หน้าแรกคู่มือเซ็นเซอร์อุตสาหกรรมPhotoelectric Sensor คืออะไร ทำงานอย่างไร
Sensors
เริ่มต้น
12 นาที

Photoelectric Sensor คืออะไร ทำงานอย่างไร

คู่มือโฟโต้อิเล็กทริกเซ็นเซอร์ฉบับสมบูรณ์ — หลักการทำงานด้วยลำแสง 4 โหมดตรวจจับ (Diffuse / Retro-reflective / Through-beam / Background Suppression) การเลือกแหล่งกำเนิดแสง การเดินสาย และการต่อเข้ากับ PLC

โฟโต้อิเล็กทริกเซ็นเซอร์ตรวจจับวัตถุ 'แทบทุกชนิด' ด้วยลำแสง โดยตัวส่ง (Emitter) ยิงแสง LED ให้ตัวรับ (Receiver) ตรวจจับ เมื่อมีวัตถุมาบัง/สะท้อนลำแสง เอาต์พุตจะสวิตช์ มี 4 โหมด — Diffuse (สะท้อนจากวัตถุ), Retro-reflective (สะท้อนแผ่นสะท้อน), Through-beam (ลำแสงตรง) และ Background Suppression (ตัดพื้นหลัง) — แต่ละโหมดต่างกันที่ระยะและวิธีติดตั้ง

อัพเดทล่าสุด: 11/7/2569

โฟโต้อิเล็กทริกเซ็นเซอร์ (Photoelectric Sensor) ตรวจจับวัตถุด้วย ลำแสง จึงตรวจจับได้ แทบทุกชนิดวัสดุ ไม่จำกัดแค่โลหะเหมือนพร็อกซิมิตี้เซ็นเซอร์ เหมาะกับงานนับกล่อง ตรวจชิ้นงานบนสายพาน ตรวจฉลาก และงานบรรจุภัณฑ์ บทความนี้อธิบายหลักการทำงาน 4 โหมดตรวจจับ พร้อมวิธีเลือกและต่อเข้า PLC อ้างอิงสินค้า AMLPULS AMPA / AMPB Series ที่ Factonation จำหน่าย

Photoelectric Sensor คืออะไร?

เซ็นเซอร์ชนิดนี้ประกอบด้วย ตัวส่งแสง (Emitter) ที่เป็น LED และ ตัวรับแสง (Receiver) ที่เป็นโฟโต้ทรานซิสเตอร์ เมื่อมีวัตถุมาเปลี่ยนปริมาณแสงที่ตัวรับได้รับ วงจรจะสั่งสวิตช์เอาต์พุต

จุดเด่นของ AMLPULS AMPA/AMPB

  • ตรวจจับวัสดุได้หลากหลาย — กระดาษ พลาสติก ไม้ โลหะ ของเหลว
  • Double Shielded, High EMI Immunity — ทนสัญญาณรบกวนในโรงงาน
  • ปรับระยะได้ (Single-turn / Multi-turn Adjustable)
  • ผ่านมาตรฐาน EN60947-5-2 ทนแสงรบกวน (หลอดฮาโลเจน <5000 Lx, แสงแดด <10000 Lx)

หลักการทำงาน

ตัวส่งยิงแสงที่ถูก มอดูเลต (Modulated) เป็นความถี่เฉพาะ ตัวรับจะกรองรับเฉพาะแสงความถี่นั้น จึงไม่ถูกแสงรอบข้าง (แดด/หลอดไฟ) หลอก — เมื่อวัตถุเข้ามาในเส้นทางแสง ปริมาณแสงที่ตัวรับได้รับเปลี่ยนไป วงจรเปรียบเทียบจึงสั่งเอาต์พุต ON/OFF

สิ่งที่แตกต่างระหว่างแต่ละรุ่นคือ "เส้นทางของแสง" ซึ่งแบ่งเป็น 4 โหมด


4 โหมดตรวจจับ

โหมดตัวส่ง/ตัวรับต้องมีแผ่นสะท้อนระยะเด่นที่
Diffuse (สะท้อนจากวัตถุ)รวมในตัวเดียวไม่ต้องสั้นติดตั้งง่ายด้านเดียว
Retro-reflective (สะท้อนแผ่นสะท้อน)รวมในตัวเดียวต้องมี Reflectorกลาง-ไกลติดด้านเดียว ระยะไกลกว่า Diffuse
Through-beam (ลำแสงตรง)แยกคนละฝั่งไม่ต้องไกลสุดเสถียรสุด จับวัตถุเล็ก/สีเข้ม
Background Suppression (ตัดพื้นหลัง)รวมในตัวเดียวไม่ต้องตามระยะที่ตั้งตัดฉากหลังด้วย Triangulation

Diffuse Reflection — แสงพุ่งไปกระทบวัตถุแล้วสะท้อนกลับเข้าตัวรับ ระยะขึ้นกับสี/ผิววัตถุ (สีขาวสะท้อนดี สีดำสะท้อนน้อย) ติดตั้งง่ายที่สุดเพราะไม่ต้องมีอะไรฝั่งตรงข้าม

Retro-reflective — ยิงแสงไปที่ แผ่นสะท้อน (Reflector) ฝั่งตรงข้าม ปกติแสงวิ่งกลับตลอด เมื่อมีวัตถุมาบัง แสงขาด จึงตรวจจับ ติดตั้งได้ด้านเดียว ระยะไกลกว่า Diffuse

Through-beam — ตัวส่งกับตัวรับ แยกกันคนละฝั่ง วัตถุมาบังลำแสงตรงจึงตรวจจับ ให้ระยะไกลสุดและเสถียรสุด ตรวจจับวัตถุเล็ก โปร่งแสง หรือสีเข้มได้ดี แต่ต้องเดินสาย 2 ฝั่งและเล็งให้ตรง

Background Suppression (BGS) — ใช้หลักสามเหลี่ยม (Triangulation) วัด มุม ของแสงสะท้อน จึงตรวจจับเฉพาะวัตถุในระยะที่ตั้งไว้และตัดพื้นหลังที่ไกลกว่าออก ไม่ถูกฉากหลังสีขาว/มันวาวหลอก


แหล่งกำเนิดแสง — Infrared vs Red

  • Infrared (อินฟราเรด) — มองไม่เห็นด้วยตา กำลังแสงสูง ยิงไกล ทนฝุ่น ใช้ในงานทั่วไป (AMPA ส่วนใหญ่)
  • Red Light (แสงสีแดง) — มองเห็นจุดตกกระทบ เล็ง/ตั้งค่าง่าย ใช้ในรุ่น Background Suppression และงานที่ต้องการตำแหน่งตรวจจับแม่นยำ (AMPB-S47BR100N)

รุ่นที่ Factonation สต็อก (AMLPULS)

ทุกรุ่นเป็น NPN NO / 12-24VDC — รหัส AMPA อ่านได้จากตัวอักษรโหมด: B=Diffuse, D=Retro, T=Through-beam ส่วน AMPB…BR=Background Suppression

รุ่นรูปทรงโหมดระยะแสง
AMPA-M18B40N1M18 ทรงกระบอกDiffuse40 cmInfrared
AMPA-M18B100N1M18 ทรงกระบอกDiffuse1 mInfrared
AMPA-R18D03N1R18 ทรงกระบอกRetro-reflective3 mInfrared
AMPA-R18T10N1R18 ทรงกระบอกThrough-beam10 mInfrared
AMPA-S30D02NS30 ทรงเหลี่ยมRetro-reflective2 mInfrared
AMPA-S30T08NS30 ทรงเหลี่ยมThrough-beam8 mInfrared
AMPB-S47BR100NS47 ทรงเหลี่ยมBackground Suppression1 mแสงสีแดง

เอาต์พุตและการเดินสาย

เอาต์พุตเป็นทรานซิสเตอร์เช่นเดียวกับพร็อกซิมิตี้เซ็นเซอร์ — NPN/PNP และ NO/NC โดยรุ่นสต็อกเป็น NPN NO

Diffuse / Retro / BGS (3 สาย)

สายสีต่อกับ
+Vน้ำตาล+12~24VDC
0Vฟ้า0V
Outputดำขา Input ของ PLC (เช่น X0)

Through-beam (ชุดตัวส่ง + ตัวรับ) — ตัวส่งใช้ 2 สาย (รับไฟเลี้ยง น้ำตาล/ฟ้า) ตัวรับใช้ 3 สาย (น้ำตาล/ฟ้า + สายดำ Output) ต่อ Output ของ ตัวรับ เข้า PLC

การต่อ NPN เข้า Samkoon PLC เหมือนพร็อกซิมิตี้เซ็นเซอร์ — Common ของกลุ่ม Input ไปที่ +24V สายดำต่อขา X เมื่อตรวจจับได้ PLC อ่านสถานะ ON (ดูวิธีต่อละเอียดใน คู่มือพร็อกซิมิตี้เซ็นเซอร์)


สรุปการเลือกใช้งาน

  1. ระยะและความมั่นใจ — ต้องการไกล/เสถียรสุดเลือก Through-beam ติดด้านเดียวเลือก Retro-reflective ระยะใกล้งบจำกัดเลือก Diffuse
  2. มีฉากหลังใกล้ๆ — เลือก Background Suppression เพื่อตัดพื้นหลัง
  3. วัตถุใส/มันวาว/สีเข้ม — เลี่ยง Diffuse ใช้ Through-beam หรือ Retro
  4. การเล็ง — ต้องเห็นจุดตรวจจับเลือกแสงสีแดง งานทั่วไปใช้ Infrared
  5. เอาต์พุต — Samkoon PLC ใช้ NPN NO

ถ้าต้องตรวจจับ โลหะ โดยเฉพาะ พร็อกซิมิตี้เซ็นเซอร์แบบ Inductive จะทนทานและเสถียรกว่า — ดู คู่มือ Proximity Sensor

ดูสินค้าทั้งหมดได้ที่หน้า โฟโต้อิเล็กทริกเซ็นเซอร์

สินค้าที่ใช้ในบทความนี้
4 รายการ
AMPA-R18T10N1
AMPA-R18T10N1

โฟโต้อิเล็กทริกเซ็นเซอร์ แบบลำแสงตรง ระยะ 10m NPN NO (AMLPULS)

฿450

AMPA-R18D03N1
AMPA-R18D03N1

โฟโต้อิเล็กทริกเซ็นเซอร์ แบบสะท้อนแผ่นสะท้อน ระยะ 3m NPN NO (AMLPULS)

฿390

AMPA-M18B40N1
AMPA-M18B40N1

โฟโต้อิเล็กทริกเซ็นเซอร์ แบบสะท้อนจากวัตถุ ระยะ 40cm NPN NO (AMLPULS)

฿450

AMPB-S47BR100N
AMPB-S47BR100N

โฟโต้อิเล็กทริกเซ็นเซอร์ แบบตัดพื้นหลัง ระยะ 1m NPN NO (AMLPULS)

฿1,290

รวมทั้งหมด

฿2,580

คำถามที่พบบ่อย

Diffuse, Retro-reflective, Through-beam ต่างกันยังไง เลือกอันไหน?
Diffuse (สะท้อนจากวัตถุ) มีตัวส่ง-รับในตัวเดียว ตรวจจับแสงที่สะท้อนกลับจากตัววัตถุโดยตรง ติดตั้งง่ายด้านเดียวไม่ต้องมีแผ่นสะท้อน แต่ระยะสั้นและขึ้นกับสีผิววัตถุ ส่วน Retro-reflective (สะท้อนแผ่นสะท้อน) ติดด้านเดียวคู่กับแผ่นสะท้อน (Reflector) ลำแสงวิ่งกลับตลอดจนกว่ามีวัตถุมาบัง ระยะไกลกว่า Diffuse ส่วน Through-beam (ลำแสงตรง) แยกตัวส่งกับตัวรับคนละฝั่ง วัตถุมาบังลำแสงจึงตรวจจับ ระยะไกลสุดและเสถียรที่สุด ตรวจจับวัตถุเล็กหรือสีเข้มได้ดี — เลือก Through-beam เมื่อต้องการความมั่นใจสูงสุด เลือก Retro เมื่อติดตั้งได้ด้านเดียว เลือก Diffuse เมื่อระยะใกล้และงบจำกัด
Background Suppression (ตัดพื้นหลัง) คืออะไร ต่างจาก Diffuse ยังไง?
Background Suppression (BGS) เป็น Diffuse ขั้นสูงที่ใช้หลักการสามเหลี่ยม (Triangulation) วัดมุมของแสงที่สะท้อนกลับ จึงตรวจจับ 'เฉพาะวัตถุในระยะที่ตั้งไว้' และตัดพื้นหลังที่อยู่ไกลกว่าออกได้ ไม่ว่าพื้นหลังจะสว่างหรือสะท้อนแค่ไหน ต่างจาก Diffuse ธรรมดาที่ถูกพื้นหลังสีขาว/มันวาวหลอกได้ง่าย — AMPB-S47BR100N คือรุ่น BGS ใช้แสงสีแดง เหมาะกับงานที่มีฉากหลังใกล้ๆ เช่นสายพานที่มีผนังด้านหลัง
ตรวจจับวัตถุใส มันวาว หรือสีดำได้ไหม?
วัตถุใส (ขวดแก้ว/ฟิล์ม) และสีดำด้านสะท้อนแสงน้อย ทำให้ Diffuse ทำงานพลาดง่าย — ทางที่มั่นใจที่สุดคือ Through-beam เพราะแค่วัตถุมาบังลำแสงก็ตรวจจับได้ไม่ว่าสีหรือความมันวาว รองลงมาคือ Retro-reflective หรือ Background Suppression ที่ยึดระยะเป็นเกณฑ์ ไม่ยึดปริมาณแสงสะท้อน
แสง Infrared กับ Red Light เลือกแบบไหน?
Infrared (อินฟราเรด) มองไม่เห็นด้วยตา ให้กำลังแสงสูงจึงยิงได้ไกลและทนฝุ่น เหมาะกับงานทั่วไประยะไกล — AMPA Series ส่วนใหญ่ใช้ Infrared ส่วน Red Light (แสงสีแดง) มองเห็นจุดตกกระทบด้วยตา จึงเล็ง/ตั้งค่าง่าย นิยมในรุ่น Background Suppression และงานที่ต้องการความแม่นยำของจุดตรวจจับ — AMPB-S47BR100N ใช้แสงสีแดง
ต่อ Photoelectric Sensor เข้า PLC ยังไง?
รุ่น Diffuse/Retro เป็นแบบ 3 สาย — น้ำตาล +12~24VDC, ฟ้า 0V, ดำ Output ต่อเข้า Input ของ PLC (เช่น X0) แบบ NPN NO เหมือนพร็อกซิมิตี้เซ็นเซอร์ ส่วน Through-beam เป็นชุดตัวส่ง+ตัวรับ ตัวส่งใช้ 2 สาย (รับไฟเลี้ยง) ตัวรับใช้ 3 สาย (มี Output) ต่อ Output ของตัวรับเข้า PLC — Samkoon PLC เป็น Input แบบ Sinking ใช้ NPN NO ได้โดยตรง

อ่านต่อ: