Cảm biến E3F-DS10C4 NPN NO có thể kết nối với PLC sử dụng ngõ vào tương thích loại NPN.

Khi transistor ngõ ra cảm biến dẫn, dòng điện từ mạch ngõ vào PLC đi qua transistor ngõ ra cảm biến về cực âm nguồn.

Ngõ vào PLC sẽ nhận biết trạng thái cảm biến theo cấu hình phần cứng và chương trình điều khiển.

Trước khi kết nối, cần kiểm tra:

• Loại ngõ vào PLC hỗ trợ NPN hay PNP.
• Điện áp nguồn cảm biến.
• Sơ đồ đấu dây của PLC.
• Dòng điện và điện áp cho phép của ngõ ra cảm biến.

Ứng dụng thực tế

1. Phát hiện sản phẩm trên băng tải

Cảm biến được bố trí tại vị trí cần kiểm tra để phát hiện sản phẩm đi qua, sau đó gửi tín hiệu về PLC hoặc bộ điều khiển.

2. Đếm sản phẩm tự động

Sử dụng tín hiệu đóng/ngắt từ cảm biến để đếm số lượng vật thể đi qua vị trí phát hiện, với điều kiện tốc độ sản phẩm phù hợp khả năng đáp ứng của cảm biến và bộ điều khiển.

3. Máy đóng gói

Phát hiện sự có mặt của sản phẩm tại vị trí cấp liệu, đóng gói hoặc chuyển tiếp.

4. Hệ thống kiểm tra vị trí

Nhận biết vật thể đã đến vị trí cần kiểm tra để thực hiện các bước tiếp theo trong chu trình điều khiển.

5. Mô hình tự động hóa và cơ điện tử

Sử dụng làm tín hiệu đầu vào cho các bộ điều khiển, mạch vi điều khiển và hệ thống thực hành tự động hóa.

Lưu ý khi sử dụng

• Chỉ cấp nguồn DC trong khoảng 6–36V.
• Không cấp trực tiếp nguồn AC 110V hoặc 220V.
• Kiểm tra đúng cực tính nguồn và màu dây trước khi đấu nối.
• Ngõ ra NPN NO không tương đương với ngõ ra PNP NO.
• Khoảng cách phát hiện 10cm là giá trị danh định, có thể thay đổi theo đặc tính vật thể.
• Không mặc định cảm biến phát hiện ổn định vật thể trong suốt.
• Tránh để bụi bẩn hoặc vật cản che khuất bề mặt quang học.
• Không đấu tải vượt quá giới hạn dòng điện và điện áp cho phép của ngõ ra.
• Nên kiểm tra hoạt động thực tế trước khi lắp đặt vào hệ thống.

Kết luận

Cảm biến quang điện E3F-DS10C4 QMBONW NPN NO là giải pháp phát hiện vật thể không tiếp xúc, sử dụng nguyên lý phản xạ khuếch tán với khoảng cách phát hiện danh định 10cm.

Sản phẩm hoạt động với nguồn DC 6–36V, ngõ ra transistor NPN thường mở và kết nối 3 dây, phù hợp cho các ứng dụng phát hiện vị trí, đếm sản phẩm và điều khiển tự động hóa.

Đây là lựa chọn phù hợp cho các hệ thống sử dụng PLC hoặc vi điều khiển có ngõ vào tương thích, khi đáp ứng đầy đủ yêu cầu về điện áp, dòng điện và điều kiện môi trường hoạt động.