關(guān)于德國(guó)SICK施克光電傳感器的工作原理介紹

1、Word文檔 關(guān)于德國(guó)SICK施克光電傳感器的工作原理介紹 我司做自動(dòng)化行業(yè)已經(jīng)10年，在德國(guó)、美國(guó)、上海、廣東都有自己的公司，專業(yè)從事進(jìn)口貿(mào)易行業(yè)。 關(guān)于德國(guó)SICK施克光電傳感器的工作原理介紹 SICK光電傳感器是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的一種器件。其工作原理基于光電效應(yīng)。光電效應(yīng)是指光照耀在某些物質(zhì)上時(shí)，物質(zhì)的電子汲取光子的能量而發(fā)生了相應(yīng)的電效應(yīng)現(xiàn)象。依據(jù)光電效應(yīng)現(xiàn)象的不同將光電效應(yīng)分為三類：外光電效應(yīng)、內(nèi)光電效應(yīng)及光生伏應(yīng)。光電器件有光電管、光電倍增管、光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光電池等。分析了光電器件的性能、特性曲線。 SICK光電傳感器一般由處理通路和處理元件2 部分組成。其

2、基本原理是以光電效應(yīng)為基礎(chǔ)，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)一步將非電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。光電效應(yīng)是指用光照耀某一物體，可以看作是一連串帶有肯定能量為的光子轟擊在這個(gè)物體上，此時(shí)間子能量就傳遞給電子，并且是一個(gè)光子的全部能量一次性地被一個(gè)電子所汲取，電子得到光子傳遞的能量后其狀態(tài)就會(huì)發(fā)生變化，從而使受光照耀的物體產(chǎn)生相應(yīng)的電效應(yīng)。通常把光電效應(yīng)分為3 類：（1 ）在光線作用下能使電子溢出物體表面的現(xiàn)象稱為外光電效應(yīng)，如光電管、光電倍增管等；（2 ）在光線作用下能使物體的電阻率轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象稱為內(nèi)光電效應(yīng)，如光敏電阻、光敏晶體管等；（3 ）在光線作用下，物體產(chǎn)生肯定方向電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象

3、稱為光生伏應(yīng)，如光電池等。 光電檢測(cè)方法具有精度高、反應(yīng)快、非接觸等優(yōu)點(diǎn)，而且可測(cè)參數(shù)多，傳感器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，形式敏捷多樣，因此,光電式傳感器在檢測(cè)和掌握中應(yīng)用特別廣泛。 SICK光電傳感器是各種光電檢測(cè)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件，它是把光信號(hào)（可見及紫外鐳射光）轉(zhuǎn)變成為電信號(hào)的器件。 光電式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物理量，如光強(qiáng)、光照度、輻射測(cè)溫、氣體成分分析等；也可用來檢測(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，以及物體的外形、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、性能牢靠等特點(diǎn)，因

4、此在工業(yè)自動(dòng)扮裝置和機(jī)器人中獲得廣泛應(yīng)用。新的光電器件不斷涌現(xiàn)，特殊是CCD圖像傳感器的誕生，為SICK光電傳感器的進(jìn)一步應(yīng)用開創(chuàng)了新的一頁。 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SICK光電傳感器和脈沖(開關(guān))式SICK光電傳感器。模擬式SICK光電傳感器是將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成連續(xù)變化的光電流，它與被測(cè)量間呈單值關(guān)系.模擬式SICK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(汲取)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)出的光能量穿過被測(cè)物，部份被汲取后，透射光投射到

5、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，使投射到光電元件上的光通量轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變的程度與被測(cè)物體在光路位置有關(guān)。 光敏二極管是最常見的光傳感器。光敏二極管的外型與一般二極管一樣，當(dāng)無光照時(shí)，它與一般二極管一樣，反向電流很小，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，稱為光電載流子。在外電場(chǎng)的作用下，光電載流子參加導(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

6、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)極放射極和集電極，基極不引出，管殼同樣開窗口，以便光線射入。為增大光照，基區(qū)面積做得很大，放射區(qū)較小，入射光主要被基區(qū)汲取。工作時(shí)集電結(jié)反偏，放射結(jié)正偏。在無光照時(shí)管子流過的電流為暗電流Iceo=（1+）Icbo（很?。?，比一般三極管的穿透電流還??；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，此刻流過管子的電流稱為光電流，放射極電流Ie=（1+）Ib，可見光電三極管要比光電二極管具有更高的靈敏度。 工作原理 SICK光電傳感器是通過把光強(qiáng)

7、度的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的變化來實(shí)現(xiàn)掌握的。 SICK光電傳感器在一般狀況下，有三部分構(gòu)成，它們分為：發(fā)送器、接收器和檢測(cè)電路。 發(fā)送器對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)放射光束，放射的光束一般來源于半導(dǎo)體光源，發(fā)光二極管(LED)、激光二極管及紅外放射二極管。光束不間斷地放射，或者轉(zhuǎn)變脈沖寬度。接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。在接收器的前面，裝有光學(xué)元件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測(cè)電路，它能濾出有效信號(hào)和應(yīng)用該信號(hào)。 用光電元件作敏感元件的SICK光電傳感器，其種類繁多，用途廣泛。按SICK光電傳感器的輸出量性質(zhì)可分為兩類：（1 ）把被測(cè)量轉(zhuǎn)換成連續(xù)變化的光電流而制成的光電測(cè)量?jī)x器，可用來測(cè)量光的強(qiáng)度以及物

8、體的溫度、透光力量、位移及表面狀態(tài)等物理量。例如：測(cè)量光強(qiáng)的照度計(jì)，光電高溫計(jì)，光電比色計(jì)和濁度計(jì)，預(yù)防火災(zāi)的光電報(bào)警器，構(gòu)成檢查被加工零件的直徑、長(zhǎng)度、橢圓度及表面粗糙度等自動(dòng)檢測(cè)裝置和儀器，其敏感元件均用光電元件。半導(dǎo)體光電元件不僅在民用工業(yè)領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用，在軍事上更有它重要的地位。例如用硫化鉛光敏電阻可做成紅外夜視儀、紅外線照相儀及紅外線導(dǎo)航系統(tǒng)等；（2 ）把被測(cè)量轉(zhuǎn)換成連續(xù)變化的光電流。利用光電元件在受光照或無光照耀時(shí) 有 或無電信號(hào)輸出的特性制成的各種光電自動(dòng)裝置。光電元件用作開關(guān)式光電轉(zhuǎn)換元件。例如電子計(jì)算機(jī)的光電輸入器，開關(guān)式溫度調(diào)整裝置及轉(zhuǎn)速測(cè)量數(shù)字式光電測(cè)速儀等。 WL12-3P2431 訂貨號(hào): 10