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色彩傳感器的選型_色彩傳感器工作原理介紹

2018年03月09日 10:55 網(wǎng)絡(luò)整理 作者: 用戶評(píng)論(0

  一、色彩傳感器的概念

  色彩傳感器又叫顏色識(shí)別傳感器或顏色傳感器,它是將物體顏色同前面已經(jīng)示教過的參考顏色進(jìn)行比較來檢測顏色的傳感器,當(dāng)兩個(gè)顏色在一定的誤差范圍內(nèi)相吻合時(shí),輸出檢測結(jié)果。

  色彩傳感器在終端設(shè)備中起著極其重要的作用,比如色彩監(jiān)視器的校準(zhǔn)裝置;彩色打印機(jī)和繪圖儀;涂料、紡織品和化妝品制造,以及醫(yī)療方面的應(yīng)用,如血液診斷、尿樣分析和牙齒整形等。色彩傳感器系統(tǒng)的復(fù)雜性在很大程度上取決于其用于確定色彩的波長譜帶或信號(hào)通道的數(shù)量。此類系統(tǒng)種類繁多,從相對(duì)簡單的三通道色度計(jì)到多頻帶頻譜儀不一而足。

  二、顏色識(shí)別的基本原理

  1、顏色的特性

  (1)色調(diào)(hue)以波長為基礎(chǔ),是區(qū)分不同顏色的特征屬性。

  (2)飽和度(saturation)反映顏色的純度,任意一種顏色都可以看作某種光譜色與白色混合的結(jié)果,光譜色所占比例越大,顏色的飽和度越高。

  (3)亮度(lightness)是描述顏色亮暗的一種屬性,是一種光強(qiáng)度的測量方法,與光的能量有關(guān)。

  2、三基色原理

  適當(dāng)選取三種基色(紅,綠,藍(lán)),將它們按不同比例進(jìn)行合成,就可以引起不同的顏色感覺,合成彩色光的亮度由三個(gè)基色的亮度之和決定,色度由三基色分量的比例決定,三基色彼此獨(dú)立,任一種基色不能由其他兩種顏色配出

  3、半導(dǎo)體的特點(diǎn)

  受外界光和熱刺激時(shí)電導(dǎo)率發(fā)生很大變化——光敏元件、熱敏元件。

  三、色敏器件及色敏傳感器原理

  1、色敏器件:

  (1)硒光電池:最古老的光電探測器件,其特點(diǎn)是光譜響應(yīng)幾乎與人眼一樣,常用于高端設(shè)備。

  (2)硅光電二極管和三極管:在光照條件下硅光電二極管的短路電流與光能成正比;光電三極管也稱光電晶體管,在把光信號(hào)變?yōu)殡娦盘?hào)的同時(shí),還將信號(hào)電流放大。二者靈敏度很高,但光譜相應(yīng)曲線與人眼相差較遠(yuǎn),很難與濾色片配合達(dá)到滿意的效果。

  (3)半導(dǎo)體色敏器件:即雙結(jié)光敏二極管。色敏光電傳感器原理:色敏光電傳感器是半導(dǎo)體光敏傳感器的一種,是基于內(nèi)光電效應(yīng)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的光輻射探測器件。可直接測量從可見光到近紅外波段內(nèi)單色輻射的波長,是一種新型的光敏器件

  2、色敏光電傳感器原理:色敏光電傳感器是半導(dǎo)體光敏傳感器的一種,是基于內(nèi)光電效應(yīng)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的光輻射探測器件。可直接測量從可見光到近紅外波段內(nèi)單色輻射的波長,是一種新型的光敏器件

  3、色敏光電傳感器特性:

  (1)光譜特性:表示它能檢測的波長范圍,不同型號(hào)略有差別,常見的CS-1型,其波長范圍是400-1000nm。

  (2)短路電流比-波長特性:是表征半導(dǎo)體色敏器件對(duì)波長的識(shí)別能力,以確定波長的基本特性。

  (3)溫度特性:由于光電二極管是做在同一塊材料上的,具有相同的溫度系數(shù),這種內(nèi)部補(bǔ)償作用使色敏光電器件對(duì)溫度不十分敏感,所以通常不考慮溫度的影響,只要保證器件工作在正常的溫度范圍內(nèi)即可。


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