Mi a színérzékelő : működés és alkalmazásai

Az elektronikában az érzékelők olyan eszközök vagy modulok, illetve érzékelők vagy alrendszerek, amelyeket elektromos és optikai jelek érzékelésére és az azokra való reagálásra használnak. Az érzékelők képesek fizikai mennyiségeket, például hőmérsékletet, páratartalmat, sebességet stb. elektromos jellé alakítani, és az információt más elektronikus eszközöknek, például a processzornak küldeni. Az érzékelőket különböző típusokba sorolják a hőmérséklet, a kapacitás, a hő, az ellenállás stb. mérésére. Ezek egy hőmérséklet-érzékelő, közelségérzékelő, gyorsulásmérő, érintésérzékelő, színérzékelő, nyomásérzékelő, fényérzékelő, IR-érzékelő, ultrahangos érzékelő, páratartalom-érzékelő és még sok más. Ez a cikk teljesen leírja a színérzékelőt.

Mi a színérzékelő?

Meghatározás: Ezek az érzékelők olyan fotoelektromos eszközök, amelyek képesek fényt kibocsátani és érzékelni a tárgyról visszavert fény színét. Ezek az érzékelők képesek érzékelni a tárgyról visszavert fény intenzitását, és megkülönböztetik az olyan elsődleges színeket, mint a vörös, a kék és a zöld. Ezeket színérzékelőknek is nevezik.

A színérzékelők képesek széles hullámhosszal, fényaránnyal megvilágítani a tárgyat, és meghatározni az elsődleges színek (vörös, kék, zöld és fehér) fényintenzitását. A fényintenzitás aránya határozza meg a tárgy által visszavert és elnyelt fény mennyiségét.

Színérzékelő diagram

A színérzékelő áramköre érzékeny szűrőket, érzékelőtömböket, LED-eket, célfelületeket és vevőt tartalmaz. Amikor az élénk vörös fény a tárgyfelületre világít, ugyanez a vörös fény visszaverődik, és a kék fény elnyelődik. Ezt a visszaverődést és elnyelést az ezekben az érzékelőkben használt szűrők határozzák meg.

Színérzékelő

Színérzékelő működési elve

Amint tudjuk, a színek a legfontosabb jellemzők egy tárgy vagy anyag tulajdonságainak felismeréséhez és értékeléséhez. Tehát ezek az érzékelők olyan érzékelők, amelyeket egy tárgy színének érzékelésére használnak, amikor fénynek van kitéve, és elutasítja a nemkívánatos UV-fényt és infravörös fényt is. Ezek az érzékelők visszavert fényt és elnyelt fényt az RGB-skálán különböző hullámhosszúsággal.

Az érzékelők általában a diffúz technológia elvén működő érzékelők. Ezeket az elektronikában, az optikában és, a szoftvertechnológiában alkalmazzák a színek széles skálájának érzékelésére. Amikor fehér fényt világítanak a célpontra, akkor az érzékelő 3 szűrővel aktiválódik, amelyek 3 különböző hullámhosszúsággal rendelkeznek, és meghatározza a célpont színét az RGB-skála tekintetében.

Színérzékelő működése

A száloptika esetében a színérzékelők a teljes belső visszaverődés elvén működnek. A célzott tárgyról áteresztett és visszavert fény mennyisége az optikai üvegszálaktól függ. Amikor a fehér fényt az optikai szálon keresztül megvilágítják a célzott tárgyra, ez az érzékelő érzékeli az optikai szálon keresztül a tárgyról visszavert és a hosszú, rövid és közepes hullámhosszon ábrázolt fényt. A két szín közötti távolság a színtéren belüli távolság.

A TCS3200 színérzékelő például három szűrőt használ három színhez, hogy elemezze a tárgy által visszavert színt. Egy másik szűrő a tiszta, ami azt jelenti, hogy nincs szűrő. A szűrő típusa (vörös szűrő, zöld szűrő, kék szűrő és nincs szűrő) az S2 és S3 fotodiódatüskék alapján kerül kiválasztásra az ábrán látható módon. Ez az érzékelő adja a kimeneti négyszöghullámot 50%-os szolgálati idővel. Az átalakítót a fényintenzitás és a visszavert szín frekvenciává alakítására használják.

A kimenet frekvenciája közvetlenül arányos a fényintenzitással, és függ a csapok áramától az S0 és S1 frekvenciaátalakító csapokhoz, azaz magas / alacsony. A kapott kimenetből szabályozhatjuk a fény frekvenciáját 100%, 20% és 2% -ra. Ez a kimeneti négyzet közvetlenül egy mikrokontrollerhez adható.

Features

A színérzékelő jellemzői az alábbiakban vannak felsorolva.

• pontosság
• környezeti feltételek
• hullámhossz-tartomány
• kalibrálás
• felbontás

.

• Költség
• Megismételhetőség
• Frekvencia

A TCS3200 színérzékelő jellemzői az alábbiakban találhatók.

• Ez egy TAOS RGB érzékelő chip 4 leddel a 4 szűrőhöz ( piros, kék, zöld és világos).
• 8 tűs SOIC felületre szerelhető csomag.
• A működési feszültség 3-5 VDC, 2 PCB méretben.4×2,8 cm.
• A célzott tárgy felületén elhelyezett érzékelő megjeleníti a színt egy soros monitoron
• Az egyszeri tápfeszültségű működési feszültség 2.7V és 5,5V között.
• A kapott fényt nagy felbontással konvertálja a frekvenciára.
• A kimenet a programozható színt és a teljes skálájú frekvenciát adja.
• Teljesítménycsökkentő tényező
• Kommunikáció közvetlenül a mikrokontrollerrel
• Támogatja a LED-es fénylámpa vezérlését.
• Színérzékelőként és színazonosítóként is használható
• A hullámhosszok konfigurálása közeli infravörös fény-750nm és 2500nm között és távoli infravörös – 6-15 hullámhossz tartományban.

Példák

Amikor a fényt egy tárgy felületén megvilágítják, a fény egy része visszaverődik, más része pedig elnyelődik a tárgy jellemzőitől függően. Itt ez az érzékelő a visszavert fényt és a fényerősséget érzékeli. Néhány példa a színérzékelőkre: Arduino színérzékelő With TCS3200, színérzékelő TCS3200, AS73211, TCS3400, TCS34715, TCS34727, ColorPAL érzékelő, SEN-11195, Lego Mindstorms EV3 és még sok más.

Az ipari színérzékelők fehér fényadóval és külön vevőkkel rendelkeznek az R G és B számára. Ezek 3 szűrő a vörös, zöld és kék színhez 580nm, 540nm és 450nm hullámhosszúsággal.
A legszélesebb körben használt színérzékelő az Arduino színérzékelő a TCS3200 mikrokontrollerekkel.

Amikor a tömb bármelyik fotodiódája aktiválódik, az Arduino oszcillátor impulzusa aktiválódik, amely a színérzékelő kimenetéhez kapcsolódik. A kimeneti jel frekvenciáját kiszámítjuk, és ugyanezt a folyamatot megismételjük a fennmaradó 3 dióda esetében a 3 színhez R, G és B. A kimeneti frekvencia a soros terminálon megjelenítve azonosítja a felületről visszavert fény színét a megfelelő LED segítségével.

Az alkalmazások

A színérzékelők alkalmazásai a következők.

• Színes termékek osztályozása meghatározza a kódolt jeleket, érzékeli a csomagoláson lévő adatkódokat
• Színérzékelés és színazonosítás
• Képfeldolgozásban, valamint digitális jelfeldolgozásban és tárgyazonosításban
• A valódi színek felismerésében
• A különböző színárnyalatok megkülönböztetése.
• Textilipar, autóipar, élelmiszeripar, nyomdaipar, gyógyszeripar stb. sed a minőségellenőrzésben a vizuális ellenőrző eszközökben – a színváltozások megfigyelése
• Folyamatirányítás, gyártás és minőségbiztosítás
• A látható színek ellenőrzése, tárolása és értékelése.
• Spektrális érzékelés a színméréshez
• A környezet érzékelése.

Ez tehát a színérzékelőről szól – definíció, diagram, működési elv, jellemzők, példák és alkalmazások. Itt egy kérdés az Ön számára ” Milyen előnyei vannak az Arduino színérzékelőnek?”