SICK傳感器的主要特性及技術特點

SICK傳感器的主要特性及技術特點
SICK傳感器（英文名稱：transducer/sensor）是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變成為電信或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。
SICK傳感器的主要特性及技術特點
SICK傳感器主要特性
傳感器靜態(tài)
SICK傳感器的靜態(tài)特性是指對靜態(tài)的輸入信，傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互關系。因為這時輸入量和輸出量都和時間無關，所以它們之間的關系，即傳感器的靜態(tài)特性可用一個不含時間變量的代數(shù)方程，或以輸入量作橫坐標，把與其對應的輸出量作縱坐標而畫出的特性曲線來描述。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、重復性、漂移等。
1.線性度：指傳感器輸出量與輸入量之間的實際關系曲線偏離擬合直線的程度。定義為在全量程范圍內(nèi)實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)特性的一個重要指標。其定義為輸出量的增量與引起該增量的相應輸入量增量之比。用S表示靈敏度。
3.遲滯：傳感器在輸入量由小到大（正行程）及輸入量由大到?。ǚ葱谐蹋┳兓陂g其輸入輸出特性曲線不重合的現(xiàn)象成為遲滯。對于同一大小的輸入信，傳感器的正反行程輸出信大小不相等，這個差值稱為遲滯差值。
4.重復性：重復性是指傳感器在輸入量按同一方向作全量程連續(xù)多次變化時，所得特性曲線不一致的程度。
5.漂移：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間變化，此現(xiàn)象稱為漂移。產(chǎn)生漂移的原因有兩個方面：一是傳感器自身結構參數(shù)；二是周圍環(huán)境（如溫度、濕度等）。
6.分辨力：當傳感器的輸入從非零值緩慢增加時，在超過某一增量后輸出發(fā)生可觀測的變化，這個輸入增量稱傳感器的分辨力，即zui小輸入增量。
7.閾值：當傳感器的輸入從零值開始緩慢增加時，在達到某一值后輸出發(fā)生可觀測的變化，這個輸入值稱傳感器的閾值電壓。
傳感器動態(tài)
所謂SICK動態(tài)特性，是指SICK傳感器在輸入變化時，它的輸出的特性。在實際工作中，傳感器的動態(tài)特性常用它對某些標準輸入信的響應來表示。這是因為SICK傳感器對標準輸入信的響應容易用實驗方法求得，并且它對標準輸入信的響應與它對任意輸入信的響應之間存在一定的關系，往往知道了前者就能推定后者。zui常用的標準輸入信有階躍信和正弦信兩種，所以傳感器的動態(tài)特性也常用階躍響應和頻率響應來表示。
線性度
通常情況下，SICK傳感器的實際靜態(tài)特性輸出是條曲線而非直線。在實際工作中，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實際的特性曲線、線性度（非線性）就是這個近似程度的一個性能指標。
擬合直線的選取有多種方法。如將零輸入和滿量程輸出點相連的理論直線作為擬合直線；或將與特性曲線上各點偏差的平方和為zui小的理論直線作為擬合直線，此擬合直線稱為zui小二乘法擬合直線。
靈敏度
靈敏度是指SICK傳感器在穩(wěn)態(tài)工作情況下輸出量變化△y對輸入量變化△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系，則靈敏度S是一個常數(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，輸出電壓變化為200mV，則其靈敏度應表示為200mV/mm。
當傳感器的輸出、輸入量的量綱相同時，靈敏度可理解為放大倍數(shù)。
提高靈敏度，可得到較高的測量精度。但靈敏度愈高，測量范圍愈窄，穩(wěn)定性也往往愈差。
分辨率
分辨率是指SICK傳感器可感受到的被測量的zui小變化的能力。也就是說，如果輸入量從某一非零值緩慢地變化。當輸入變化值未超過某一數(shù)值時，傳感器的輸出不會發(fā)生變化，即傳感器對此輸入量的變化是分辨不出來的。只有當輸入量的變化超過分辨率時，其輸出才會發(fā)生變化。
通常SICK傳感器在滿量程范圍內(nèi)各點的分辨率并不相同，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zui大變化值作為衡量分辨率的指標。上述指標若用滿量程的百分比表示，則稱為分辨率。分辨率與傳感器的穩(wěn)定性有負相相關性。
SICK傳感器技術特點
中國傳感器產(chǎn)業(yè)正于由傳統(tǒng)型向新型傳感器發(fā)展的關鍵階段，它體現(xiàn)了新型傳感器向微型化、多功能化、數(shù)字化、智能化、系統(tǒng)化和網(wǎng)絡化發(fā)展的總趨勢。傳感器技術歷經(jīng)了多的發(fā)展，其技術的發(fā)展大體可分三代：
*代是結構型傳感器，它利用結構參量變化來感受和轉化信。
第二代是上70代發(fā)展起來的固體型傳感器，這種傳感器由半導體、電介質、磁性材料等固體元件構成，是利用材料某些特性制成。如：利用熱電效應、霍爾效應、光敏效應，分別制成熱電偶傳感器、霍爾傳感器、光敏傳感器。
第三代傳感器是以后剛剛發(fā)展起來的智能型傳感器，是微型計算機技術與檢測技術相結合的產(chǎn)物，使傳感器具有一定的人工智能。
SICK傳感器技術及產(chǎn)業(yè)特點
SICK傳感器技術及其產(chǎn)業(yè)的特點可以歸納為：基礎、應用兩頭依附；技術、投資兩個密集；產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)兩大分散。
基礎、應用兩頭依附
基礎依附，是指SICK傳感器技術的發(fā)展依附于敏感機理、敏感材料、工藝設備和計測技術這四塊基石。敏感機理千差萬別，敏感材料多種多樣，工藝設備各不相同，計測技術大相徑庭，沒有上述四塊基石的支撐，傳感器技術難以為繼。
應用依附是指傳感器技術基本上屬于應用技術，其場開發(fā)多依賴于檢測裝置和自動控制系統(tǒng)的應用，才能真正體現(xiàn)出它的高附加效益并形成現(xiàn)實場。也即發(fā)展傳感器技術要以場為導向，實行需求牽引。
技術、投資兩個密集
技術密集是指SICK傳感器在研制和制造過程中技術的多樣性、邊緣性、綜合性和技藝性。它是多種高技術的集合產(chǎn)物。由于技術密集也自然要求人才密集。
投資密集是指研究開發(fā)和生產(chǎn)某一種傳感器產(chǎn)品要求一定的投資強度，尤其是在工程化研究以及建立規(guī)模經(jīng)濟生產(chǎn)線時，更要求較大的投資。
產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)兩大分散
產(chǎn)品結構和產(chǎn)業(yè)結構的兩大分散是指傳感器產(chǎn)品門類品種繁多（共*類、42小類近6000個品種），其應用滲透到各個產(chǎn)業(yè)部門，它的發(fā)展既有各產(chǎn)業(yè)發(fā)展的推動力，又強烈地依賴于各產(chǎn)業(yè)的支撐作用。只有按照場需求，不斷調整產(chǎn)業(yè)結構和產(chǎn)品結構，才能實現(xiàn)傳感器產(chǎn)業(yè)的全面、協(xié)調、持續(xù)發(fā)展。
SICK傳感器的主要特性及技術特點