圖爾克傳感器是能感受規定的被測量件并按照一定的規律轉換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉換元件組成。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，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿(mǎn)足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實(shí)現自動(dòng)檢測和自動(dòng)控制的首要環(huán)節。
圖爾克傳感器以光電器件作為轉換元件的傳感器。它可用于檢測直接引起光量變化的非電量，如光強、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等；也可用來(lái)檢測能轉換成光量變化的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應變、位移、振動(dòng)、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、響應快、性能可靠等特點(diǎn)，因此在工業(yè)自動(dòng)化裝置和機器人中獲得廣泛應用。
光電傳感器是將光信號轉換為電信號的一種器件。其工作原理基于光電效應。光電效應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)生了相應的電效應現象。根據光電效應現象的不同將光電效應分為三類(lèi)：外光電效應、內光電效應及光生伏*應。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(xiàn)。
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(guò)電流放大后驅動(dòng)半導體發(fā)光二極管,即產(chǎn)生相應頻率的光脈沖,而當受光器件收到來(lái)自發(fā)光管發(fā)出的光脈沖(可以由對射或反射得到)而轉變?yōu)槲⑷醯碾娒}沖,這個(gè)連續脈沖經(jīng)過(guò)放大電路放大再通過(guò)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(guò)開(kāi)關(guān)電路整形和選定后,進(jìn)入輸出電路,產(chǎn)生無(wú)接點(diǎn)和有接點(diǎn)的開(kāi)關(guān)信號,從而達到了檢測的目的。
以下將對上面提到的每一個(gè)電路環(huán)節作詳細說(shuō)明。
2.2調制光的產(chǎn)生
2.2.1半導體發(fā)光二極管(LED):作為光電開(kāi)關(guān)的光源種類(lèi)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(chǎng)激發(fā)下直接將電能轉換成光能,它的典型結構是一個(gè)PN結,當它接正向電壓時(shí),N區電子向P區運動(dòng),與P區的空穴結合發(fā)出一定頻率的光,其頻率取決于FN價(jià)帶與導帶的能差,改變其大小可以改變二極管的發(fā)光頻譜(即不同顏色)。半導體發(fā)光二極管具有體積小,壽命長(cháng)(105~10n),工作電壓低(1-2V),響應速度快(幾ns~幾十ns)的特點(diǎn),在光電開(kāi)關(guān)中得到了普遍的應用,目前光電開(kāi)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(cháng)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(cháng)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(cháng)距離的光電開(kāi)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(cháng)約在0.64左右,一般用 GaAsP/GaP材料制成,因其直觀(guān)可視,在光電開(kāi)關(guān)中應用較多,特別是在光纖開(kāi)關(guān)和帶有M.S.R功能的反射器式開(kāi)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,尺寸規格與其相近
2.2.1.3其它有色半導體光源:近陸續出現了高亮度的LED發(fā)光二極管,其中有綠色(~0.56u),黃色(~0.59μ),橙色(~0.61μ),藍色(0.461~0.471)及白色等,這些光源大都是用在標記檢出型光電開(kāi)關(guān)中,主要是利用其良好的分光特性來(lái)進(jìn)行顏色識別。
特點(diǎn)
1）具有自診斷穩定工作區指示功能，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(kāi)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)行設置可在運行前預檢光電開(kāi)關(guān)是否正常工作。并可隨時(shí)接受計算機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組合可使光電開(kāi)關(guān)智能化；
（4）響應速度快，高速光電開(kāi)關(guān)的響應速度可達到0.1ms，每分鐘可進(jìn)行30萬(wàn)次檢測操作，能檢出高速移動(dòng)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，安裝調試簡(jiǎn)單，并具有短路保護功
