圖爾克傳感器工作原理

德國(guó)TURCK圖爾克傳感器是采用光電元件作為檢測(cè)元件的傳感器。它首先把被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的變化,然后借助光電元件進(jìn)一步將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。光電傳感器一般由光源、光學(xué)通路和光電元件三部分組成。由光通量對(duì)光電元件的作用原理不同所制成的光學(xué)測(cè)控系統(tǒng)是多種多樣的,按光電元件(光學(xué)測(cè)控系統(tǒng))輸出量性質(zhì)可分類,即模擬式光電傳感器和脈沖(開關(guān))式光電傳感器.

模擬式光電傳感器是將被測(cè)量轉(zhuǎn)換光電傳感器成連續(xù)變化的光電流,它與被測(cè)量間呈單值關(guān)系.模擬式光電傳感器按被測(cè)量(檢測(cè)目標(biāo)物體)方法可分為透射(吸收)式,漫反射式,速光式(光東阻檔)三大類.所謂透射式是指被測(cè)物體放在光路中,恒光源發(fā)出的光能量穿過被測(cè)物,部份被吸收后,透射光投射到光電元件上;所謂漫反射式是指恒光源發(fā)出的光投射到被測(cè)物上,再?gòu)谋粶y(cè)物體表面反射后投射到光電元件上:所謂遮光式是指當(dāng)光源發(fā)出的光通量經(jīng)被測(cè)物光遮其中ー部份,使投射到光電元件上的光通量改變,改變的程度與被測(cè)物體在光路位置有關(guān).光二極管是zi常見的光傳感。

光教二極管的外型與一般二極管樣,只是它的管亮上開有一個(gè)嵌著玻璃的宦便子光線射入,為增加受光面積,PN結(jié)的面積做得較大,光極管工作在反向偏置的工作狀態(tài)下,并與負(fù)載電阻相聯(lián),當(dāng)無光照時(shí),它與普道ニ極管一樣,反向電流很小m cro:A),稱為光教二極管的暗電流;當(dāng)有光照時(shí),載流子被激發(fā),產(chǎn)生電子-空六,稱為光電光電傳感器載流子。在外電場(chǎng)的作用下,光電載流子參于導(dǎo)電,形成比暗電流大得多的反向電流,該反向電流稱為光電流。光電流的大小與光照強(qiáng)度成正比,于是在負(fù)載電阻上就能得到隨光照強(qiáng)度變化而変化的電信號(hào)。

光敏三極管除了具有光數(shù)二極管能將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的功能外,還有對(duì)電信號(hào)放大的功能。光敏三級(jí)管的外型與一般三極管相差不大,一般光敏三極管只引出兩個(gè)極一一發(fā)射極和集電極,基極不引出,管殼同樣開窗口,以便光線射入。為增大光照,基區(qū)面積做得很大,發(fā)射區(qū)較小,入射光主要被基區(qū)吸收。工作時(shí)集電結(jié)反偏,發(fā)射結(jié)正偏。在無光照時(shí)管子流過的電流為暗電流Ieo=(1+-B)Iebo(很小),比一般三極管的穿透電流還小;當(dāng)有光照時(shí),激發(fā)大量的電子空穴對(duì),使得基極產(chǎn)生的電流b増大,此刻流過管子的電流稱為光電流,集電極電流Ie=(1+8)Ib,可見光電三極管要比光電二極管具有更高的靈敏度。

TURCK圖爾克傳感器是以光電器件作為轉(zhuǎn)換元件的傳感用于檢測(cè)直接引起光量變化的非電量,如光張、光照度、輻射測(cè)測(cè)溫、氣體成分分析等;也可用來檢測(cè)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(dòng)、速度、加速度,以及物體的形狀、工作狀態(tài)的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(dòng)化裝置和機(jī)器人中獲得廣近年來,新件不斷涌現(xiàn),特別是CCD圖像傳感器的誕生,為 TURCK傳感器的定應(yīng)用開創(chuàng)了新

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