Wat is Kleurensensor : Werking & Toepassingen

In de elektronica zijn sensoren de apparaten of modules of detectoren of subsystemen die worden gebruikt om elektrische en optische signalen te detecteren en erop te reageren. Sensoren kunnen fysische grootheden zoals temperatuur, vochtigheid, snelheid, enz. omzetten in een elektrisch signaal en de informatie naar andere elektronische apparaten zoals de processor sturen. Sensoren worden ingedeeld in verschillende types om temperatuur, capaciteit, warmte, weerstand, enz. te meten. Ze zijn een temperatuursensor, nabijheidssensor, versnellingsmeter, aanraaksensor, kleurensensor, druksensor, lichtsensor, IR-sensor, ultrasone sensor, vochtigheidssensor, en nog veel meer. Dit artikel beschrijft volledig de kleur sensor.

Wat is de kleur sensor?

Definitie: Deze sensoren zijn de foto-elektrische apparaten die licht kunnen uitstralen en de kleur van het gereflecteerde licht van een object kunnen detecteren. Deze sensoren kunnen detecteren de intensiteit van het licht gereflecteerd door een object en onderscheidt de primaire kleuren zoals rood, blauw en groen. Deze worden ook wel kleurdetectoren genoemd.

Kleurensensoren kunnen het voorwerp verlichten met een brede golflengte, lichtverhouding, en de lichtintensiteit van primaire kleuren bepalen (rood, blauw, groen, en wit). De verhouding van de lichtintensiteit bepaalt de hoeveelheid licht die door het object wordt gereflecteerd en geabsorbeerd.

Color Sensor Diagram

Het circuit van de kleurensensor bevat gevoelige filters, sensor arrays, LED’S, doeloppervlakken, en ontvanger. Wanneer het felle rode licht op het oppervlak van het voorwerp wordt verlicht, wordt hetzelfde rode licht weerkaatst en wordt blauw licht geabsorbeerd. Deze reflectie en absorptie worden bepaald door de filters die in deze sensoren worden gebruikt.

Color Sensor

Color Sensor Working Principle

Zoals we weten zijn kleuren de belangrijkste attributen om de eigenschappen van een voorwerp of materiaal te herkennen en te evalueren. Deze sensoren zijn dus de detectoren die worden gebruikt om de kleur van een voorwerp op te sporen wanneer dit aan licht wordt blootgesteld en zij verwerpen ook het ongewenste UV-licht en infrarood licht. Deze sensoren weerkaatsen licht en absorberen licht in de RGB-schaal met verschillende golflengten.

Over het algemeen zijn sensoren op het principe van diffuse technologie. Deze worden gebruikt in de elektronica, optica en, software technologie om de brede waaier van kleuren te voelen. Wanneer wit licht wordt verlicht op het doel, dan wordt de sensor geactiveerd met 3 filters, die 3 verschillende golflengten hebben en bepaalt de kleur van het doel met betrekking tot de RGB-schaal.

Color Sensor Working

In het geval van glasvezeloptica, kleurensensoren werken op het principe van de totale interne reflectie. De hoeveelheid licht die wordt doorgelaten en gereflecteerd door het doelobject is afhankelijk van de optische glasvezels. Wanneer het witte licht via optische vezels op het doelobject wordt gericht, detecteert deze sensor het gereflecteerde licht van het object via optische vezels en weergegeven in de lange, korte en middellange golflengten. De afstand tussen de twee kleuren is de afstand binnen de kleurruimte.

Bijv. de TCS3200 kleurensensor gebruikt drie filters voor drie kleuren om de door het object gereflecteerde kleur te analyseren. Een ander filter is voor helder, wat betekent dat er geen filter is. Het type filter (rood filter, groen filter, blauw filter, en geen filter) wordt geselecteerd op basis van de fotodiode pennen S2 en S3, zoals getoond in de figuur. Deze sensor geeft de uitgang een blokgolf met een duty cycle van 50%. De converter wordt gebruikt om de lichtintensiteit en de gereflecteerde kleur om te zetten in frequentie.

De frequentie van de uitgang is recht evenredig met de lichtintensiteit en hangt af van de pinnen stroom naar frequentie converter pinnen S0 en S1, d.w.z., hoog/laag. Uit de verkregen output kunnen we de frequentie van het licht regelen voor 100%, 20%, en 2%. Dit uitgangsvierkant kan direct aan een microcontroller worden gegeven.

Features

De eigenschappen van de kleurensensor zijn hieronder opgesomd.

• Accuracy
• Environmental condition
• Wavelength range
• Calibration
• Resolution
• Kosten
• Herhaalbaarheid
• Frequentie

De kenmerken van kleurensensor TCS3200 worden hieronder gegeven.

• Het is een TAOS RGB sensor chip met 4 led’s voor 4 filters (rood, blauw, groen, en helder).
• 8-pins SOIC surface-mount package.
• De bedrijfsspanning is 3-5 VDC met PCB grootte 2.4 × 2,8 cm.
• Een sensor wordt geplaatst op het oppervlak van het gerichte object geeft de kleur op een seriële monitor
• Single-supply bedrijfsspanning is 2.7V tot 5.5V.
• Omzet ontvangen licht naar de frequentie met hoge resolutie.
• De uitgang geeft de programmeerbare kleur en full-scale frequentie.
• Power down factor
• Communicatie rechtstreeks naar de microcontroller
• Ondersteuning van LED-lamp controle.
• Gebruikt als zowel kleur detector en kleur identificator
• Configuratie van golflengten nabij-infrarood licht-750nm tot 2500nm en ver-infrarood – 6 tot 15 golflengte range.

Examples

Wanneer licht wordt verlicht op het oppervlak van een object, zal een deel van het licht worden gereflecteerd en anderen zullen worden geabsorbeerd, afhankelijk van het object kenmerken. Hier detecteert deze sensor het gereflecteerde licht en de lichtintensiteit. Enkele voorbeelden van kleurensensoren zijn Arduino kleurensensor Met TCS3200, kleurensensor TCS3200, AS73211, TCS3400, TCS34715, TCS34727, ColorPAL sensor, SEN-11195, Lego Mindstorms EV3, en nog veel meer.

Industriële kleurensensoren worden geleverd met een wit licht zender en aparte ontvangers voor R G en B. Dit zijn 3 filters voor rood, groen en blauw met golflengten van respectievelijk 580nm, 540nm en 450nm.
De meest gebruikte kleurensensor is de Arduino kleurensensor met TCS3200 in microcontrollers.

Wanneer een van de fotodiodes in een array wordt geactiveerd, wordt de puls is van de Arduino oscillator geactiveerd, die is verbonden met de kleurensensor uitgang. De frequentie van het uitgangssignaal wordt berekend en hetzelfde proces wordt herhaald voor de resterende 3 diodes voor 3 kleuren R, G, en B. De uitgangsfrequentie wordt weergegeven in de seriële terminal identificeert de kleur van het gereflecteerde licht van het oppervlak met behulp van overeenkomstige LED.

Toepassingen

De toepassingen van de kleursensoren omvatten de volgende.

• Grading van gekleurde producten bepaalt gecodeerde markeringen, detecteert de gegevenscodes op een verpakking
• Kleurdetectie en kleuridentificatie
• Gebruikt in beeldverwerking, en digitale signaalverwerking en objectidentificatie
• Gebruikt in ware kleurherkenning
• Onderscheidt verschillende tinten van kleuren.
• Textielindustrie, automobielindustrie, de voedingsmiddelenindustrie, de drukindustrie, de farmaceutische industrie, enz.sed in kwaliteitscontrole in visuele inspectiehulpmiddelen – controleer de kleurveranderingen
• Procesbeheersing, productie en kwaliteitsborging
• Controleert, slaat op en evalueert de zichtbare kleuren.
• Spectrale detectie voor kleurmeting
• Detectie van de omgeving.

Dus, dit is alles over de kleur sensor – definitie, schema, werkingsprincipe, kenmerken, voorbeelden, en toepassingen. Hier is een vraag voor je ” Wat zijn de voordelen van de Arduino kleur sensor?”