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色彩傳感�
閱讀�2863�(shí)間:2017-07-05 11:07:09

    色彩傳感器又叫顏色識(shí)別傳感器或顏色傳感器,它是將物體顏色同前面已�(jīng)示教過的參考顏色�(jìn)行比較來檢測顏色的傳感器,當(dāng)兩�(gè)顏色在一定的誤差范圍�(nèi)相吻合時(shí),輸出檢測結(jié)��

簡介

    色彩傳感器在終端�(shè)備中起著極其重要的作�,比如色彩監(jiān)視器的校�(zhǔn)裝置;彩色打印機(jī)和繪圖儀;涂�、紡織品和化妝品制�,以及醫(yī)療方面的�(yīng)�,如血液診�、尿樣分析和牙齒整形�。色彩傳感器系統(tǒng)的復(fù)雜性在很大程度上取決于其用于確定色彩的波長譜帶或信�(hào)通道的數(shù)�。此類系�(tǒng)種類繁多,從相對(duì)簡單的三通道色度�(jì)到多頻帶頻譜儀不一而足�

解決方案

    1.具有濾色器的分立型光電二極管

    感測色彩的傳�(tǒng)做法是采用把三至四�(gè)光電二極管組合在一塊芯片上的結(jié)�(gòu),而將�、綠、藍(lán)濾色器置于光電二極管的表�(通常將兩�(gè)�(lán)濾色器組合在一起以�(bǔ)償硅片對(duì)于藍(lán)光的低靈敏度)。獨(dú)立的跨阻抗放大器將每�(gè)光電二極管的輸出饋送到具有8�12 位典型分辨率的A/D �(zhuǎn)換器中。A/D �(zhuǎn)換器的輸出隨后被饋送至一�(gè)微控制器或其他類型的�(shù)字處理器��

    這種方法的主要優(yōu)�(diǎn)是靈活性高,因?yàn)槟軌蚴狗糯笃鞯脑鲆婧蛶捯约�/D �(zhuǎn)換器的速度和分辨率適合具體�(yīng)用的要求,從而可以對(duì)�(shè)�(jì)�(jìn)行調(diào)整以�(shí)�(xiàn)性能與成本的折中。為獲得這種靈活性所付出的代�(jià)是增加了�(shè)�(jì)�(fù)雜�,另外也使模擬電路的電路板布局變得�??量?。該方案的主要應(yīng)用包括:工業(yè)控制中需要短暫響�(yīng)�(shí)間的高速過程檢�(yàn),或因光照條件不定而要求隨意調(diào)節(jié)增益和速度的應(yīng)用�

    2.集成�-電壓�(zhuǎn)換器

    另一種方法是將用于單一色彩譜帶的一�(gè)光電二極�、濾色器和跨阻抗放大器組合在一塊芯片上。與分離型實(shí)�(xiàn)方案一�,三�(gè)元件的輸出被饋送到一�(gè)外部三通道A/D �(zhuǎn)換器中,接著�(jìn)行數(shù)字處�。Texas Advanced Optoelectronic Solutions(TAOS)公司推出的TSLR257、TSLG257 和TSLB257(見圖1)就是這些元件的實(shí)例�

    這種方法所需的元件數(shù)量比分立型光電二極管的要�,由于對(duì)噪聲敏感的模擬電路位于芯片之�,因此壓縮了電路板的占用空間,降低了安裝成本,并且簡化了�(shè)�(jì)和電路板布局。缺�(diǎn)是傳感器的增益和靈敏度不能動(dòng)�(tài)地改�。該方法的應(yīng)用實(shí)例包括:具有定義明確的光照條�、空間約束條�、靈敏度要求的系�(tǒng)或那些對(duì)面市�(shí)間或�(shè)�(jì)周期有著較高要求的系�(tǒng)�

    3.集成�-頻率�(zhuǎn)換器

    第三種方法是將光�(qiáng)度直接轉(zhuǎn)換為頻率分別與每�(gè)�、綠、藍(lán)通道的紅、綠、藍(lán)光分量的�(qiáng)度成正比的一�(gè)脈沖序列。給微處理器或另一�(gè)�(shù)字處理器提供一�(gè)直接接口就可以無需增設(shè)A / D �(zhuǎn)換器。TAOS 公司的TCS230 就是此類器件的一�(gè)�(shí)�。它把紅、綠和藍(lán)傳感�- 濾波器組�(和一�(gè)沒有濾波器的額外“干凈”傳感器)劃分為柵格狀,從而將元素?cái)U(kuò)散到整�(gè)感測區(qū)�,因此不再需要光�(kuò)散器。將每種顏色的光電二極管并聯(lián)起來最終可使任何不均勻的照度達(dá)到平衡�

    該方案取消了跨阻抗放大器和A/D�(zhuǎn)換器,處理器只是簡單地測量周期或�(jì)算一�(gè)周期�(nèi)來自傳感器的脈沖�(shù)。傳感器和數(shù)字處理器之間的直接接口還提供了高水平的抗噪聲�,為將傳感器放置在遠(yuǎn)處創(chuàng)造了條件�

    RGB- 頻率�(zhuǎn)換法的局限性會(huì)在光�(qiáng)度較低的�(yīng)用中顯現(xiàn)出來。光�(qiáng)度較低,�(chǎn)生的頻率也會(huì)隨之降低,從而增加了�(zhuǎn)換時(shí)間。該方案的應(yīng)用實(shí)例包括:空間因素至關(guān)重要的便攜式系統(tǒng)和需要以低成本來�(shí)�(xiàn)更高分辨率的系統(tǒng)�

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