西克（SICK）傳感器工作原理

【資料簡(jiǎn)介】

1關(guān)于施克(SICK)  現(xiàn)已更名為“西克”。
SICK成立于1946年，公司名稱取自于公司創(chuàng)始人歐文·西克博士（Dr. Erwin Sick）的姓氏，總公司位于德國(guó)西南部的瓦爾德基爾希市（Waldkirch）。SICK已在建立了接近50個(gè)子公司和眾多的銷售機(jī)構(gòu), 雇員總數(shù)超過(guò)6,300人，2012年銷售業(yè)績(jī)達(dá)到 9.71億歐元。
西克中國(guó)成立于1994年，為西克(SICK)在亞洲的重要分支機(jī)構(gòu)之一。歷經(jīng)多年的發(fā)展與積累，已成為當(dāng)?shù)赜绊懥Φ闹悄軅鞲衅鹘鉀Q方案供應(yīng)商，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，包括包裝，食品飲料，機(jī)床，汽車，物流，交通，機(jī)場(chǎng)，鋼鐵，電子，紡織等行業(yè)。*各主要區(qū)域的機(jī)構(gòu)體系和業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。[1]
西克的歷史
1946 SICK(西克)公司的誕生：Erwin Sick在得到駐慕尼黑美國(guó)軍管政府的批準(zhǔn)后成立了他自己的工程辦公室。
1952 在漢諾威舉辦的機(jī)床博覽會(huì)上展出*個(gè)的事故預(yù)防光幕，因此而收到的訂單讓公司開(kāi)始了組裝線工作，而此舉也成為一個(gè)經(jīng)濟(jì)突破。
1956 SICK(西克)公司搬遷到瓦爾德基爾希，此時(shí)該公司已擁有雇員25人。
1972 *個(gè)子公司在法國(guó)成立。
1975 成立了在美國(guó)的*個(gè)子公司。
1988 79歲高齡的Erwin Sick去世了，他的夫人Gisela Sick作為合伙人開(kāi)始經(jīng)營(yíng)西克公司。
1996 SICK(西克)公司由Erwin Sick GmbH(一家私營(yíng)有限公司)變成Aktiengesellschaft(股份公司)。
1999 *次在國(guó)內(nèi)及國(guó)外發(fā)放員工股。
2006 慶祝SICK公司誕辰60周年。
2010 SICK在*范圍內(nèi)已擁有員工5,000余人，并在50多個(gè)國(guó)家建立了分支機(jī)構(gòu)，年銷售額達(dá)到7.48億歐元，SICK已成為的傳感器和傳感器解決方案生產(chǎn)商之一。
2012 SICK建立了50多個(gè)分支機(jī)構(gòu)及銷售代理商。目前 在*范圍內(nèi)已擁有員工6,300余人，年銷售額達(dá)到9.71億歐元。
2西克（SICK）傳感器介紹
西克（SICK）傳感器是以光電器件作為轉(zhuǎn)換元件的傳感器。它可用于檢測(cè)直接引起光量變化的非電量，如光強(qiáng)、光照度、輻射測(cè)溫、氣體成分分析等；也可用來(lái)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)的識(shí)別等。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)器人中獲得廣泛應(yīng)用。近年來(lái)，新的光電器件不斷涌現(xiàn)，特別是CCD圖像傳感器的誕生，為西克（SICK）傳感器的進(jìn)一步應(yīng)用開(kāi)創(chuàng)了新的一頁(yè)。
3西克（SICK）傳感器工作原理
西克（SICK）傳感器首先把被測(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)可分二類，即模擬式光電傳感器和脈沖(開(kāi)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，遮光式(光束阻檔)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(guò)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(cè)物體在光路位置有關(guān)，光敏二極管是zui常見(jiàn)的光傳感器。光敏二極管的外型與一般二極管一樣，只是它的管殼上開(kāi)有一個(gè)嵌著玻璃的窗口，以便于光線射入，為增加受光面積，PN結(jié)的面積做得較大，光敏二極管工作在反向偏置的工作狀態(tài)下，并與負(fù)載電阻相串聯(lián)，當(dāng)無(wú)光照時(shí)，它與普通二極管一樣，反向電流很小（<&micro;A），稱為光敏二極管的暗電流；當(dāng)有光照時(shí)，載流子被激發(fā)，產(chǎn)生電子-空穴，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)度變化而變化的電信號(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——發(fā)射極和集電極，基極不引出，管殼同樣開(kāi)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(wú)光照時(shí)管子流過(guò)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)，激發(fā)大量的電子-空穴對(duì)，使得基極產(chǎn)生的電流Ib增大，此刻流過(guò)管子的電流稱為光電流，集電極電流Ic=（1+β）Ib，可見(jiàn)光電三極管要比光電二極管具有更高的靈敏度。
4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(duì)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關(guān)系。因?yàn)檫@時(shí)輸入量和輸出量都和時(shí)間無(wú)關(guān)，所以它們之間的關(guān)系，即傳感器的靜態(tài)特性可用一個(gè)不含時(shí)間變量的代數(shù)方程，或以輸入量作橫坐標(biāo)，把與其對(duì)應(yīng)的輸出量作縱坐標(biāo)而畫(huà)出的特性曲線來(lái)描述。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?jìng)鞲衅鬏敵隽颗c輸入量之間的實(shí)際關(guān)系曲線偏離擬合直線的程度。定義為在全量程范圍內(nèi)實(shí)際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)重要指標(biāo)。其定義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表示靈敏度。
（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）變化期間其輸入輸出特性曲線不重合的現(xiàn)象成為遲滯。對(duì)于同一大小的輸入信號(hào)，西克（SICK）傳感器的正反行程輸出信號(hào)大小不相等，這個(gè)差值稱為遲滯差值。
（4）重復(fù)性：重復(fù)性是指?jìng)鞲衅髟谳斎肓堪赐环较蜃魅砍踢B續(xù)多次變化時(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)間變化，此現(xiàn)象稱為漂移。產(chǎn)生漂移的原因有兩個(gè)方面：一是傳感器自身結(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）傳感器在輸入變化時(shí)，它的輸出的特性。在實(shí)際工作中，傳感器的動(dòng)態(tài)特性常用它對(duì)某些標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)來(lái)表示。這是因?yàn)槲骺耍⊿ICK）傳感器對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)容易用實(shí)驗(yàn)方法求得，并且它對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)與它對(duì)任意輸入信號(hào)的響應(yīng)之間存在一定的關(guān)系，往往知道了前者就能推定后者。zui常用的標(biāo)準(zhǔn)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)特性也常用階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)來(lái)表示。