Co to jest Color Sensor : Praca i jego zastosowania

W elektronice, czujniki są urządzenia lub moduły lub detektory lub podsystemy używane do wykrywania i reagowania na sygnały elektryczne i optyczne. Czujniki mogą przekształcić wielkości fizyczne, takie jak temperatura, wilgotność, prędkość, itp. w sygnał elektryczny i wysłać informacje do innych urządzeń elektronicznych, takich jak procesor. Czujniki są podzielone na różne typy do pomiaru temperatury, pojemności, ciepła, oporu, itp. Są to czujnik temperatury, czujnik zbliżeniowy, akcelerometr, czujnik dotykowy, czujnik koloru, czujnik ciśnienia, czujnik światła, czujnik podczerwieni, czujnik ultradźwiękowy, czujnik wilgotności i wiele innych. Ten artykuł opisuje całkowicie czujnik koloru.

Co to jest czujnik koloru?

Definicja: Czujniki te są urządzeniami fotoelektrycznymi, które mogą emitować światło i wykrywać kolor światła odbitego od obiektu. Czujniki te mogą wykryć intensywność światła odbitego od obiektu i rozróżnia kolory podstawowe, takie jak czerwony, niebieski i zielony. Są one również nazywane jako detektory kolorów.

Colors czujniki mogą oświetlać obiekt z szerokiej długości fali, stosunek światła i określić intensywność światła kolorów podstawowych (czerwony, niebieski, zielony i biały). Stosunek intensywności światła określa ilość światła odbitego i pochłoniętego przez obiekt.

Schemat czujnika koloru

Obwód czujnika koloru zawiera czułe filtry, matryce czujników, diody LED, powierzchnie docelowe i odbiornik. Kiedy jasne czerwone światło jest oświetlane na powierzchni obiektu, to samo czerwone światło jest odbijane, a niebieskie światło jest pochłaniane. To odbicie i absorpcja są określane przez filtry stosowane w tych czujnikach.

Color Sensor

Color Sensor Working Principle

Jak wiemy, że kolory są najważniejsze atrybuty do rozpoznawania i oceny właściwości obiektu lub materiału. Tak więc, te czujniki są detektory używane do wykrywania koloru obiektu, gdy poddane świetle, a także odrzuca niechciane światło UV i podczerwieni. Czujniki te odbite światło i pochłonięte światło w skali RGB z różnych długości fal.

Generalnie, czujniki na zasadzie technologii rozproszonej. Są one stosowane w elektronice, optyce i, technologii oprogramowania do wyczucia szerokiej gamy kolorów. Kiedy białe światło jest oświetlone na cel, następnie czujnik jest aktywowany z 3 filtrów, które mają 3 różne długości fali i określa kolor celu w odniesieniu do skali RGB.

Color Sensor Working

W przypadku światłowodów, czujniki koloru działają na zasadzie całkowitego wewnętrznego odbicia. Ilość światła przepuszczonego i odbitego od obiektu docelowego zależy od włókien szklanych optycznych. Gdy białe światło jest oświetlone na cel obiektu przez światłowód, czujnik ten wykrywa światło odbite od obiektu przez światłowód i reprezentowane w długich, krótkich i średnich falach. Odległość między dwoma kolorami jest odległość w przestrzeni kolorów.

Na przykład, czujnik koloru TCS3200 używa trzech filtrów dla trzech kolorów do analizy koloru odbitego przez obiekt. Kolejny filtr jest bezbarwny, co oznacza brak filtra. Typ filtra (filtr czerwony, filtr zielony, filtr niebieski i brak filtra) jest wybierany na podstawie pinów fotodiod S2 i S3, jak pokazano na rysunku. Czujnik ten daje na wyjściu falę kwadratową o cyklu pracy 50%. Konwerter jest używany do przekształcenia natężenia światła i odbitego koloru na częstotliwość.

Częstotliwość wyjściowa jest wprost proporcjonalna do natężenia światła i zależy od prądu na pinach konwertera częstotliwości S0 i S1 tj. wysoki/niski. Z otrzymanego wyjścia możemy sterować częstotliwością świecenia dla 100%, 20% i 2%. Ten kwadrat wyjściowy możemy podać bezpośrednio do mikrokontrolera.

Features

Color sensor features are listed below.

• Dokładność
• Warunki środowiskowe
• Zakres długości fali
• Kalibracja
• Rozdzielczość

.

• Koszt
• Powtarzalność
• Częstotliwość

Cechy czujnika koloru TCS3200 są podane poniżej.

• Jest to układ czujnika TAOS RGB z 4 diodami led dla 4 filtrów (czerwony, niebieski, zielony i przezroczysty).
• 8-pinowy SOIC do montażu powierzchniowego.
• Napięcie robocze wynosi 3-5 VDC przy wymiarach płytki drukowanej 2.4×2,8 cm.
• Czujnik jest umieszczony na powierzchni obiektu docelowego wyświetla kolor na monitorze szeregowym
• Napięcie robocze przy pojedynczym zasilaniu wynosi od 2.7V do 5,5V.
• Przetwarza odebrane światło na częstotliwość z wysoką rozdzielczością.
• Na wyjściu podaje programowalny kolor i częstotliwość w pełnej skali.
• Współczynnik obniżenia mocy
• Komunikacja bezpośrednio z mikrokontrolerem
• Wspomaga sterowanie lampami LED.
• Używany zarówno jako detektor kolorów i identyfikator kolorów
• Konfiguracja długości fal światła bliskiej podczerwieni-750nm do 2500nm i dalekiej podczerwieni – 6 do 15 zakres długości fal.

Przykłady

Gdy światło jest oświetlone na powierzchni obiektu, pewna ilość światła zostanie odbita, a inne zostaną pochłonięte w zależności od właściwości obiektu. Tutaj ten czujnik wykrywa odbitego światła i natężenia światła. Niektóre z przykładów czujników koloru są Arduino czujnik koloru Z TCS3200, czujnik koloru TCS3200, AS73211, TCS3400, TCS34715, TCS34727, ColorPAL czujnik, SEN-11195, Lego Mindstorms EV3, i wiele innych.

Przemysłowe czujniki koloru pochodzą z nadajnika światła białego i oddzielne odbiorniki dla R G i B. Są to 3 filtry dla czerwonego, zielonego i niebieskiego o długości fali 580nm, 540nm i 450nm odpowiednio.
Najpowszechniej stosowanym czujnikiem koloru jest czujnik koloru Arduino z TCS3200 w micro-controllers.

Gdy którakolwiek z fotodiod w tablicy jest aktywowana, impuls jest oscylatora Arduino jest aktywowany, który jest podłączony do wyjścia czujnika koloru. Częstotliwość sygnału wyjściowego jest obliczana i ten sam proces jest powtarzany dla pozostałych 3 diod dla 3 kolorów R, G, i B. Częstotliwość wyjściowa jest wyświetlana w terminalu szeregowym identyfikuje kolor światła odbitego od powierzchni za pomocą odpowiedniego LED.

Zastosowania

Zastosowania czujników koloru obejmują następujące.

• Klasyfikacja produktów kolorowych określa znaki kodowe, wykrywa kody danych na opakowaniu
• Detekcja kolorów i identyfikacja kolorów
• Używane w przetwarzaniu obrazów i cyfrowym przetwarzaniu sygnałów oraz identyfikacji obiektów
• Używane w rozpoznawaniu prawdziwych kolorów
• Rozróżnia różne odcienie kolorów.
• Przemysł włókienniczy, przemysł samochodowy, przemysł spożywczy, przemysł drukarski, przemysł farmaceutyczny, itp.sed w kontroli jakości w narzędziach kontroli wizualnej – monitorowanie zmian koloru
• Kontrola procesu, produkcja i zapewnienie jakości
• Kontroluje, przechowuje i ocenia widoczne kolory.
• Spektralne wykrywanie do pomiaru koloru
• Detekcja środowiska.

Tak więc, to wszystko o czujniku koloru – definicja, schemat, zasada działania, cechy, przykłady i zastosowania. Oto pytanie dla Ciebie ” Jakie są zalety czujnika koloru Arduino?”

.