德国TURCK图尔克光纤传感器完整工作流程

德国TURCK图尔克光纤式光电传感器｜完整工作流程

图尔克光纤传感器属于传光型光纤光电开关，由【光纤放大器 + 光纤探头（塑料 / 玻璃光纤）】分体构成；电子电路集中在放大器，光纤只负责传导光，适合狭小空间、高温、强电磁干扰点位检测

核心主线：放大器发光 → 光纤导光到检测头 → 工件调制光强 → 回光经光纤传回放大器 → 光电转换 + 阈值比对 → 开关 / IO-Link 输出至 PLC

硬件组成（先理清部件）

光纤放大器（主机）：内置红外 LED（940nm 常见）、光电接收管、MCU、数字显示、TEACH 示教键、NPN/PNP 输出、IO-Link、10…30VDC 供电、反接 / 短路保护

光纤探头（光纤线）

对射型：两根独立光纤（发射光纤、接收光纤，分置两侧）

漫反射 / 反射板式：同轴双芯光纤（同一探头内集成发射 + 接收）

材质：塑料光纤（常温通用）、玻璃光纤（高温、耐油、远距离）

配套：M12 接插件、反光板（R 型反射板式专用）

检测模式光路逻辑（图尔克标准）

德国TURCK图尔克光纤式光电传感器对射式 Through-beam（IT 系列玻璃光纤 / PIT 塑料光纤）

放大器→发射光纤→出光→对面接收光纤→回传放大器；工件经过 = 光路切断、接收光跌，触发输出。优势：最远、不受工件颜色影响，适合透明件、粉尘大工况

漫反射 Diffuse

同轴光纤向外发光 → 工件表面反射一部分光回光纤 → 放大器接收；有工件 = 回光变强；受工件颜色 / 粗糙度影响，适合单侧安装、小零件

反射板式 Retro-reflective

光纤射向专用反光板 → 正常时光原路返回；工件遮挡光路 = 回光消失；兼顾单侧安装 + 稳定性，适合流水线箱体

窗口示教模式 Window（放大器）

同时记录「无工件背景光强」+「工件标准光强」，只在区间内触发；用于区分深浅色、抑制背景反光、微小高度检测

完整闭环工作流程（上电→检测→输出→诊断）

Step1 上电初始化（10…30VDC）

TURCK光纤式光电传感器放大器自检、LED 光源起振、数字显示点亮、加载上次示教阈值；

IO-Link 型号自动握手主站，读取 IODD、上传固件版本、光强、温度、故障码；

多机并排时开启同步防互扰（Multiplex），避免相邻光纤互相串光误触发

Step2 发射光输出（调制红外光）

放大器内部红外 LED 输出高频调制光（降低环境自然光干扰），耦合进入发射光纤内，依靠全反射沿光纤传导至前端探头。

注意：光纤严禁小半径弯折、挤压、断芯，否则直接光衰、信号不稳

Step3 检测点位：工件对光进行 “调制"（核心环节）

对射 / 反射板式：工件遮挡光路 → 回光衰减

漫反射：工件反射光线 → 回光增强

光斑大小由光纤头部透镜决定：聚焦型小光斑适合微小端子、缝隙检测

Step4 回光沿光纤传回放大器

TURCK光纤式光电传感器携带 “有无工件" 信息的反射 / 透射光，经接收光纤传回放大器内部光电二极管 PD。

Step5 光电转换 + 信号调理

PD 把光信号→微弱电流信号，再做前置放大、带通滤波（滤除工频、环境杂散光）、ADC 数字化，得到实时接收光强值（显示屏实时显示）

Step6 阈值比对（TEACH 示教值为基准）

放大器把实时光强 VS 预先示教的切换阈值，分两种输出逻辑：

L-ON（Light ON 光通导通 / 常开 NO）：收到足够回光 → 输出 ON

D-ON（Dark ON 遮光导通 / 常闭 NC）：回光低于阈值 → 输出 ON

TURCK光纤式光电传感器双点示教（Two-point Teach）最推荐：分别采集【有工件】【无工件】两种状态自动生成阈值 + 滞环，抑制抖动、粉尘漂移

Step7 输出驱动（开关量 / IO-Link / 模拟量）

普通款：PNP/NPN 晶体管输出（接 PLC 数字输入），带短路保护

IO-Link 款：除 SIO 开关量，同步上传实时光强、信噪比、温度、光纤脏污预警、计数，支持远程改阈值、远程示教、预测维护

少数型号支持 4…20mA 模拟量，用于距离连续监测

Step8 状态指示 + 持续循环

电源绿灯、输出黄灯；光强数字实时刷新；部分型号光纤衰减预警（光纤头积灰、断芯提前告警）

高速型号微秒级循环采样，持续重复【发光→收光→比对→输出】，满足高速流水线计数