倍加福光電開關

倍加福是德國數一數二的機械產品，它旗下的光電開關已經被廣泛運用於各大領域。光電開關也就是我們通常說的感測器。國家標準GB7665-87對感測器下的定義是：“能感受規定的被測量件並按照一定的規律轉換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉換元件組成”。

基本介紹

• 中文名：倍加福光電開關
• 倍加福是：德國數一數二的機械產品
• 旗下光電開關：已經被廣泛運用於各大領域
• 屬性：就是通常說的感測器

倍加福光電開關定義

倍加福是德國數一數二的機械產品，它旗下的光電開關已經被廣泛運用於各大領域。光電開關也就是我們通常說的感測器。國家標準GB7665-87對感測器下的定義是：“能感受規定的被測量件並按照一定的規律轉換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉換元件組成”。感測器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，並能將檢測感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。

倍加福光電開關例圖

“感測器”在新韋式大詞典中定義為： “從一個系統接受功率，通常以另一種形式將功率送到第二個系統中的器件”。 根據這個定義，感測器的作用是將一種能量轉換成另一種能量形式，所以不少學者也用“換能器－Transducer”來稱謂“感測器－Sensor”。

倍加福光電開關作用

人們為了從外界獲取信息，必須藉助於感覺器官。而單靠人們自身的感覺器官，在研究自然現象和規律以及生產活動中它們的功能就遠遠不夠了。為適應這種情況，就需要感測器。因此可以說，感測器是人類五官的延長，又稱之為電五官。 　新技術革命的到來，世界開始進入資訊時代。在利用信息的過程中，首先要解決的就是要獲取準確可靠的信息，而感測器是獲取自然和生產領域中信息的主要途徑與手段。 　在現代工業生產尤其是自動化生產過程中，要用各種感測器來監視和控制生產過程中的各個參數，使設備工作在正常狀態或最佳狀態，並使產品達到最好的質量。因此可以說，沒有眾多的優良的感測器，現代化生產也就失去了基礎。 　在基礎學科研究中，感測器更具有突出的地位。現代科學技術的發展，進入了許多新領域：例如在巨觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙，微觀上要觀察小到fm的粒子世界，縱向上要觀察長達數十萬年的天體演化，短到 s的瞬間反應。此外，還出現了對深化物質認識、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術研究，如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強磁場、超弱磁場等等。顯然，要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息，沒有相適應的感測器是不可能的。許多基礎科學研究的障礙，首先就在於對象信息的獲取存在困難，而一些新機理和高靈敏度的檢測感測器的出現，往往會導致該領域內的突破。一些感測器的發展，往往是一些邊緣學科開發的先驅。 　感測器早已滲透到諸如工業生產、宇宙開發、海洋探測、環境保護、資源調查、醫學診斷、生物工程、甚至文物保護等等極其之泛的領域。可以毫不誇張地說，從茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各種複雜的工程系統，幾乎每一個現代化項目，都離不開各種各樣的感測器。 　由此可見，感測器技術在發展經濟、推動社會進步方面的重要作用，是十分明顯的。世界各國都十分重視這一領域的發展。相信不久的將來，感測器技術將會出現一個飛躍，達到與其重要地位相稱的新水平。

功能

常將感測器的功能與人類5大感覺器官相比擬： 　光敏感測器——視覺 聲敏感測器——聽覺 　氣敏感測器——嗅覺 化學感測器——味覺 　壓敏、溫敏、流體感測器——觸覺　 　敏感元件的分類： 　①物理類，基於力、熱、光、電、磁和聲等物理效應。 　②化學類，基於化學反應的原理。 　③生物類，基於酶、抗體、和激素等分子識別功能。 　通常據其基本感知功能可分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類（還有人曾將敏感元件分46類）。

特點（感測器的特點）

新型感測器的特點包括：微型化、數位化、智慧型化、多功能化、系統化、網路化，它不僅促進了傳統產業的改造和更新換代，而且還可能建立新型工業，從而成為21世紀新的經濟成長點。微型化是建立在微電子機械系統(MEMS)技術基礎上的，目前已成功套用在矽器件上做成矽壓力感測器。

分類

可以用不同的觀點對感測器進行分類：

它們的轉換原理(感測器工作的基本物理或化學效應)；它們的用途；它們的輸出信號類型以及製作它們的材料和工藝等。 　根據感測器工作原理，可分為物理感測器和化學感測器二大類： 　感測器工作原理的分類物理感測器套用的是物理效應，諸如壓電效應，磁致伸縮現象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應。被測信號量的微小變化都將轉換成電信號。 　分類　稱重感測器按轉換方法分為光電式、液壓式、電磁力式、電容式、磁極變形式、振動式、陀螺儀式、電阻應變式等8類，以電阻應變式使用最廣。

靜態與動台特性

感測器靜態特性

感測器的靜態特性是指對靜態的輸入信號，感測器的輸出量與輸入量之間所具有相互關係。因為這時輸入量和輸出量都和時間無關，所以它們之間的關係，即感測器的靜態特性可用一個不含時間變數的代數方程，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。表征感測器靜態特性的主要參數有：線性度、靈敏度、遲滯、重複性、漂移等。

（1）線性度：指感測器輸出量與輸入量之間的實際關係曲線偏離擬合直線的程度。定義為在全量程範圍內實際特性曲線與擬合直線之間的最大偏差值與滿量程輸出值之比。

（2）靈敏度：靈敏度是感測器靜態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：感測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象成為遲滯。對於同一大小的輸入信號，感測器的正反行程輸出信號大小不相等，這個差值稱為遲滯差值。

（4）重複性：重複性是指感測器在輸入量按同一方向作全量程連續多次變化時，所得特性曲線不一致的程度。

（5）漂移：感測器的漂移是指在輸入量不變的情況下，感測器輸出量隨著時間變化，此現象稱為漂移。產生漂移的原因有兩個方面：一是感測器自身結構參數；二是周圍環境（如溫度、濕度等）。

感測器動態特性

所謂動態特性，是指感測器在輸入變化時，它的輸出的特性。在實際工作中，感測器的動態特性常用它對某些標準輸入信號的回響來表示。這是因為感測器對標準輸入信號的回響容易用實驗方法求得，並且它對標準輸入信號的回響與它對任意輸入信號的回響之間存在一定的關係，往往知道了前者就能推定後者。最常用的標準輸入信號有階躍信號和正弦信號兩種，所以感測器的動態特性也常用階躍回響和頻率回響來表示。

感測器的線性度

通常情況下，感測器的實際靜態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，常用一條擬合直線近似地代表實際的特性曲線、線性度（非線性誤差）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。

以下是幾種擬合方法的示意圖。

理論擬合

過零旋轉擬合

端點連線擬合

光電開關靈敏度

靈敏度是指感測器在穩態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。如果感測器的輸出和輸入之間顯線性關係，則靈敏度S是一個常數。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，某位移感測器，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。 　當感測器的輸出、輸入量的量綱相同時，靈敏度可理解為放大倍數。 　提高靈敏度，可得到較高的測量精度。但靈敏度愈高，測量範圍愈窄，穩定性也往往愈差。

光電開關解析度

解析度是指感測器可感受到的被測量的最小變化的能力。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值時，感測器的輸出不會發生變化，即感測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解析度時，其輸出才會發生變化。 　通常感測器在滿量程範圍內各點的解析度並不相同，因此常用滿量程中能使輸出量產生階躍變化的輸入量中的最大變化值作為衡量解析度的指標。上述指標若用滿量程的百分比表示，則稱為解析度。解析度與感測器的穩定性有負相相關性。

倍加福+光電開關套用

視覺感測器的低成本和易用性已吸引機器設計師和工藝工程師將其集成入各類曾經依賴人工、多個光電感測器，或根本不檢驗的套用。視覺感測器的工業套用包括檢驗、計量、測量、定向、瑕疵檢測和分撿。以下只是一些套用範例： 　在汽車組裝廠，檢驗由機器人塗抹到車門框線的膠珠是否連續，是否有正確的寬度。 　在瓶裝廠，校驗瓶蓋是否正確密封、裝灌液位是否正確，以及在封蓋之前沒有異物掉入瓶中 　在包裝生產線，確保在正確的位置貼上正確的包裝標籤 　在藥品包裝生產線，檢驗阿斯匹林藥片的泡罩式包裝中是否有破損或缺失的藥片。 　在金屬衝壓公司，以每分鐘逾150片的速度檢驗衝壓部件，比人工檢驗快13倍以上。