西克(SICK)传感器的基本原理

西克(SICK)传感器的基本原理：

        西克(SICK)传感器首先把被丈量的改变转换成光信号的改变，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。

        光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。由光通量对光电元件的效果原理不同所制成的光学测控体系是多种多样的，按光电元件(光学测控体系)输出量性质可分二类，即模拟式光电传感器和脉冲(开关)式光电传感器，模拟式光电传感器是将被丈量转换光电传感器成接连改变的光电流，它与被丈量间呈单值联系。模拟式光电传感器按被丈量(检测目标物体)方法可分为透射(吸收)式,漫反射式，遮光式(光束阻档)三大类。所谓透射式是指被测物体放在光路中，恒光源宣布的光能量穿过被测物，部份被吸收后，透射光投射到光电元件上;所谓漫反射式是指恒光源宣布的光投射到被测物上，再从被测物体外表反射后投射到光电元件上;所谓遮光式是指当光源宣布的光通量经被测物光遮其间一部份，使投射刭光电元件上的光通量改变,改变的程度与被测物体在光路方位有关，光敏二极管是zui常见的光传感器。光敏二极管的外型与一般二极管相同，仅仅它的管壳上开有一个嵌着玻璃的窗口，以便于光线射入，为添加受光面积，PN结的面积做得较大，光敏二极管作业在反向偏置的作业状态下，并与负载电阻相串联，当无光照时，它与一般二极管相同，反向电流很小(<µA)，称为光敏二极管的暗电流;当有光照时，载流子被激起，发生电子-空穴，称为光电 光电传感器载流子。在外电场的效果下，光电载流子参于导电，形成比暗电流大得多的反向电流，该反向电流称为光电流。光电流的巨细与光照强度成正比，于是在负载电阻上就能得到随光照强度改变而改变的电信号。 光敏三极管除了具有光敏二极管能将光信号转换成电信号的功用外，还有对电信号放大的功用。光敏三级管的外型与一般三极管相差不大，一般光敏三极管只引出两个极--发射极和集电极，基极不引出，管壳相同开窗口，以便光线射入。为增大光照，基区面积做得很大，发射区较小，入射光主要被基区吸收。作业时集电结反偏，发射结正偏。在无光照时管子流过的电流为暗电流Iceo=(1+β)Icbo(很小)，比一般三极管的穿透电流还小;当有光照时，激起很多的电子-空穴对，使得基极发生的电流Ib增大，此刻流过管子的电流称为光电流，集电极电流Ic=(1+β)Ib，可见光电三极管要比光电二极管具有更高的灵敏度。

西克(SICK)传感器的基本原理：

        德国SICK施克传感器说明书

        西克(SICK)传感器特性

        西克(SICK)传感器静态特性

    西克(SICK)传感器的静态特性是指对静态的输入信号，西克(SICK)传感器的输出量与输入量之间所具有相互联系。因为这时输入量和输出量都和时刻无关，所以它们之间的联系，即传感器的静态特性可用一个不含时刻变量的代数方程，或以输入量作横坐标，把与其对应的输出量作纵坐标而画出的特性曲线来描绘。表征传感器静态特性的主要参数有:线性度、灵敏度、迟滞、重复性、漂移等。

    (1)线性度:指传感器输出量与输入量之间的实践联系曲线违背拟合直线的程度。界说为在全量程范围内实践特性曲线与拟合直线之间的zui大偏差值与满量程输出值之比。

    (2)灵敏度:灵敏度是传感器静态特性的一个重要目标。其界说为输出量的增量与引起该增量的相应输入量增量之比。用S表明灵敏度。

    (3)迟滞:西克(SICK)传感器在输入量由小到大(正行程)及输入量由大到小(反行程)改变期间其输入输出特性曲线不重合的现象成为迟滞。关于同一巨细的输入信号，西克(SICK)传感器的正反行程输出信号巨细不相等，这个差值称为迟滞差值。

    (4)重复性:重复性是指传感器在输入量按同一方向作全量程接连屡次改变时，所得特性曲线不一致的程度。

    (5)漂移:西克(SICK)传感器的漂移是指在输入量不变的情况下，传感器输出量随着时刻改变，此现象称为漂移。发生漂移的原因有两个方面:一是传感器本身结构参数;二是周围环境(如温度、湿度等)。

        西克(SICK)传感器动态特性：

        所谓动态特性，是指西克(SICK)传感器在输入改变时，它的输出的特性。在实践作业中，传感器的动态特性常用它对某些规范输入信号的呼应来表明。这是因为西克(SICK)传感器对规范输入信号的呼应容易用实验方法求得，而且它对规范输入信号的呼应与它对恣意输入信号的呼应之间存在必定的联系，往往知道了前者就能推定后者。zui常用的规范输入信号有阶跃信号和正弦信号两种，所以西克(SICK)传感器的动态特性也常用阶跃呼应和频率呼应来表明。

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