圖爾克TURCK光電傳感器測(cè)量與檢測(cè)產(chǎn)品安全

TURCK·圖爾克
TURCK（圖爾克）是較有名的自動(dòng)化品牌，
旗下囊括近15000種豐富多樣的傳感器產(chǎn)品、工業(yè)
現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品、過(guò)程自動(dòng)化產(chǎn)品和各類接口及接插
件產(chǎn)品，為自動(dòng)化及過(guò)程自動(dòng)化提供了高效率
和系統(tǒng)化的*解決方案。目前，總部位于德國(guó)
的圖爾克集團(tuán)已在27個(gè)國(guó)家建立分公司、擁有
超過(guò)3000名雇員，并通過(guò)與另外60個(gè)國(guó)家建立
業(yè)往來(lái)，年?duì)I業(yè)額近4億歐元。
TURCK（圖爾克）作為工業(yè)自動(dòng)化企業(yè)已
有40多年的歷史。憑借*的設(shè)計(jì)、技術(shù)、全系列的產(chǎn)品線、優(yōu)異的和遍布的網(wǎng)
絡(luò)，TURCK不僅能為用戶提供及時(shí)的與定制產(chǎn)品，還能確保直接在現(xiàn)場(chǎng)為各地的客戶提供
的系統(tǒng)化解決方案。

圖爾克·
1994年圖爾克集團(tuán)正式在投資設(shè)立分公
司，以便zui大化地滿足市場(chǎng)的需求，并為本
地客戶提供*的定制化。同年9月8日，
圖爾克（天津）傳感器有限公司作為德國(guó)圖爾克
集團(tuán)的全資子公司，在天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)注冊(cè)
成立。
歷經(jīng)20年的穩(wěn)健發(fā)展，集、銷售、系統(tǒng)
集成、工程為體的圖爾克公司，已逐
步發(fā)展成為圖爾克集團(tuán)在亞太地區(qū)的及銷售
。
目前，圖爾克公司年銷售額逾4.6億人民幣、員工500余人，并分別在北京、上海、廣州、武漢、沈
陽(yáng)、無(wú)錫、成都、西安等23個(gè)城市設(shè)立，已成功為10000多家客戶提供的產(chǎn)品和，客戶遍
布各。
圖爾克是您信賴的“自動(dòng)化元器件全系列供應(yīng)”和“*解決方案提供”！
對(duì)射式－光路對(duì)準(zhǔn)：光路對(duì)準(zhǔn)可使zui大數(shù)量的發(fā)射光到達(dá)接
收器，發(fā)射光要位于接收區(qū)域的位置。當(dāng)發(fā)射器為可見
光時(shí)，為使光路對(duì)準(zhǔn)方便，在接收器鏡頭的正前方放淺色
的標(biāo)定物，通過(guò)觀察照在標(biāo)定物上的光斑來(lái)調(diào)整發(fā)射器位置。
將標(biāo)定物移開，觀察傳感器上的過(guò)量增益指示燈，細(xì)調(diào)發(fā)射
器和接收器的位置以達(dá)到*的對(duì)準(zhǔn)位置。
對(duì)射式－檢測(cè)距離：檢測(cè)距離是指?jìng)鞲衅鞯陌l(fā)射器與接收器
之間的zui大距離。光束是指發(fā)射的所有光束中起作用的
那部分，為檢測(cè)
物體，此部分光必須
要被全部遮擋。
光束與發(fā)射器發(fā)射的
光束或接收器的可接
收區(qū)域是不樣的。
（見圖 4）
對(duì)射式－光縫：對(duì)于對(duì)射式光
電傳感器，在檢測(cè)小的部件或
進(jìn)行定位時(shí)，其光束
可能會(huì)太大以致不能進(jìn)行
檢測(cè)。在這種情況下，可以給
傳感器加裝光縫來(lái)減小光
束的尺寸。（見圖 5）
光縫會(huì)減小發(fā)射光束的尺寸：安裝光縫會(huì)減小通過(guò)鏡頭的光
的能量（光縫越小，通過(guò)的光就越少）。例如：直徑 20mm 的
鏡頭安裝上帶孔的光縫后，則通過(guò)此孔的光的能量?jī)H為原
來(lái)的(1/4) 或1/16，如果發(fā)射器和接收器都安裝了光縫，則光
的能量會(huì)損失雙倍。
矩形光縫與同尺寸的圓孔形光縫相比，其鏡頭接收光的區(qū)域
較大。因此，如果被測(cè)物通過(guò)光束的方向是定的，則優(yōu)
選用矩形光縫（如邊沿檢測(cè)）。如果小的被測(cè)物通過(guò)光束的方
向不是固定的，則用圓形光縫。
在使用對(duì)射式傳感器檢測(cè)小物體時(shí)，方面要光束
的尺寸必須小于被測(cè)物的zui小尺寸，同時(shí)要使鏡頭保留盡可
能大的可視區(qū)域，以足夠的檢測(cè)距離。
接收器

圖爾克TURCK光電傳感器測(cè)量與檢測(cè)產(chǎn)品安全
發(fā)射器
經(jīng)過(guò)調(diào)制的光脈沖
圖 2 經(jīng)過(guò)調(diào)制的光源
光電傳感器
光電傳感器是種可以檢測(cè)出其
接收到的光強(qiáng)的變化的小型電子
設(shè)備，它使用非常小的 LED 做為
光源（見圖 1）。
LED（發(fā)光二管）：是種半導(dǎo)
體元件，其電氣與普通二管相同，不同之處在于當(dāng)給
LED 通電流時(shí)，它會(huì)發(fā)光。它具有以下：
由于 LED 是固態(tài)的，所以它能延長(zhǎng)傳感器的使用。
由于 LED 沒有燈絲，所以它具有良的抗震動(dòng)抗沖擊性。
它能夠以非常快的速度來(lái)開關(guān)，開關(guān)速度可達(dá)到 KHz，（見
圖 2）將接收器的放大器調(diào)制到發(fā)射器的調(diào)制頻率，那么它
就只能對(duì)以此頻率振動(dòng)的光信號(hào)進(jìn)行放大。
LED 能發(fā)射人眼看不到的紅外光，也能發(fā)射可見的綠光、黃
光、紅光、藍(lán)光、藍(lán)綠光或
白光。其中，紅外光LED是
效率zui高的光束，同時(shí)也是
在光譜上與光電三管zui匹
配的光束。
調(diào)制的 LED 改進(jìn)了光電傳
感器的設(shè)計(jì)，增大了檢測(cè)距
離擴(kuò)展了光束的角度，使人
們逐漸接受了這種易于
對(duì)準(zhǔn)的光束。
檢測(cè)模式
光電傳感器的檢測(cè)模式分為如下幾類：對(duì)射式、反射板式、偏
振反射板式、直反式、聚焦式、定區(qū)域式和可調(diào)區(qū)域式。對(duì)
于光纖傳感器，如使用對(duì)射光纖，則為對(duì)射式檢測(cè)模式；如
使用直反式光纖，則為直反式檢測(cè)模式。
對(duì)射式
對(duì)射式檢測(cè)模式要求發(fā)射器
與接收器對(duì)射安裝，以
接收器能接收到發(fā)射器發(fā)出
的光。當(dāng)被測(cè)物擋住光束
時(shí)，傳感器就會(huì)檢測(cè)到。這
種模式對(duì)光能的利用率zui
高，并且能提供zui高的過(guò)量
增益。（見圖 3）
圖 1 光電傳感器
被測(cè)物
發(fā)射光
接收到的
反射光
圖 8 直反式
圖 6 光束為錐形
反射板式傳感器
反射光范圍
和接收范圍
光束 反射板
反射板式
傳感器 反射板
偏振光被去偏振后，水平振動(dòng)的光波可被接
收器接收
發(fā)射光為垂直偏振光
反射板式
傳感器
被光亮物體反射回來(lái)的光波其振動(dòng)方向與發(fā)
射器光相同，不能通過(guò)接收器的偏振鏡頭。
光亮物體
偏振反射板式：當(dāng)被測(cè)物有很強(qiáng)的反光率時(shí)，我們可以使用
偏振反射板式的傳感器。兩個(gè)偏振鏡頭分別安裝在發(fā)射器和
接收器鏡頭的前面，偏振方向互相垂直。
發(fā)射光經(jīng)發(fā)射器垂直偏振鏡頭偏振后，變成垂直振動(dòng)的光波
（見圖 7）此光波經(jīng)反射板反射（去偏振）后，變?yōu)樗椒较?br />振動(dòng)的光波，這種光波可通過(guò)接收器的水平偏振鏡頭被接收
器接收。偏振反射板式傳感器僅能與帶幾何棱鏡的反射板配
合使用。偏振反射板式傳感器適于檢測(cè)表面光亮的物體。
反射板式
反射板式傳感器將發(fā)射器和接收器集成為體，發(fā)射器的發(fā)
射光照到反射板上，經(jīng)反射板反射回接收器，任何擋住此光
束的物體都將被檢測(cè)到。在傳送帶控制等類似的應(yīng)用場(chǎng)合，
這種檢測(cè)模式非常普遍，因?yàn)檫@種檢測(cè)模式只需要在被測(cè)物
的側(cè)安裝傳感器。
反射板式傳感器的檢測(cè)距離為從傳感器到反射板的距離。其
光束通常為錐形，從鏡頭邊沿到反射板邊沿（見圖 6 ）
圖 7 偏振反射板式傳感器適于檢測(cè)表面光亮的物體
直反式
光電傳感器中，直反式傳感器是種常用的檢測(cè)模式。在這
種方式中，發(fā)射器發(fā)出的光以多種角度（見圖8）照到被測(cè)物
表面上，被測(cè)物表面以多種角度對(duì)入射光進(jìn)行反射，其中只
有很少的部分被反射回接收器。直反式傳感器將發(fā)射器和
接收器集為體，當(dāng)接收器接收到被測(cè)物反射回來(lái)的光時(shí)，被
測(cè)物就會(huì)被檢測(cè)到。這種傳感器加裝了小型鏡頭，使接收器
能接收到較強(qiáng)的反射光。寬光束式是種特殊形式的直反式
檢測(cè)模式，它不使用鏡頭，因此對(duì)是否與被測(cè)物對(duì)準(zhǔn)要求不
是非常嚴(yán)格。在某些應(yīng)用場(chǎng)合，如檢測(cè)透明物體時(shí)，般直
反式產(chǎn)品很難檢測(cè)到，而寬光束式產(chǎn)品卻能做到。
直反式檢測(cè)模式對(duì)光能的利用率相對(duì)較低，因?yàn)槠浣邮掌髦?br />能接收到很小部分的反
射光。同其他接近檢測(cè)模
式樣，直反式也受被測(cè)
物表面反光率的影響。對(duì)
于具有亮白表面的被 測(cè)
物，傳感器的檢測(cè)距離就
要比暗黑表面的物體要遠(yuǎn)
（見表 1）。
定區(qū)域式
定區(qū)域式傳感器有兩個(gè)接收器和個(gè)比較電路，當(dāng)遠(yuǎn)距離接
收器上的光強(qiáng)高于近距離接收器上的光強(qiáng)度時(shí)，傳感器將不
做出響應(yīng)，因此任何處于關(guān)斷點(diǎn)以外的物體都將被忽略掉。
（見圖 9）如果落在 R2上的反射光等于多于落在R1 上的反射
光，則傳感器檢測(cè)到被測(cè)物。