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用七點(diǎn)分享德國(guó)SICK光敏傳感器的特性
閱讀：404 發(fā)布時(shí)間：2024-4-11用七點(diǎn)分享德國(guó)SICK光敏傳感器的特性：
1.傳感器的動(dòng)態(tài)性,。動(dòng)特性是指?jìng)鞲衅鲗?duì)隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性,。動(dòng)態(tài)特性輸入信號(hào)變化時(shí)，輸出信號(hào)隨時(shí)間變化而相應(yīng)地變化,，這個(gè)過(guò)程稱為響應(yīng),。傳感器的動(dòng)態(tài)特性是指?jìng)鞲衅鲗?duì)隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性。動(dòng)態(tài)特性好的傳感器,，當(dāng)輸入信號(hào)是隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)信號(hào)時(shí),，傳感器能及時(shí)精確地跟蹤輸入信號(hào)，按照輸入信號(hào)的變化規(guī)律輸出信號(hào),。當(dāng)傳感器輸入信號(hào)的變化緩慢時(shí),，是容易跟蹤的，但隨著輸入信號(hào)的變化加快,，傳感器的及時(shí)跟蹤性能會(huì)逐漸下降,。通常要求傳感器不僅能精確地顯示被測(cè)量的大小,，而且還能復(fù)現(xiàn)被測(cè)量隨時(shí)間變化的規(guī)律，這也是傳感器的重要特性之一,。
2.傳感器的線性度,。通常情況下，傳感器的實(shí)際靜態(tài)特性輸出是條曲線而非直線,。在實(shí)際工作中,，為使儀表具有均勻刻度的讀數(shù)，常用一條擬合直線近似地代表實(shí)際的特性曲線,、線性度(非線性誤差)就是這個(gè)近似程度的一個(gè)性能指標(biāo),。擬合直線的選取有多種方法。如將零輸入和滿量程輸出點(diǎn)相連的理論直線作為擬合直線;或?qū)⑴c特性曲線上各點(diǎn)偏差的平方和為最小的理論直線作為擬合直線,，此擬合直線稱為最小二乘法擬合直線,。
3.傳感器的靈敏度。靈敏度是指?jìng)鞲衅髟诜€(wěn)態(tài)工作情況下輸出量變化△y對(duì)輸入量變化△x的比值,。它是輸出一輸入特性曲線的斜率,。如果傳感器的輸出和輸入之間顯線性關(guān)系，則靈敏度S是一個(gè)常數(shù),。否則,，它將隨輸入量的變化而變化,。靈敏度的量綱是輸出,、輸入量的量綱之比。例如,，某位移傳感器,，在位移變化1mm時(shí)，輸出電壓變化為200mV,則其靈敏度應(yīng)表示為200mV/mm.當(dāng)傳感器的輸出,、輸入量的量綱相同時(shí),，靈敏度可理解為放大倍數(shù)。
4.傳感器的穩(wěn)定性,。穩(wěn)定性表示傳感器在一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)保持其性能參數(shù)的能力,。理想的情況是不論什么時(shí)候，傳感器的特性參數(shù)都不隨時(shí)間變化,。但實(shí)際上,，隨著時(shí)間的推移，大多數(shù)傳感器的特性會(huì)發(fā)生改變,。這是因?yàn)槊舾衅骷驑?gòu)成傳感器的部件,，其特性會(huì)隨時(shí)間發(fā)生變化，從而影響傳感器的穩(wěn)定性,。
5.傳感器的分辨力,。分辨力是指?jìng)鞲衅骺赡芨惺艿降谋粶y(cè)量的最小變化的能力,。也就是說(shuō)，如果輸入量從某一非零值緩慢地變化,。當(dāng)輸入變化值未超過(guò)某一數(shù)值時(shí),，傳感器的輸出不會(huì)發(fā)生變化，即傳感器對(duì)此輸入量的變化是分辨不出來(lái)的,。只有當(dāng)輸入量的變化超過(guò)分辨力時(shí),，其輸出才會(huì)發(fā)生變化。通常傳感器在滿量程范圍內(nèi)各點(diǎn)的分辨力并不相同,，因此常用滿量程中能使輸出量產(chǎn)生階躍變化的輸入量中的最大變化值作為衡量分辨力的指標(biāo),。上述指標(biāo)若用滿量程的百分比表示，則稱為分辨率,。
6.傳感器的遲滯性,。遲滯特性表征傳感器在正向(輸入量增大)和反向(輸入量減小)行程間輸出-輸入特性曲線不一致的程度，通常用這兩條曲線之間的最大差值△MAX與滿量程輸出F·S的百分比表示,。遲滯可由傳感器內(nèi)部元件存在能量的吸收造成,。
7.傳感器的重復(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)多次變動(dòng)時(shí)所得特性曲線不一致的程度,。各條特性曲線越靠近,，說(shuō)明重復(fù)性越好，隨機(jī)誤差就越小,。
二,、常見的傳感器種類
上面總結(jié)了傳感器的一些主要特性，下面就把常見的傳感器的種類帶給大家,。
1.電阻式傳感器
電阻式傳感器是將被測(cè)量,，如位移、形變,、力,、加速度、濕度,、溫度等這些物理量轉(zhuǎn)換式成電阻值這樣的一種器件,。主要有電阻應(yīng)變式、壓阻式,、熱電阻,、熱敏、氣敏,、濕敏等電阻式傳感器件,。
2.變頻功率傳感器
變頻功率傳感器通過(guò)對(duì)輸入的電壓、電流信號(hào)進(jìn)行交流采樣,，再將采樣值通過(guò)電纜,、光纖等傳輸系統(tǒng)與數(shù)字量輸入二次儀表相連,，數(shù)字量輸入二次儀表對(duì)電壓、電流的采樣值進(jìn)行運(yùn)算,，可以獲取電壓有效值,、電流有效值、基波電壓,、基波電流,、諧波電壓、諧波電流,、有功功率,、基波功率、諧波功率等參數(shù),。
3.稱重傳感器
稱重傳感器是一種能夠?qū)⒅亓D(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的力→電轉(zhuǎn)換裝置,，是電子衡器的一個(gè)關(guān)鍵部件。
能夠?qū)崿F(xiàn)力→電轉(zhuǎn)換的傳感器有多種,，常見的有電阻應(yīng)變式,、電磁力式和電容式等。電磁力式主要用于電子天平,，電容式用于部分電子吊秤,，而絕大多數(shù)衡器產(chǎn)品所用的還是電阻應(yīng)變式稱重傳感器。電阻應(yīng)變式稱重傳感器結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,，準(zhǔn)確度高,，適用面廣，且能夠在相對(duì)比較差的環(huán)境下使用,。
4.電阻應(yīng)變式傳感器
傳感器中的電阻應(yīng)變片具有金屬的應(yīng)變效應(yīng),，即在外力作用下產(chǎn)生機(jī)械形變，從而使電阻值隨之發(fā)生相應(yīng)的變化,。電阻應(yīng)變片主要有金屬和半導(dǎo)體兩類，金屬應(yīng)變片有金屬絲式,、箔式,、薄膜式之分。半導(dǎo)體應(yīng)變片具有靈敏度高(通常是絲式,、箔式的幾十倍),、橫向效應(yīng)小等優(yōu)點(diǎn)。
5.壓阻式傳感器
壓阻式傳感器是根據(jù)半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)在半導(dǎo)體材料的基片上經(jīng)擴(kuò)散電阻而制成的器件,。其基片可直接作為測(cè)量傳感元件,，擴(kuò)散電阻在基片內(nèi)接成電橋形式。當(dāng)基片受到外力作用而產(chǎn)生形變時(shí),，各電阻值將發(fā)生變化,，電橋就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的不平衡輸出,。用作壓阻式傳感器的基片(或稱膜片)材料主要為硅片和鍺片，硅片為敏感材料而制成的硅壓阻傳感器越來(lái)越受到人們的重視,，尤其是以測(cè)量壓力和速度的固態(tài)壓阻式傳感器應(yīng)用最為普遍
6.德國(guó)SICK熱電阻傳感器
熱電阻測(cè)溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量的,。熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應(yīng)用最多的是鉑和銅,，此外,，已開始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻,。它主要是利用電阻值隨溫度變化而變化這一特性來(lái)測(cè)量溫度及與溫度有關(guān)的參數(shù),。在溫度檢測(cè)精度要求比較高的場(chǎng)合，這種傳感器比較適用,。
7.激光傳感器
利用激光技術(shù)進(jìn)行測(cè)量的傳感器,。它由激光器、激光檢測(cè)器和測(cè)量電路組成,。激光傳感器是新型測(cè)量?jī)x表,，它的優(yōu)點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸遠(yuǎn)距離測(cè)量，速度快,，精度高,，量程大，抗光,、電干擾能力強(qiáng)等,。激光傳感器工作時(shí)，先由激光發(fā)射二極管對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射激光脈沖,，經(jīng)目標(biāo)反射后激光向各方向散射,，部分散射光返回到傳感器接收器，被光學(xué)系統(tǒng)接收后成像到雪崩光電二極管上,。
8.霍爾傳感器
霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的一種磁場(chǎng)傳感器,，廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)及信息處理等方面,?；魻栃?yīng)是研究半導(dǎo)體材料性能的基本方法。通過(guò)霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的霍爾系數(shù),，能夠判斷半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型,、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數(shù)。
9.溫度傳感器
溫度傳感器主要是根據(jù)電阻阻值,、熱電偶的電勢(shì)隨溫度不同發(fā)生有規(guī)律的變化的原理,，我們可以得到所需要測(cè)量的溫度值。溫度傳感器不但種類繁多，而且組合形式多樣,，應(yīng)根據(jù)不同的場(chǎng)所選用合適的產(chǎn)品,。
10.無(wú)線溫度傳感器
無(wú)線溫度傳感器將控制對(duì)象的溫度參數(shù)變成電信號(hào)，并對(duì)接收終端發(fā)送無(wú)線信號(hào),，對(duì)系統(tǒng)實(shí)行檢測(cè),、調(diào)節(jié)和控制?？芍苯影惭b在一般工業(yè)熱電阻,、熱電偶的接線盒內(nèi)，與現(xiàn)場(chǎng)傳感元件構(gòu)成一體化結(jié)構(gòu),。通常和無(wú)線中繼,、接收終端、通信串口,、電子計(jì)算機(jī)等配套使用,，這樣不僅節(jié)省了補(bǔ)償導(dǎo)線和電纜，而且減少了信號(hào)傳遞失真和干擾,，從而獲的了高精度的測(cè)量結(jié)果,。
11.SICK智能傳感器
智能傳感器的功能是通過(guò)模擬人的感官和大腦的協(xié)調(diào)動(dòng)作，結(jié)合長(zhǎng)期以來(lái)測(cè)試技術(shù)的研究和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)而提出來(lái)的,。是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的智能單元,，它的出現(xiàn)對(duì)原來(lái)硬件性能苛刻要求有所減輕，而靠軟件幫助可以使傳感器的性能大幅度提高,。
12.光敏傳感器
光敏傳感器是最常見的傳感器之一,，它的種類繁多，主要有：光電管,、光電倍增管,、光敏電阻、光敏三極管,、太陽(yáng)能電池,、紅外線傳感器、紫外線傳感器,、光纖式光電傳感器,、色彩傳感器、CCD和CMOS圖像傳感器等,。它的敏感波長(zhǎng)在可見光波長(zhǎng)附近，包括紅外線波長(zhǎng)和紫外線波長(zhǎng),。光傳感器不只局限于對(duì)光的探測(cè),，它還可以作為探測(cè)元件組成其他傳感器，對(duì)許多非電量進(jìn)行檢測(cè)，只要將這些非電量轉(zhuǎn)換為光信號(hào)的變化即可,。光傳感器是目前產(chǎn)量最多,、應(yīng)用的傳感器之一，它在自動(dòng)控制和非電量電測(cè)技術(shù)引中占有非常重要的地位,。
13.視覺傳感器
視覺傳感器是指：具有從一整幅圖像捕獲光線的數(shù)發(fā)千計(jì)像素的能力,，圖像的清晰和細(xì)膩程度常用分辨率來(lái)衡量，以像素?cái)?shù)量表示,。視覺傳感器具有從一整幅圖像捕獲光線的數(shù)以千計(jì)的像素,，圖像的清晰和細(xì)膩程度通常用分辨率來(lái)衡量，以像素?cái)?shù)量表示,。
14.SICK位移傳感器
位移傳感器又稱為線性傳感器,，把位移轉(zhuǎn)換為電量的傳感器。位移傳感器是一種屬于金屬感應(yīng)的線性器件,，傳感器的作用是把各種被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換為電量它分為電感式位移傳感器,，電容式位移傳感器，光電式位移傳感器,，超聲波式位移傳感器,，霍爾式位移傳感器。
15.光柵傳感器
計(jì)量光柵通常用于數(shù)字檢測(cè)系統(tǒng),，用來(lái)檢測(cè)高精度直線位移和角位移,，是數(shù)控機(jī)床上應(yīng)用較多的一種檢測(cè)裝置。光柵傳感器的空間分辨率一般可達(dá)1μm左右,，單根光柵的長(zhǎng)度可達(dá)600mm以上,，主光柵能夠進(jìn)行拼接，測(cè)量范圍可達(dá)幾米以上,。
16.紅外傳感器
紅外線傳感器是利用熱電偶原理,，由紅外輻射與物質(zhì)相互作用所呈現(xiàn)出來(lái)的物理效應(yīng)探測(cè)紅外輻射的傳感器，多數(shù)情況下是利用這種相互作用所呈現(xiàn)出的電學(xué)效應(yīng),。測(cè)量目標(biāo)物與傳感器或者物體與環(huán)境溫度之間的差值,，熱電偶的原理是二種不同的金屬A和B構(gòu)成一個(gè)閉合回路，當(dāng)二個(gè)接觸端溫度不同時(shí)(T>To),，回路中產(chǎn)生熱電勢(shì)Eab,其中T稱為熱端,、工作端或測(cè)量端，To稱為冷端,、自由端或參比端,。A和B稱為熱電極。熱電勢(shì)的大小由接觸電勢(shì)(也叫伯爾貼電勢(shì))和溫差電勢(shì)(也叫湯姆遜電勢(shì))決定,。