SICK傳(chuan)感器(qi)工作原理(li)

    美(mei)國(guo)SICK傳(chuan)感器(qi)是以光電(dian)器件(jian)作(zuo)為(wei)轉換元(yuan)件(jian)的(de)傳(chuan)感器(qi)。它(ta)可(ke)用(yong)於檢測直接(jie)引(yin)起(qi)光量(liang)變化(hua)的(de)非(fei)電(dian)量(liang)，如(ru)光強(qiang)、光照度(du)、輻射(she)測溫、氣體(ti)成分分析(xi)等(deng)；也(ye)可(ke)用(yong)來檢測能(neng)轉換成(cheng)光量(liang)變化(hua)的(de)其(qi)他非電(dian)量(liang)，如(ru)零(ling)件(jian)直徑、表面(mian)粗(cu)糙度、應(ying)變(bian)、位(wei)移(yi)、振(zhen)動(dong)、速(su)度、加速(su)度，以及物(wu)體(ti)的(de)形狀(zhuang)、工作狀(zhuang)態的(de)識(shi)別(bie)等(deng)。光電(dian)式傳(chuan)感器(qi)具(ju)有(you)非(fei)接(jie)觸(chu)、響應(ying)快(kuai)、性能(neng)可(ke)靠(kao)等(deng)特點(dian)，因(yin)此在(zai)工業自(zi)動(dong)化(hua)裝置和(he)機器人中(zhong)獲(huo)得廣泛應用(yong)。近年(nian)來，新(xin)的(de)光電(dian)器件(jian)不斷(duan)湧(yong)現，特別(bie)是CCD圖像(xiang)傳(chuan)感器(qi)的(de)誕(dan)生(sheng)，為西(xi)克（SICK）傳(chuan)感器(qi)的(de)進(jin)壹(yi)步(bu)應(ying)用(yong)開(kai)創了新(xin)的(de)壹(yi)頁(ye)。
    西(xi)克（SICK）傳(chuan)感器(qi)工作原理(li)：西(xi)克（SICK）傳(chuan)感器(qi)首(shou)先把被(bei)測量(liang)的(de)變(bian)化(hua)轉換成(cheng)光信(xin)號(hao)的(de)變(bian)化(hua)，然(ran)後借助光電(dian)元件(jian)進(jin)壹(yi)步(bu)將(jiang)光信(xin)號(hao)轉換成(cheng)電(dian)信(xin)號(hao)。光電(dian)傳(chuan)感器(qi)壹(yi)般由(you)光源、光學通(tong)路(lu)和(he)光電(dian)元件(jian)三(san)部(bu)分組(zu)成。由(you)光通(tong)量(liang)對光電(dian)元件(jian)的(de)作(zuo)用(yong)原理(li)不同(tong)所(suo)制成的(de)光學測控(kong)系統(tong)是多種(zhong)多樣的(de)，按(an)光電(dian)元件(jian)(光學測控(kong)系統(tong))輸(shu)出(chu)量(liang)性質(zhi)可(ke)分二(er)類(lei)，即模擬(ni)式光電(dian)傳(chuan)感器(qi)和(he)脈沖(開關)式光電(dian)傳(chuan)感器(qi)，模(mo)擬(ni)式光電(dian)傳(chuan)感器(qi)是將被(bei)測量(liang)轉換光電(dian)傳(chuan)感器(qi)成(cheng)連(lian)續(xu)變(bian)化(hua)的(de)光電(dian)流(liu)，它(ta)與(yu)被(bei)測量(liang)間呈(cheng)單值(zhi)關系。模擬(ni)式光電(dian)傳(chuan)感器(qi)按(an)被測量(liang)(檢測目標物(wu)體(ti))方(fang)法可(ke)分為透(tou)射(吸收(shou))式,漫(man)反(fan)射式，遮光式(光束(shu)阻檔(dang))三大(da)類(lei)。所(suo)謂(wei)透(tou)射式是指被測物(wu)體(ti)放在光路(lu)中(zhong)，恒(heng)光源發(fa)出(chu)的(de)光能(neng)量(liang)穿過被測物(wu)，部(bu)份被吸收(shou)後，透(tou)射光投射(she)到(dao)光電(dian)元件(jian)上；所(suo)謂(wei)漫反(fan)射式是指恒光源發(fa)出(chu)的(de)光投射(she)到(dao)被測物(wu)上，再(zai)從(cong)被(bei)測物(wu)體(ti)表面(mian)反(fan)射後投射(she)到(dao)光電(dian)元件(jian)上;所(suo)謂(wei)遮光式是指當光源發(fa)出(chu)的(de)光通(tong)量(liang)經被測物(wu)光遮其(qi)中(zhong)壹(yi)部(bu)份，使投射剄(jing)光電(dian)元件(jian)上的(de)光通(tong)量(liang)改變(bian),改變(bian)的(de)程(cheng)度(du)與(yu)被(bei)測物(wu)體(ti)在光路(lu)位(wei)置有(you)關，光敏(min)二(er)極(ji)管(guan)是zui常見的(de)光傳(chuan)感器(qi)。光敏(min)二(er)極(ji)管(guan)的(de)外(wai)型(xing)與(yu)壹(yi)般二(er)極(ji)管(guan)壹(yi)樣(yang)，只(zhi)是它(ta)的(de)管(guan)殼(ke)上開(kai)有(you)壹(yi)個(ge)嵌著玻璃的(de)窗(chuang)口(kou)，以便(bian)於光線(xian)射入，為(wei)增(zeng)加受光面(mian)積(ji)，PN結(jie)的(de)面(mian)積(ji)做(zuo)得(de)較(jiao)大，光敏(min)二(er)極(ji)管(guan)工作在(zai)反(fan)向偏(pian)置的(de)工作狀(zhuang)態下，並(bing)與(yu)負(fu)載(zai)電(dian)阻相(xiang)串聯(lian)，當無光照時，它(ta)與(yu)普(pu)通(tong)二(er)極(ji)管(guan)壹(yi)樣(yang)，反(fan)向電(dian)流(liu)很小(xiao)（<µA），稱為光敏(min)二(er)極(ji)管(guan)的(de)暗(an)電(dian)流(liu)；當有(you)光照時，載(zai)流(liu)子(zi)被激(ji)發(fa)，產生電(dian)子(zi)-空穴，稱(cheng)為(wei)光電(dian) 光電(dian)傳(chuan)感器(qi)載(zai)流(liu)子(zi)。在外(wai)電(dian)場的(de)作(zuo)用(yong)下，光電(dian)載(zai)流(liu)子(zi)參(can)於導電(dian)，形成比(bi)暗(an)電(dian)流(liu)大得(de)多的(de)反(fan)向電(dian)流(liu)，該反(fan)向電(dian)流(liu)稱為(wei)光電(dian)流(liu)。光電(dian)流(liu)的(de)大(da)小(xiao)與(yu)光照強(qiang)度成(cheng)正比，於是在負(fu)載(zai)電(dian)阻上就(jiu)能(neng)得到(dao)隨(sui)光照強(qiang)度變(bian)化(hua)而(er)變(bian)化(hua)的(de)電(dian)信(xin)號(hao)。 光敏(min)三(san)極(ji)管(guan)除了具(ju)有(you)光敏(min)二(er)極(ji)管(guan)能(neng)將光信(xin)號(hao)轉換成(cheng)電(dian)信(xin)號(hao)的(de)功(gong)能(neng)外(wai)，還(hai)有(you)對電(dian)信(xin)號(hao)放大的(de)功(gong)能(neng)。光敏(min)三(san)級管的(de)外(wai)型(xing)與(yu)壹(yi)般三極管相(xiang)差(cha)不大(da)，壹(yi)般光敏(min)三(san)極(ji)管(guan)只引出兩(liang)個(ge)極(ji)——發(fa)射(she)極(ji)和(he)集電(dian)極，基(ji)極不引(yin)出(chu)，管殼(ke)同(tong)樣(yang)開(kai)窗(chuang)口(kou)，以便(bian)光線(xian)射入。為(wei)增(zeng)大光照，基(ji)區(qu)面(mian)積(ji)做(zuo)得(de)很大(da)，發(fa)射(she)區(qu)較(jiao)小，入射光主(zhu)要被基(ji)區吸收(shou)。工作時集電(dian)結反(fan)偏(pian)，發(fa)射(she)結(jie)正(zheng)偏(pian)。在無光照時管(guan)子(zi)流(liu)過的(de)電(dian)流(liu)為暗(an)電(dian)流(liu)Iceo=（1+β）Icbo（很小(xiao)），比壹(yi)般三極管的(de)穿透(tou)電(dian)流(liu)還小(xiao)；當有(you)光照時，激(ji)發(fa)大(da)量(liang)的(de)電(dian)子(zi)-空穴對，使(shi)得基極產生的(de)電(dian)流(liu)Ib增(zeng)大，此刻(ke)流(liu)過管子(zi)的(de)電(dian)流(liu)稱為(wei)光電(dian)流(liu)，集電(dian)極電(dian)流(liu)Ic=（1+β）Ib，可(ke)見光電(dian)三極(ji)管要比光電(dian)二(er)極(ji)管(guan)具(ju)有(you)更(geng)高的(de)靈(ling)敏(min)度(du)。

SICK傳(chuan)感器(qi)工作原理(li)