カラーセンサとは：ワーキング＆そのアプリケーション

エレクトロニクスでは、センサーは、デバイスまたはモジュールまたは検出器またはサブシステムは、電気および光信号を検出して応答するために使用されているです。 センサーは、温度、湿度、速度などの物理量を電気信号に変換し、その情報をプロセッサなどの他の電子機器に送信することができます。 センサーは、温度、静電容量、熱、抵抗などを測定する様々なタイプに分類される。 温度センサー、近接センサー、加速度センサー、タッチセンサー、カラーセンサー、圧力センサー、光センサー、赤外線センサー、超音波センサー、湿度センサーなどである。 この記事では、完全にカラーセンサを説明します。

カラーセンサとは

定義。 これらのセンサーは、光を放出し、オブジェクトからの反射光の色を検出することができる光電デバイスです。 これらのセンサーは、物体から反射された光の強度を検出し、赤、青、緑のような原色を区別することができます。

カラーセンサは、広い波長と光の比率で対象物を照射し、原色（赤、青、緑、白）の光の強さを判断することができるため、色検出器とも呼ばれます。

Color Sensor Diagram

カラーセンサの回路は、感応フィルタ、センサアレイ、LED、ターゲット表面、およびレシーバを含んでいます。 明るい赤色の光を対象物の表面に照射すると、同じ赤色の光が反射され、青色の光が吸収されます。

Color Sensor

Color Sensor Working Principle

As we know that colors are the most important attributes to recognize and evaluate the properties of object or material.The color sensor using the filter in these sensors.The filterが使用するフィルターによって反射と吸収は決定されている。 そのため、これらのセンサーは、光にさらされたときにオブジェクトの色を検出するために使用される検出器であり、また、不要な紫外線や赤外線を拒否する。 これらのセンサーは、異なる波長でRGBスケールで光と吸収光を反射した。

一般的に、拡散技術の原理でセンサー。 これらは、色の広い範囲を感知するために、電子工学、光学、および、ソフトウェア技術に採用されています。 白色光がターゲットに照射されると、その後、センサーは3つの異なる波長を持っている3つのフィルタと活性化され、RGB scale.に対してターゲットの色を決定する

In the case of fiber optics, color sensors work on the principle of total internal reflection.

Fiber Opticalは、カラーセンサーは、全反射の原理で動作します。 対象となる物体の透過光と反射光の量は、光グラスファイバーに依存します。 白色光を光ファイバー経由で目的の物体に照射すると、このセンサーは光ファイバー経由の物体からの反射光を検出し、長波長、短波長、中波長で表します。 その距離が色空間内の距離となります。

例えば、TCS3200カラーセンサーでは、3色用のフィルターを用いて、対象物が反射した色を解析しています。 もう一つのフィルターはクリア用で、これはフィルターなしを意味します。 フィルターの種類（赤フィルター、緑フィルター、青フィルター、フィルターなし）は、図のようにフォトダイオードのピンS2、S3を基準にして選択します。 このセンサからは，デューティサイクル50%の矩形波が出力される。 出力の周波数は光強度に正比例し、周波数変換器S0とS1のピン電流、すなわちハイ/ローに依存します。 得られた出力から、光の周波数を100%、20%、2%に制御することができる。

特徴

カラーセンサの特徴を以下に示します。

• 精度
• 環境条件
• 波長範囲
• 校正
• 分解能

692

• コスト
• 再現性
• 周波数

カラーセンサTCS3200の特徴を以下に示します。

• 4つのフィルタ（赤、青、緑、クリア）用に4つのLEDを備えたTAOS RGBセンサチップです。
• 8ピンSOIC表面実装パッケージ。4×2.8cm。
• 対象物の表面にセンサーを配置し、シリアル・モニターに色を表示
• 単一電源での動作電圧は2.0V。7V～5.5V
• 受光した光を高分解能で周波数変換
• 出力はプログラマブルカラーとフルスケール周波数
• パワーダウン要因
• マイクロコントローラに直接通信
• LEDライトランプ制御に対応
• LED ライトランプ制御をサポート
• 色検出器としても色識別器としても使用可能
• 近赤外線-750nm～2500nm、遠赤外線-6～15波長域の設定

例

物体表面に光を照射した場合、物体特性によりある量の光が反射、ある量が吸収される。 ここで、反射光と光の強さを検出するのがこのセンサです。 カラーセンサーの例としては、Arduinoカラーセンサー With TCS3200、カラーセンサー TCS3200、AS73211、TCS3400、TCS34715、TCS34727、ColorPALセンサー、SEN-11195、Lego Mindstorms EV3、およびその他多数。

工業用カラーセンサーには白光発信器とR G B用の個別の受光器が付いている。 これらは、それぞれ580nm、540nm、450nmの波長の赤、緑、青の3つのフィルタです。
最も広く使われているカラーセンサーは、マイクロコントローラのTCS3200を使用したArduinoカラーセンサーです。

アレイ内のいずれかのフォトダイオードが作動すると、Arduino発振器のパルスが作動し、カラーセンサー出力と接続される。 出力周波数はシリアルターミナルに表示され、対応するLEDの助けを借りて表面からの反射光の色を識別します。

Applications

カラーセンサのアプリケーションは次のとおりです。

• カラー製品のグレーディングは、コード化されたマークを決定し、パッケージ上のデータコードを検出
• 色検出と色識別
• 画像処理、およびデジタル信号処理とオブジェクト識別で使用される
• 真の色認識
• 異なる色の濃淡を識別することができる。
• 繊維産業、自動車産業、食品産業、印刷産業、製薬産業など
• 品質管理における目視検査装置-色の変化を監視
• プロセス制御、生産、品質保証
• 目に見える色を制御、保存、評価する
• 目視検査装置で使用。
• 色計測のためのスペクトルセンシング
• 環境の検出

以上、カラーセンサについて-定義、図、動作原理、特徴、例、アプリケーションを説明しました。 ここで、「Arduinoのカラーセンサの利点は何ですか」

という質問があります。