西克(SICK)傳感器的基本原理

西克(SICK)傳感器的基本原理：

        西克(SICK)傳感器首先把被丈量的改變轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的改變，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。由光通量對光電元件的效果原理不同所制成的光學(xué)測控體系是多種多樣的，按光電元件(光學(xué)測控體系)輸出量性質(zhì)可分二類，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丈量轉(zhuǎn)換光電傳感器成接連改變的光電流，它與被丈量間呈單值聯(lián)系。模擬式光電傳感器按被丈量(檢測目標(biāo)物體)方法可分為透射(吸收)式,漫反射式，遮光式(光束阻檔)三大類。所謂透射式是指被測物體放在光路中，恒光源宣布的光能量穿過被測物，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宣布的光投射到被測物上，再從被測物體外表反射后投射到光電元件上;所謂遮光式是指當(dāng)光源宣布的光通量經(jīng)被測物光遮其間一部份，使投射剄光電元件上的光通量改變,改變的程度與被測物體在光路方位有關(guān)，光敏二極管是zui常見的光傳感器。光敏二極管的外型與一般二極管相同，僅僅它的管殼上開有一個(gè)嵌著玻璃的窗口，以便于光線射入，為添加受光面積，PN結(jié)的面積做得較大，光敏二極管作業(yè)在反向偏置的作業(yè)狀態(tài)下，并與負(fù)載電阻相串聯(lián)，當(dāng)無光照時(shí)，它與一般二極管相同，反向電流很小(<µA)，稱為光敏二極管的暗電流;當(dāng)有光照時(shí)，載流子被激起，發(fā)生電子-空穴，稱為光電 光電傳感器載流子。在外電場的效果下，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。光電流的巨細(xì)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)度改變而改變的電信號(hào)。 光敏三極管除了具有光敏二極管能將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的功用外，還有對電信號(hào)放大的功用。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--發(fā)射極和集電極，基極不引出，管殼相同開窗口，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。作業(yè)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Iceo=(1+β)Icbo(很小)，比一般三極管的穿透電流還小;當(dāng)有光照時(shí)，激起很多的電子-空穴對，使得基極發(fā)生的電流Ib增大，此刻流過管子的電流稱為光電流，集電極電流Ic=(1+β)Ib，可見光電三極管要比光電二極管具有更高的靈敏度。

西克(SICK)傳感器的基本原理：

        德國SICK施克傳感器說明書

        西克(SICK)傳感器特性

        西克(SICK)傳感器靜態(tài)特性

    西克(SICK)傳感器的靜態(tài)特性是指對靜態(tài)的輸入信號(hào)，西克(SICK)傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互聯(lián)系。因?yàn)檫@時(shí)輸入量和輸出量都和時(shí)刻無關(guān)，所以它們之間的聯(lián)系，即傳感器的靜態(tài)特性可用一個(gè)不含時(shí)刻變量的代數(shù)方程，或以輸入量作橫坐標(biāo)，把與其對應(yīng)的輸出量作縱坐標(biāo)而畫出的特性曲線來描繪。表征傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有:線性度、靈敏度、遲滯、重復(fù)性、漂移等。

    (1)線性度:指傳感器輸出量與輸入量之間的實(shí)踐聯(lián)系曲線違背擬合直線的程度。界說為在全量程范圍內(nèi)實(shí)踐特性曲線與擬合直線之間的zui大偏差值與滿量程輸出值之比。

    (2)靈敏度:靈敏度是傳感器靜態(tài)特性的一個(gè)重要目標(biāo)。其界說為輸出量的增量與引起該增量的相應(yīng)輸入量增量之比。用S表明靈敏度。

    (3)遲滯:西克(SICK)傳感器在輸入量由小到大(正行程)及輸入量由大到小(反行程)改變期間其輸入輸出特性曲線不重合的現(xiàn)象成為遲滯。關(guān)于同一巨細(xì)的輸入信號(hào)，西克(SICK)傳感器的正反行程輸出信號(hào)巨細(xì)不相等，這個(gè)差值稱為遲滯差值。

    (4)重復(fù)性:重復(fù)性是指傳感器在輸入量按同一方向作全量程接連屢次改變時(shí)，所得特性曲線不一致的程度。

    (5)漂移:西克(SICK)傳感器的漂移是指在輸入量不變的情況下，傳感器輸出量隨著時(shí)刻改變，此現(xiàn)象稱為漂移。發(fā)生漂移的原因有兩個(gè)方面:一是傳感器本身結(jié)構(gòu)參數(shù);二是周圍環(huán)境(如溫度、濕度等)。

        西克(SICK)傳感器動(dòng)態(tài)特性：

        所謂動(dòng)態(tài)特性，是指西克(SICK)傳感器在輸入改變時(shí)，它的輸出的特性。在實(shí)踐作業(yè)中，傳感器的動(dòng)態(tài)特性常用它對某些規(guī)范輸入信號(hào)的呼應(yīng)來表明。這是因?yàn)槲骺?SICK)傳感器對規(guī)范輸入信號(hào)的呼應(yīng)容易用實(shí)驗(yàn)方法求得，而且它對規(guī)范輸入信號(hào)的呼應(yīng)與它對恣意輸入信號(hào)的呼應(yīng)之間存在必定的聯(lián)系，往往知道了前者就能推定后者。zui常用的規(guī)范輸入信號(hào)有階躍信號(hào)和正弦信號(hào)兩種，所以西克(SICK)傳感器的動(dòng)態(tài)特性也常用階躍呼應(yīng)和頻率呼應(yīng)來表明。

如您對文章中出現(xiàn)的產(chǎn)品感興趣，請點(diǎn)擊：西克(SICK)傳感器。