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德國SICK傳感器技術(shù)原理深度全解析
德國SICK傳感器技術(shù)原理深度全解析
利用德國SICK傳感器因其*的*性而得到廣泛的重視，并在軍事和民用領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。軍事上，紅外探測用于制導(dǎo)、火控跟蹤、警戒、目標(biāo)偵查、武器熱瞄準(zhǔn)器、艦船導(dǎo)航等；在民用領(lǐng)域，廣泛應(yīng)用與工業(yè)設(shè)備監(jiān)控、安全監(jiān)視、救災(zāi)、遙感、交通管理以及醫(yī)學(xué)診斷技術(shù)等。
在德國SICK傳感器自動控制和自動檢測在人們的日常生活和工業(yè)控制所占的比例也越來越重，使人們的生活越來越舒適，工業(yè)生產(chǎn)的效率越來越高。而傳感器是自動控制中的重要組成部件，是信息采集系統(tǒng)的重要部件，通過傳感器將感受或響應(yīng)的被測量轉(zhuǎn)換成適合輸送或檢測的信號（一般為電信號），再利用計算機或者電路設(shè)備對傳感器輸出的信號進(jìn)行處理從而達(dá)到自動控制的功能，由于傳感器的響應(yīng)時間一般都比較短，所以可以通過計算機系統(tǒng)對工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行實時控制。紅外傳感器是傳感器中常見的一類，由于紅外傳感器是檢測紅外輻射的一類傳感器，而自然界中任何物體只要其穩(wěn)定高于零度都將對外輻射紅外能量，所以紅外傳感器稱為非常實用的一類傳感器，利用紅外傳感器可以設(shè)計出很多實用的傳感器模塊，如紅外測溫儀，紅外成像儀，紅外人體探測報警器，自動門控制系統(tǒng)等。
德國SICK傳感器是用紅外線的物理性質(zhì)來進(jìn)行測量的傳感器。紅外線又稱紅外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性質(zhì)。它是一種不可見光，其光譜位于可見光中紅色以外，所以稱紅外線。
德國SICK傳感器工程上把紅外線占據(jù)在電磁波譜中的位置（波段）分為：近紅外、中紅外、遠(yuǎn)紅外、極遠(yuǎn)紅外四個波段。任何物質(zhì)，只要它本身具有一定的溫度（高于零度），都能輻射紅外線。
紅外傳感器的測量基礎(chǔ)原理
首先了解一下紅外光。紅外光是太陽光譜的一部分，紅外光的大特點就是具有光熱效應(yīng)，輻射熱量，它是光譜中大光熱效應(yīng)區(qū)。紅外光一種不可見光，與所有電磁波一樣，具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性質(zhì)。紅外光在真空中的傳播速度為300000Km/s。紅外光在介質(zhì)中傳播會產(chǎn)生衰減，在金屬中傳播衰減很大，但紅外輻射能透過大部分半導(dǎo)體和一些塑料，大部分液體對紅外輻射吸收非常大。
不同的氣體對其吸收程度各不相同，大氣層對不同波長的紅外光存在不同的吸收帶。研究分析表明，對于波長為1～5μm、 8～14μm區(qū)域的紅外光具有比較大的“透明度”。即這些波長的紅外光能較好地穿透大氣層。自然界中任何物體，只要其溫度在零度之上，都能產(chǎn)生紅外光輻射。紅外光的光熱效應(yīng)對不同的物體是各不相同的，熱能強度也不一樣。例如，黑體(能全部吸收投射到其表面的紅外輻射的物體)、鏡體(能全部反射紅外輻射的物體)、透明體(能全部穿透紅外輻射的物體)和灰體(能部分反射或吸收紅外輻射的物體)將產(chǎn)生不同的光熱效應(yīng)。
嚴(yán)格來講，自然界并不存在黑體、鏡體和透明體，而絕大部分物體都屬于灰體。上述這些特性就是把紅外光輻射技術(shù)用于衛(wèi)星遙感遙測、紅外跟蹤等軍事和科學(xué)研究項目的重要理論依據(jù)。
紅外輻射的物理本質(zhì)是熱輻射。物體的溫度越高，輻射出來的紅外線越多，紅外輻射的能量就越強。研究發(fā)現(xiàn)，太陽光譜各種單色光的熱效應(yīng)從紫色光到紅色光是逐漸增大的，而且大的熱效應(yīng)出現(xiàn)在紅外輻射的頻率范圍內(nèi)，因此人們又將紅外輻射稱為熱輻射或熱射線。
德國SICK傳感器的發(fā)展趨勢
1、智能化：目前的紅外傳感器主要結(jié)合外圍設(shè)備來使用，而智能傳感器內(nèi)置微處理器，能夠?qū)崿F(xiàn)傳感器與控制單元的雙向通信，具有小型化、數(shù)字通信、維護(hù)簡單等優(yōu)點，能夠單獨作為一個模塊獨立工作。
2、微型化：傳感器微型化一個必然趨勢。現(xiàn)在應(yīng)用中，由于紅外傳感器的體積問題，導(dǎo)致其使用程度遠(yuǎn)不如熱電隅來的好。所以紅外傳感器微型化便攜與否對其發(fā)展前途的影響是不可忽略的。
3、高靈敏度及高性能：在醫(yī)學(xué)上，人體體溫測試方面，紅外傳感器因測量的快速性而得到了相當(dāng)?shù)膽?yīng)用，但局限于其準(zhǔn)確度不高而沒辦法取代現(xiàn)有的體溫測量方法。因此，紅外傳感器高靈敏度及高性是其未來發(fā)展的必然趨勢。
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