English below …
Tổng quan
Dòng IL Series do Keyence Corporation (Nhật Bản) sản xuất, là dòng cảm biến laser sử dụng công nghệ CMOS đa chức năng được thiết kế để đo khoảng cách, dịch chuyển, hoặc chiều cao vật thể với độ chính xác cao trong môi trường công nghiệp.
Nhờ thiết kế bền bỉ, dễ lắp đặt, và hiệu suất ổn định, IL được ứng dụng rộng rãi trong kiểm tra chất lượng, đo độ dày, độ lệch, độ song song, và phát hiện vị trí chính xác trong dây chuyền tự động.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
IL sử dụng nguyên lý phản xạ tam giác (Triangulation) kết hợp với bộ thu hình ảnh CMOS tốc độ cao.
Nguyên lý hoạt động cụ thể như sau:
- Nguồn laser phát chùm tia lên bề mặt vật thể.
- Chùm phản xạ được thu lại bởi cảm biến CMOS.
- Bộ xử lý nội (DSP) tính toán vị trí điểm phản xạ → cho ra giá trị khoảng cách tuyệt đối.
Cảm biến có thể hoạt động ổn định trên nhiều loại vật liệu – từ kim loại, nhựa, thủy tinh đến bề mặt tối hoặc sáng bóng.
Thông số kỹ thuật chính
Cảm Biến
Thông số chung cho toàn bộ dòng cảm biến IL (IL-030 ~ IL-2000)
| Mục | Giá trị / Mô tả |
|---|---|
| Nguồn sáng | Đi-ốt laser bán dẫn đỏ (bước sóng 655 nm, vùng khả kiến) |
| Cấp laser | IL-030 / 065: Class 1 (FDA CDRH Part 1040.10 / IEC 60825-1) IL-100 ~ IL-2000: Class 2 (FDA CDRH Part 1040.10 / IEC 60825-1) |
| Công suất phát | IL-030 / 065 : 220 μW IL-100 ~ IL-2000 : 560 μW |
| Chu kỳ lấy mẫu | 0.33 / 1 / 2 / 5 ms (4 mức chọn) |
| Đèn hiển thị hoạt động | Đèn cảnh báo laser : LED xanh / Đèn hiển thị analog : LED cam / Đèn hiển thị khoảng cách chuẩn : LED đỏ hoặc xanh |
| Cấp bảo vệ | IP67 |
| Nhiệt độ môi trường sử dụng | −10 ～ +50 °C (không ngưng tụ, không đóng băng) |
| Độ ẩm môi trường sử dụng | 35 ～ 85 % RH (không ngưng tụ) |
| Kháng rung | 10 ～ 55 Hz biên độ 1.5 mm, XYZ mỗi hướng 2 giờ |
| Vật liệu cấu tạo | Vỏ: PBT Vỏ kim loại: SUS304 Gioăng: NBR Nắp kính: thủy tinh Cáp: PVC |
Thông số riêng từng model
| Mục | IL-030 | IL-065 | IL-100 | IL-300 | IL-600 | IL-2000 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Khoảng cách tiêu chuẩn | 30 mm | 65 mm | 100 mm | 300 mm | 600 mm | 2000 mm |
| Phạm vi đo | 20 ～ 45 mm | 55 ～ 105 mm | 75 ～ 130 mm | 160 ～ 450 mm | 200 ～ 1000 mm | 1000 ～ 3500 mm |
| Kích thước điểm sáng | 200 × 750 µm | 550 × 1750 µm | 400 × 1350 µm | φ ≈ 500 µm | φ ≈ 1600 µm | 1400 × 7000 µm |
| Độ tuyến tính | ±0.1 % F.S.(25 ～ 35 mm) | ±0.1 % F.S.(55 ～ 75 mm) | ±0.15 % F.S.(80 ～ 120 mm) | ±0.25 % F.S.(160 ～ 440 mm) | ±0.25 % F.S.(200 ～ 600 mm)±0.5 % F.S.(200 ～ 1000 mm) | ±0.16 % F.S.(1000 ～ 3500 mm) |
| Độ lặp lại | 1 µm | 2 µm | 4 µm | 30 µm | 50 µm | 100 µm |
| Hệ số trôi nhiệt | 0.05 % F.S./°C | 0.06 % F.S./°C | 0.06 % F.S./°C | 0.08 % F.S./°C | 0.08 % F.S./°C | 0.016 % F.S./°C |
| Độ bền ánh sáng môi trường | 5000 lx | 7500 lx | 7500 lx | 5000 lx | 5000 lx | 10000 lx |
| Khối lượng | 60 g | 75 g | 95 g | 135 g | — | 350 g |
Amplifier Unit
Thông số chung cho toàn bộ Amplifier Unit dòng IL
| Mục | Nội dung / Thông số chung |
|---|---|
| Chức năng | Bộ khuếch đại (Amplifier Unit) dùng để hiển thị, xử lý tín hiệu và xuất dữ liệu từ đầu cảm biến (Sensor Head). |
| Tương thích đầu cảm biến | Có thể kết nối với các model đầu cảm biến dòng IL: IL-S025, IL-030, IL-065, IL-100, IL-300, IL-600, IL-2000 |
| Chu kỳ hiển thị | Khoảng 10 lần/giây |
| Ngõ ra analog (điện áp) | ±5V, ±1.5V, 0–5V Ngõ ra trở kháng 100Ω |
| Ngõ ra analog (dòng điện) | 4–20 mA Tải tối đa 350Ω |
| Ngõ vào điều khiển | Tín hiệu không áp (voltage-free input) gồm: – Chuyển kênh Bank – Zero input – Laser ON/OFF – Timing input – Reset input |
| Ngõ ra điều khiển | ① Ngõ ra phán đoán (Judgement output) ② Ngõ ra báo động (Alarm output) → Kiểu open-collector (NPN/PNP có thể chuyển đổi, chọn N.O. hoặc N.C.) |
| Điện nguồn sử dụng | DC 10–30V (Ripple P-P 10% max) Class 2 |
| Nhiệt độ môi trường sử dụng | −10 ～ +50°C (không ngưng tụ, không đóng băng) |
| Độ ẩm môi trường sử dụng | 35 ～ 85 % RH (không ngưng tụ) |
| Kháng rung | 10–55 Hz biên độ 1.5 mm XYZ mỗi hướng 2 giờ |
| Vật liệu cấu tạo | Vỏ và mặt trước: polycarbonate Nắp bảo vệ: polyacetal Cáp: PVC |
Thông số riêng từng model
| Mục | IL-1000 | IL-1050 | IL-1500 | IL-1550 |
|---|---|---|---|---|
| Kiểu lắp đặt | Gắn DIN rail | Gắn DIN rail | Gắn bảng (Panel mount) | Gắn bảng (Panel mount) |
| Loại thiết bị | Bộ chính (Master) | Bộ phụ (Sub) | Bộ chính (Master) | Bộ phụ (Sub) |
| Khả năng kết nối đầu cảm biến | Có thể kết nối | Có thể kết nối (thông qua IL-1000) | Có thể kết nối | Có thể kết nối (thông qua IL-1500) |
| Độ phân giải hiển thị nhỏ nhất | IL-S025, IL-030: 1 µm IL-065/IL-100/IL-S100: 2 µm IL-300: 10 µm IL-600: 50 µm IL-2000: 100 µm | |||
| Phạm vi hiển thị | IL-S025 ~ IL-100: ±99.999 ～ ±99 mm (4 mức lựa chọn) IL-300 ~ IL-600: ±999.99 ～ ±999 mm (3 mức lựa chọn) IL-2000: ±9999.9 ～ ±9999 mm (2 mức lựa chọn) | |||
| Ngõ ra analog điện áp | Có | Có | Có | Có |
| Ngõ ra analog dòng điện | Có | Không | Có | Không |
| Điện năng tiêu thụ | ≤ 2300 mW (30V, 77 mA max) | ≤ 2000 mW (30V, 67 mA max) | ≤ 2500 mW (30V, 84 mA max) | ≤ 2200 mW (30V, 74 mA max) |
| Nguồn cấp | DC 10–30V | DC 10–30V | DC 10–30V | DC 10–30V |
| Khối lượng (bao gồm dây) | Khoảng 150 g | Khoảng 140 g | Khoảng 170 g | Khoảng 160 g |
Các tính năng nổi bật
Hiệu suất đo ổn định cao
Nhờ cảm biến CMOS 12-bit độ nhạy cao, IL1000 đảm bảo kết quả ổn định ngay cả khi đo trên vật có màu hoặc độ phản xạ thay đổi mạnh.
Kết cấu nhỏ gọn, dễ lắp đặt
Với thiết kế nhỏ và khối khuếch đại rời (amplifier unit), IL1000 có thể lắp linh hoạt vào các vị trí chật hẹp trong dây chuyền sản xuất.
Chức năng điều chỉnh tự động
Tự động tối ưu hoá điều kiện đo (Auto Gain Control), giúp cảm biến luôn duy trì tín hiệu mạnh nhất mà không cần chỉnh thủ công.
Hỗ trợ nhiều loại đầu ra
Người dùng có thể lựa chọn đầu ra số (NPN/PNP) hoặc analog (1–5V, 4–20mA), thuận tiện cho việc kết nối PLC hoặc thiết bị giám sát.
Khả năng mở rộng qua module IL-Series
Một bộ amplifier IL-1000 có thể kết nối chuỗi nhiều đầu cảm biến IL (IL-030, IL-065, IL-100, IL-300, v.v.), cho phép đo nhiều vị trí cùng lúc.
Ứng dụng thực tế
Cảm biến IL được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm:
| Ngành / Ứng dụng | Mục đích sử dụng |
|---|---|
| Ô tô – Cơ khí chính xác | Đo độ lệch vị trí, kiểm tra độ cao mối hàn, đo độ dày chi tiết |
| Điện tử – Bán dẫn | Kiểm tra độ phẳng bo mạch, đo độ dày lớp phủ |
| Bao bì – In ấn | Giám sát vị trí cuộn giấy, kiểm tra độ võng vật liệu |
| Kim loại – Gia công | Kiểm soát độ song song bề mặt, đo biến dạng vật liệu |
| Robot & Tự động hóa | Xác định vị trí chi tiết để robot gắp chính xác |
Cách khôi phục cài đặt gốc (Factory Reset)
Nếu cảm biến hoặc bộ khuếch đại IL hoạt động không ổn định, có thể thực hiện khôi phục tình trạng xuất xưởng như sau:
- Giữ [MODE] trong 2 giây → vào menu cài đặt.
- Nhấn [SET] 5 lần → chọn mục “Initial Reset”.
- Dùng phím ▲/▼ chọn “Yes” → nhấn [MODE] xác nhận.
- Khi màn hình hiển thị [END], quá trình reset hoàn tất.
(Lưu ý: Tất cả thông số người dùng cài đặt sẽ trở về giá trị mặc định của nhà sản xuất.)
Đánh Giá Chung
Tôi đang sử dụng PLC để đọc tín hiệu khoảng cách thông qua module analog từ cảm biến IL600. Dựa trên những chỉ số analog mà tôi ghi nhận được từ PLC thì tín hiệu thực tế có biên độ giao động khoảng 3 đến 5 đơn vị ADC. Do đó cần sử dụng một vài biện pháp lọc nhiễu bằng phần mềm để làm mịn, lọc nhiễu.
Nhìn chung, cảm biến dễ sử dụng và khá ổn định.
Content in English
About the IL Series
The IL Series, manufactured by Keyence Corporation (Japan), is a multifunctional CMOS laser displacement sensor designed for high-precision measurement of distance, displacement, and height in industrial environments.
Thanks to its robust construction, easy installation, and stable performance, the IL Series is widely used in applications such as quality inspection, thickness measurement, parallelism checking, and precise position detection in automated production lines.
Structure and Operating Principle
The IL Series operates based on the triangulation reflection principle, combined with a high-speed CMOS image sensor.
Operation steps:
- The laser source emits a beam onto the surface of the target.
- The reflected light is captured by the CMOS sensor.
- The internal DSP processor calculates the position of the reflection point and outputs the absolute distance value.
The sensor provides stable performance on various materials — including metal, plastic, glass, and both dark and glossy surfaces.
Main Specifications
Sensor Head (IL-030 to IL-2000)
| Item | Specification / Description |
|---|---|
| Light source | Red semiconductor laser diode (wavelength 655 nm, visible light) |
| Laser class | IL-030 / 065: Class 1 (FDA CDRH Part 1040.10 / IEC 60825-1) IL-100 ~ IL-2000: Class 2 (same standards) |
| Output power | IL-030 / 065: 220 µW IL-100 ~ IL-2000: 560 µW |
| Sampling period | 0.33 / 1 / 2 / 5 ms (selectable in 4 steps) |
| Indicators | Laser warning: Blue LED / Analog indicator: Orange LED / Reference distance indicator: Red or Blue LED |
| Protection rating | IP67 |
| Ambient temperature | −10 to +50 °C (no condensation or freezing) |
| Ambient humidity | 35 – 85 % RH (no condensation) |
| Vibration resistance | 10 – 55 Hz, 1.5 mm amplitude, 2 hours per XYZ axis |
| Materials | Housing: PBT / Metal parts: SUS304 / Gasket: NBR / Lens window: Glass / Cable: PVC |
Model-specific Specifications
| Item | IL-030 | IL-065 | IL-100 | IL-300 | IL-600 | IL-2000 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Reference distance | 30 mm | 65 mm | 100 mm | 300 mm | 600 mm | 2000 mm |
| Measurement range | 20 – 45 mm | 55 – 105 mm | 75 – 130 mm | 160 – 450 mm | 200 – 1000 mm | 1000 – 3500 mm |
| Spot size | 200 × 750 µm | 550 × 1750 µm | 400 × 1350 µm | φ≈500 µm | φ≈1600 µm | 1400 × 7000 µm |
| Linearity | ±0.1 – 0.5 % F.S. (depending on model) | |||||
| Repeatability | 1 µm – 100 µm | |||||
| Temperature drift | 0.05 – 0.08 % F.S./°C | |||||
| Ambient light resistance | 5000 – 10000 lx | |||||
| Weight | 60 – 350 g |
Amplifier Unit (IL-Series)
Common Specifications
| Item | Specification |
|---|---|
| Function | Amplifies, processes, and displays the signal from the sensor head; outputs data to external devices. |
| Compatible heads | IL-S025, IL-030, IL-065, IL-100, IL-300, IL-600, IL-2000 |
| Display update rate | Approx. 10 times per second |
| Analog output (voltage) | ±5 V, ±1.5 V, 0 – 5 V (Output impedance 100 Ω) |
| Analog output (current) | 4 – 20 mA (Max load 350 Ω) |
| Control inputs | Voltage-free inputs for Bank switching, Zero, Laser ON/OFF, Timing, Reset |
| Control outputs | (1) Judgment output (2) Alarm output — Open-collector type, NPN/PNP switchable, N.O./N.C. selectable |
| Supply voltage | DC 10 – 30 V (Ripple P-P 10 % max, Class 2) |
| Ambient conditions | −10 – +50 °C, 35 – 85 % RH (no condensation or freezing) |
| Vibration resistance | 10 – 55 Hz, 1.5 mm amplitude, 2 hours per XYZ axis |
| Materials | Body & front panel: Polycarbonate / Protective cover: Polyacetal / Cable: PVC |
Model-specific Specifications
| Item | IL-1000 | IL-1050 | IL-1500 | IL-1550 |
|---|---|---|---|---|
| Mounting method | DIN rail | DIN rail | Panel mount | Panel mount |
| Unit type | Master unit | Sub unit | Master unit | Sub unit |
| Sensor connection | Direct connection | Via IL-1000 | Direct connection | Via IL-1500 |
| Minimum display resolution | IL-S025/030: 1 µm IL-065/100: 2 µm IL-300: 10 µm IL-600: 50 µm IL-2000: 100 µm | |||
| Display range | IL-S025 ~ IL-100: ±99.999 – ±99 mm (4 ranges) IL-300 ~ 600: ±999.99 – ±999 mm (3 ranges) IL-2000: ±9999.9 – ±9999 mm (2 ranges) | |||
| Analog voltage output | Yes | Yes | Yes | Yes |
| Analog current output | Yes | No | Yes | No |
| Power consumption | 2.0 – 2.5 W (max, depending on model) | |||
| Supply voltage | DC 10 – 30 V | |||
| Weight (incl. cable) | Approx. 140 – 170 g |
Key Features
● High-stability measurement
Equipped with a 12-bit high-sensitivity CMOS sensor, the IL-Series ensures stable readings even on targets with varying color or reflectivity.
● Compact and easy to install
The small, lightweight sensor head and separate amplifier unit allow flexible installation even in tight spaces within production lines.
● Automatic adjustment function
The built-in Auto Gain Control (AGC) automatically optimizes measurement conditions to maintain the strongest signal without manual tuning.
● Multiple output options
Supports both digital (NPN/PNP) and analog (1–5 V, 4–20 mA) outputs, enabling easy connection to PLCs or monitoring systems.
● Modular expansion capability
A single IL-1000 amplifier can connect multiple IL sensor heads (e.g., IL-030, IL-065, IL-100, IL-300, etc.) for multi-point measurement.
Typical Applications
| Industry / Field | Application Example |
|---|---|
| Automotive / Precision machinery | Position deviation measurement, weld bead height inspection, component thickness check |
| Electronics / Semiconductor | PCB flatness inspection, coating thickness measurement |
| Packaging / Printing | Paper roll position monitoring, material deflection detection |
| Metal Processing | Surface parallelism control, deformation measurement |
| Robotics / Automation | Accurate part position detection for robot picking and placement |
Factory Reset Procedure
If the sensor or amplifier operates unstably, perform the following steps to restore factory settings:
- Hold the [MODE] key for 2 seconds → enter the setup menu.
- Press [SET] five times → select “Initial Reset.”
- Use ▲ / ▼ keys to select “Yes,” then press [MODE] to confirm.
- When [END] appears on the display, reset is complete.
Note: All user settings will return to factory defaults.
Overall Evaluation
I am currently using a PLC to read the analog output from an IL600 sensor.
Based on the recorded ADC readings, the signal shows a fluctuation of about 3 to 5 ADC units.
Therefore, it is advisable to implement software-based filtering or smoothing algorithms to reduce noise.
In general, the IL Series sensor is easy to use, highly reliable, and stable in operation.
Automation and Industrial Networks 