颜色传感器的应用:什么是颜色传感器和颜色传感器的原理以及应用

2021/11/03 11:45 · 传感器知识资讯 ·  · 颜色传感器的应用:什么是颜色传感器和颜色传感器的原理以及应用已关闭评论
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颜色传感器的应用:什么是颜色传感器和颜色传感器的原理以及应用原标题:什么是颜色传感器和颜色传感器的原理以及应用颜色传感器是一种传感装置,是将物体颜色同前面已经示教过的参考颜色进行比较来检测颜色的装置。当两个颜色在一定的误差范围内相吻合时,输出检测结果。颜色传感器CL系列,使用三色光源进行精确的目标识别超级RGB传感器结合了三个独立的彩色LED。各种颜色信号在接收器中被

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颜色传感器的应用:什么是颜色传感器和颜色传感器的原理以及应用

原标题:什么是颜色传感器和颜色传感器的原理以及应用

颜色传感器是一种传感装置,是将物体颜色同前面已经示教过的参考颜色进行比较来检测颜色的装置。当两个颜色在一定的误差范围内相吻合时,输出检测结果。

颜色传感器CL系列,使用三色光源进行精确的目标识别超级RGB传感器结合了三个独立的彩色LED。各种颜色信号在接收器中被转换成16位数据来进行颜色识别,这样就可以不受物体振动的影响确保检测的精确性。

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颜色传感器的应用:颜色传感器是干什么的?有什么作用?

颜色传感器又叫颜色识别传感器或色彩传感器,它是将物体颜色同前面已经示教过的参考颜色进行比较来检测颜色的传感器,当两个颜色在一定的误差范围内相吻合时,输出检测结果。
颜色传感器一直用装配线来检测特定的组件。颜色传感器的挑战是检测微妙差异相似或高度反光的颜色。比如:在包装生产中机器要确定哪种产品放在什么颜色的包装中、如何保证玩具、糖果包装膜应该在何时切割、香水瓶或其它产品其正面朝向包装盒的玻璃纸窗口等等。像这样较为困难的检测任务一般都采用以颜色传感器为核心的解决方案。

德国米铱颜色识别传感器系列colorSENSOR被广泛用于需要识别颜色的应用领域。该系列颜色传感器可以通过自学习功能建立目标颜色,并将其与被测物体的颜色进行比对。colorSENSOR LT系列传感器可以将光纤直接作用到被测物体表面,从而最大限度地减少环境因素对测量产生的影响。颜色传感器可以被安装在安全距离外,同时通过最先进的光纤,尽量靠近被测物体表面。
colorSENSOR OT 系列可以通过固定光学器件, 远距离测量被测物体的颜色。最新非接触颜色测量系统,colorCONTROL ACS7000 可以在高达2000Hz的测量频率下,识别极其细微的颜色差别(ΔE < 0.08)。 颜色传感器目前被广泛应用于大量应用中,包括自动控制领域,药品包装,品质检测,喷涂技术,表面打标和印刷技术。 LED分析仪colorCONTROL MFA可以对LED,灯泡和光源的颜色及强度进行测量,在自动化生产线上,可以在多达20个不同测量位置进行同时测量。 顾名思义:颜色传感器就是可以对各种颜色产生不同的反应,从而影响电压,可以应用在感应领域. 在印刷行业用得很广泛. 主要用来追踪某一设定的颜色,然后实现自动送料、切断等动作。 颜色传感器的应用:什么是颜色传感器和颜色传感器的原理以及应用  第2张

颜色传感器的应用:颜色传感器的工作原理/功能/应用

href="">颜色传感器对相似颜色和色调的检测可靠性较高。它是通过测量构成物体颜色的三基色的反射比率实现颜色检测的。由于这种颜色检测法精密度极高,所以传感器能准确区别极其相似的颜色,甚至相同颜色的不同色调。
一般传感器都有红、绿、蓝三种光源。三种光通过同一透镜发射后被目标物体反射。光被反射或吸收的量值取决于物体颜色。
传感器有两种测量模式。一种是分析红、绿、蓝光的比例。因为检测距离无论怎样变化,只能引起光强的变化,而三种颜色光的比例不会变,因此,即使在目标有机械振动的场合也可以检测。
第二种模式是利用红绿蓝三基色的反射光强度实现检测目的。利用这种模式可实现微小颜色判别的检测,但传感器会受目标机械位置的影响。无论应用哪种模式,大多数传感器都有导向功能,使其非常容易设置。这种传感器大多数都有内建的某种形式的图表和阈值,利用它可确定操作特性。
颜色传感器的工作原理
颜色传感器的基本工作原理为控制单片机来向传感器发送指令,并读取传感器所接收的信息,然后经过计算,将结果送至LED灯或进行脉宽调制输出。图1是系统的光路图。从图上可以看到,从高亮度的LED等光源发出的光,通过凸透镜1直线传播至凸透镜2,其中还经过一块半透镜,在凸透镜2处聚焦至物体,即产生图像,以上即为光直线传播的过程。当光照射至物体之后,从物体上会产生反射光,经过凸透镜2聚焦至半透镜,由于使用的是半透镜,因而光无法直线穿透,只能反射至凸透镜3,此时从凸透镜3传出的光就是送到颜色传感器的信号。
传感器接收到了光的信号,输出频率会随之发生变化,控制单片机对频率进行采集,并进行适当的判断及计算,就可以由单片机输出了。
由于传感器本身的特性,在单一芯片上集成有64个光电二极管,这些二极管共分为四种类型,分别是红色、绿色、蓝色和白色滤波器,这样只要在软件设计之中进行选择,就可以方便地实现对于各种色彩的检测,对于高速印刷以及有关的产业来说这点是非常简单而且实际的,并且对于产品的扩展和改进也是十分方便的,只需在软件之中进行调整即可。
颜色传感器的功能
1.颜色识别功能
2.独立于工作距离的颜色识别功能
3.对振动的物体也能提供可靠的检测
4.白光LED
5.动态、遥控示教功能
6.触发输入
7.3色通道,5级阀值
8.可使用反光板
颜色传感器的应用
随着现代工业生产向高速化、自动化方向的发展,生产过程中长期以来由人眼起主导作用的颜色识别工作将越来越多地被相应的颜色传感器所替代。例如:
图书馆使用颜色区分文献进行分类,能够极大地提高排架管理和统计等工作。
在包装行业,产品包装利用不同的颜色或装潢来表示其不同的性质或用途。

颜色传感器的应用:颜色识别传感器的应用 - 颜色识别传感器原理与应用详解

  颜色识别传感器的应用
  1、TCS230简介
  TCS230是一款可编程彩色光到频率的转换器。他把可配置的硅光电二极管与电流频率转换器集成在一个单一的CMOS电路上,同时在单一芯片上集成了红绿蓝(RGB)三种滤光器,是第一个有数字兼容接口的RGB彩色传感器。TCS230的输出信号是数字量,可以驱动标准的TTL或CMOS逻辑输入,因此可直接与微处理器或其他逻辑电路相连接。由于输出的是数字量,并且能够实现每个彩色信道10位以上的转换精度,因而不再需要A/D转换电路,使电路变得简单。
  2、TCS230的内部结构与工作原理
  TCS230采用8引脚的SOIC表面贴装式封装,在单一芯片上集成有64个光电二极管。这些二极管共分为四种类型。其中16个光电二极管带有红色滤波器;16个光电二极管带有绿色滤波器;16个光电二极管带有蓝色滤波器;其余16个不带有任何滤波器,可以透过全部的光信息。

  (a)TCS230封装形式

  (b)TCS230内部结构方框图
  这些光电二极管在芯片内是交叉排列的,能够最大限度地减少入射光辐射的不均匀性,从而增加颜色识别的精确度;另一方面,相同颜色的16个光电二极管是并联连接的,均匀分布在二极管阵列中,可以消除颜色的位置误差。工作时,通过两个可编程的引脚来动态选择所需要的滤波器。
  该传感器的典型输出频率范围从2Hz~500kHz,用户还可以通过两个可编程引脚来选择100%、20%或2%的输出比例因子,或电源关断模式。输出比例因子使传感器的输出能够适应不同的测量范围,提高了它的适应能力。例如,当使用低速的频率计数器时,就可以选择小的定标值,使TCS230的输出频率和计数器相匹配。
  3、基于TCS230的颜色识别模块
  基于TCS230的颜色识别模块如下图,尺寸为72*16*12立方毫米,配置4只大功率白色LED灯,可识别R,G,B三原色的分量,通过这三原色分量,通过这三原色的混合,可以识别颜色,工作电压5V,电流0.12V。输出引脚可直接与微控制器的I/O口连接。
  TCS230模组具有3个颜色滤波器,有三原色理论可知:各种颜色是由不同比例的三原色混合而成的。该模组具有三个颜色滤波器,当选择其中一个颜色滤波器时,它只允许某个特定的原色通过,阻止其他颜色通过,例如:当选择蓝色滤波器时,入射光中只有蓝色可以通过,红色和绿色都阻止,而此时TCS230的脉冲输出脚会输出一定频率的脉冲,由脉冲数就可以得到蓝色光的强度;同理,选择其他滤波器时,就可以得到红色光和绿色光的光强,通过这三个值,就可以分析投射到TCS230传感器上的光的颜色。而颜色滤波器的选择由模组S2脚和S3脚决定。
  因此,将模组S2和S3与控制器的I/O口相连接,就可以方便的控制对滤波器的选择;同时,将模组的脉冲输出脚与控制器的外部中断相连接,控制器就可以通过外部中断的方式获得模组脉冲输出数,从而得到三原色的成分,分析出物体的颜色。
  颜色识别传感器的应用领域
  随着现代工业生产向高速化、自动化方向的发展,生产过程中长期以来由人眼起主导作用的颜色识别工作将越来越多地被相应的颜色传感器所替代。例如:
  图书馆使用颜色区分文献进行分类,能够极大地提高排架管理和统计等工作。
  在包装行业,产品包装利用不同的颜色或装潢来表示其不同的性质或用途。

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