圖爾克傳感器是能感受規(guī)定的被測量件并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。圖爾克傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實(shí)現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。
圖爾克傳感器以光電器件作為轉(zhuǎn)換元件的傳感器。它可用于檢測直接引起光量變化的非電量，如光強(qiáng)、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等；也可用來檢測能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應(yīng)變、位移、振動、速度、加速度，以及物體的形狀、工作狀態(tài)的識別等。光電式傳感器具有非接觸、響應(yīng)快、性能可靠等特點(diǎn)，因此在工業(yè)自動化裝置和機(jī)器人中獲得廣泛應(yīng)用。
光電傳感器是將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的一種器件。其工作原理基于光電效應(yīng)。光電效應(yīng)是指光照射在某些物質(zhì)上時(shí)，物質(zhì)的電子吸收光子的能量而發(fā)生了相應(yīng)的電效應(yīng)現(xiàn)象。根據(jù)光電效應(yīng)現(xiàn)象的不同將光電效應(yīng)分為三類：外光電效應(yīng)、內(nèi)光電效應(yīng)及光生伏*應(yīng)。光電器件有光電管、光電倍增管、光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光電池等。分析了光電器件的性能、特性曲線。
工作原理
圖爾克TURCK電源接通后,振蕩電路即產(chǎn)生了占空比一定的電脈沖,此脈沖經(jīng)過電流放大后驅(qū)動半導(dǎo)體發(fā)光二極管,即產(chǎn)生相應(yīng)頻率的光脈沖,而當(dāng)受光器件收到來自發(fā)光管發(fā)出的光脈沖(可以由對射或反射得到)而轉(zhuǎn)變?yōu)槲⑷醯碾娒}沖,這個(gè)連續(xù)脈沖經(jīng)過放大電路放大再通過一個(gè)選擇電路進(jìn)行脈沖選通,以去掉其它電氣干擾嗓聲,經(jīng)檢波后變?yōu)橹绷餍盘?經(jīng)過開關(guān)電路整形和選定后,進(jìn)入輸出電路,產(chǎn)生無接點(diǎn)和有接點(diǎn)的開關(guān)信號,從而達(dá)到了檢測的目的。
以下將對上面提到的每一個(gè)電路環(huán)節(jié)作詳細(xì)說明。
2.2調(diào)制光的產(chǎn)生
2.2.1半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED):作為光電開關(guān)的光源種類很多,我們這里主要介紹電致發(fā)光器件一發(fā)光二極管,它是固體發(fā)光材料在電場激發(fā)下直接將電能轉(zhuǎn)換成光能,它的典型結(jié)構(gòu)是一個(gè)PN結(jié),當(dāng)它接正向電壓時(shí),N區(qū)電子向P區(qū)運(yùn)動,與P區(qū)的空穴結(jié)合發(fā)出一定頻率的光,其頻率取決于FN價(jià)帶與導(dǎo)帶的能差,改變其大小可以改變二極管的發(fā)光頻譜(即不同顏色)。半導(dǎo)體發(fā)光二極管具有體積小,壽命長(105~10n),工作電壓低(1-2V),響應(yīng)速度快(幾ns~幾十ns)的特點(diǎn),在光電開關(guān)中得到了普遍的應(yīng)用,目前光電開關(guān)常用的發(fā)光器件如下
2.2.1.1紅外發(fā)光二極管:發(fā)射光波長約在0.94μ,為更好地與接收器件頻譜相匹配,也有發(fā)射波長在0.88左右,一般用GaAs和GaA1As材料制成,其發(fā)光功率高,適用于長距離的光電開關(guān)。封裝形式有塑料和金屬外殼,前者價(jià)格低廉,后者耗散功率和溫度范圍優(yōu),發(fā)射角小
2.2.1.2紅色發(fā)光二極管:發(fā)射光波長約在0.64左右,一般用 GaAsP/GaP材料制成,因其直觀可視,在光電開關(guān)中應(yīng)用較多,特別是在光纖開關(guān)和帶有M.S.R功能的反射器式開關(guān)基本上采用紅色發(fā)光二極管,其發(fā)射功率較紅外發(fā)光管小,尺寸規(guī)格與其相近
2.2.1.3其它有色半導(dǎo)體光源:近陸續(xù)出現(xiàn)了高亮度的LED發(fā)光二極管,其中有綠色(~0.56u),黃色(~0.59μ),橙色(~0.61μ),藍(lán)色(0.461~0.471)及白色等,這些光源大都是用在標(biāo)記檢出型光電開關(guān)中,主要是利用其良好的分光特性來進(jìn)行顏色識別。
特點(diǎn)
1）具有自診斷穩(wěn)定工作區(qū)指示功能，可及時(shí)告知工作狀態(tài)是否可靠；
（2）對射式、反射式、鏡面反射式光電開關(guān)都有防止相互干擾功能，安裝方便；
（3）對ES外同步（外診斷）控制端的進(jìn)行設(shè)置可在運(yùn)行前預(yù)檢光電開關(guān)是否正常工作。并可隨時(shí)接受計(jì)算機(jī)或可編程控制器的中斷或檢測指令，外診斷與自診斷的適當(dāng)組合可使光電開關(guān)智能化；
（4）響應(yīng)速度快，高速光電開關(guān)的響應(yīng)速度可達(dá)到0.1ms，每分鐘可進(jìn)行30萬次檢測操作，能檢出高速移動的微小物體；
（5）采用集成電路和先進(jìn)的SMT表面安裝工藝，具有很高的可靠性；
（6）體積?。ㄐH20×31×12mm）、重量輕，安裝調(diào)試簡單，并具有短路保護(hù)功
