O que é sensor de cor : Funcionamento e suas aplicações

Na electrónica, os sensores são os dispositivos ou módulos ou detectores ou subsistemas utilizados para detectar e responder a sinais eléctricos e ópticos. Os sensores podem cobrir grandezas físicas como temperatura, umidade, velocidade, etc. em um sinal elétrico e enviar a informação para outros dispositivos eletrônicos como o processador. Os sensores são classificados em vários tipos para medir temperatura, capacitância, calor, resistência, etc. Eles são um sensor de temperatura, sensor de proximidade, acelerômetro, sensor de toque, sensor de cor, sensor de pressão, sensor de luz, sensor IR, sensor ultra-sônico, sensor de umidade, e muito mais. Este artigo descreve completamente o sensor de cor.

Qual é o sensor de cor?

Definição: Estes sensores são os dispositivos fotoelétricos que podem emitir luz e detectar a cor da luz refletida de um objeto. Estes sensores podem detectar a intensidade da luz refletida de um objeto e diferenciar as cores primárias como vermelho, azul e verde. Estes também são chamados como detectores de cor.

Os sensores de cor podem iluminar o objeto com comprimento de onda amplo, razão de luz e determinar a intensidade de luz das cores primárias (vermelho, azul, verde e branco). A razão de intensidade de luz determina a quantidade de luz refletida e absorvida pelo objeto.

Diagrama do sensor de cor

O circuito do sensor de cor contém filtros sensíveis, matrizes de sensores, LED’S, superfícies alvo e receptor. Quando a luz vermelha brilhante é iluminada na superfície do objeto, a mesma luz vermelha é refletida e a luz azul é absorvida. Esta reflexão e absorção são determinadas pelos filtros usados nestes sensores.

Sensor de cor

Princípio de funcionamento do sensor de cor

Como sabemos que as cores são os atributos mais importantes para reconhecer e avaliar as propriedades de um objeto ou material. Portanto, estes sensores são os detectores usados para detectar a cor de um objeto quando submetido à luz e também rejeita a luz UV e a luz infravermelha indesejada. Estes sensores refletem a luz e a luz absorvida na escala RGB com diferentes comprimentos de onda.

Geralmente, sensores sobre o princípio da tecnologia difusa. Estes são empregados em eletrônica, ótica e, tecnologia de software para sentir a ampla gama de cores. Quando a luz branca é iluminada no alvo, então o sensor é ativado com 3 filtros, que têm 3 comprimentos de onda diferentes e determina a cor do alvo em relação à escala RGB.

Funcionamento do sensor de cor

No caso da fibra óptica, os sensores de cor trabalham com o princípio da reflexão interna total. A quantidade de luz transmitida e refletida do objeto alvo depende das fibras ópticas de vidro. Quando a luz branca é iluminada no objeto visado através da fibra óptica, este sensor detecta a luz refletida do objeto através da fibra óptica e representada nos comprimentos de onda longo, curto e médio. A distância entre as duas cores é a distância dentro do espaço de cor.

Por exemplo, o sensor de cor TCS3200 usa três filtros para três cores para analisar a cor refletida pelo objeto. Outro filtro é para claro, o que significa que não há filtro. O tipo de filtro (filtro vermelho, filtro verde, filtro azul, e nenhum filtro) é selecionado com base nos pinos do fotodiodo S2 e S3 como mostrado na figura. Este sensor dá a onda quadrada de saída com um ciclo de trabalho de 50%. O conversor é usado para transformar a intensidade da luz e a cor refletida em freqüência.

A freqüência da saída é diretamente proporcional à intensidade da luz e depende da corrente dos pinos do conversor de freqüência pinos S0 e S1, ou seja, alta/baixa. A partir da saída obtida, podemos controlar a frequência da luz para 100%, 20% e 2%. Este quadrado de saída pode ser dado diretamente a um microcontrolador.

Faatures

Características do sensor de cor são listadas abaixo.

• Exatidão
• Condição ambiental
• Intervalo de comprimento de onda
• Calibração
• Resolução
• Custo
• Repetibilidade
• Frequência

As características do sensor de cor TCS3200 são dadas abaixo.

• É um chip sensor TAOS RGB com 4 led’s para 4 filtros (vermelho, azul, verde e transparente).

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• 8-embalagem de montagem de superfície SOIC de 8 pinos.
• A tensão de operação é de 3-5 VDC com PCB tamanho 2.4×2,8 cm.
• Um sensor é colocado na superfície do objeto visado exibe a cor em um monitor serial
• A tensão de operação de alimentação única é 2.7V a 5.5V.
• Converte a luz recebida para a frequência com alta resolução.
• A saída dá a cor programável e a frequência de escala completa.
• Fator de redução de energia
• Comunicação diretamente ao microcontrolador
• Controle de luz LED de suporte.

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• Usado como detector de cor e identificador de cor
• Configuração de comprimentos de onda de luz infravermelha próxima de 750nm a 2500nm e infravermelha distante – faixa de comprimento de onda de 6 a 15.

Exemplos

Quando a luz é iluminada na superfície de um objeto, alguma quantidade de luz será refletida e outras serão absorvidas, dependendo das características do objeto. Aqui este sensor detecta a luz refletida e a intensidade da luz. Alguns exemplos de sensores de cor são os sensores de cor Arduino Com TCS3200, sensor de cor TCS3200, AS73211, TCS3400, TCS34715, TCS34727, sensor ColorPAL, SEN-11195, Lego Mindstorms EV3, e muitos mais.

Sensores de cor industriais vêm com um transmissor de luz branca e receptores separados para R G e B. Estes são 3 filtros para vermelho, verde e azul com comprimentos de onda de 580nm, 540nm e 450nm respectivamente.
O sensor de cor mais usado é o sensor de cor Arduino com TCS3200 em micro-controladores.

Quando qualquer um dos fotodiodos de uma matriz é ativado, o pulso é do oscilador Arduino é ativado, que é conectado à saída do sensor de cor. A freqüência do sinal de saída é calculada e o mesmo processo é repetido para os 3 diodos restantes para 3 cores R, G, e B. A freqüência de saída é exibida no terminal serial identifica a cor da luz refletida da superfície com a ajuda do LED correspondente.

Aplicações

As aplicações dos sensores de cor incluem o seguinte.

• A classificação de produtos coloridos determina as marcas codificadas, detecta os códigos de dados em um pacote
• Detecção de cor e identificação de cor
• Usado no processamento de imagem, processamento de sinal digital e identificação de objetos
• Usado no reconhecimento de cor verdadeira
• Distingue diferentes tonalidades de cores.

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• Indústrias têxteis, indústria automóvel, indústria alimentar, indústria gráfica, indústria farmacêutica, etc.sed no controlo de qualidade em ferramentas de inspecção visual – monitorizar as mudanças de cor

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• Controlo de processos, produção e garantia de qualidade

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• Controla, armazena e avalia as cores visíveis.
• Sensibilidade espectral para medição de cor
• Detecção do ambiente.

Assim, tudo isto é sobre o sensor de cor – definição, diagrama, princípio de funcionamento, características, exemplos e aplicações. Aqui está uma pergunta para você ” Quais são as vantagens do sensor de cor Arduino?”