Kỹ thuật Cảm biến màu; tương phản & huỳnh quang

Trong phần này chúng tôi muốn mạn đàm những kỹ thuật dùng màu, độ tương phản và huỳnh quang trong những ứng dụng khác nhau.Hình 1. Một cảm biến tương phản.Cảm biến tương phản: Cảm biến tương phản (hình 1) phát hiện sự khác nhau trong độ tương phản khi đối tượng /dấu hiện hữu hoặc trống (hình 2) trong khoảng 25 mm. Nhiều cảm biến tương phản sử dụng nguồn sáng LED đỏ hoặc xanh lá cây (đôi khi là cả hai). Do các cảm biến màu khác nhau hấp thụ lượng sáng khác nhau, do đó người ta...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kỹ thuật Cảm biến màu; tương phản & huỳnh quangCảm biến màu; tương phản & huỳnh quangTrong phần này chúng tôi muốn mạn đàm những kỹ thuậtdùng màu, độ tương phản và huỳnh quang trong những ứngdụng khác nhau. Hình 1. Một cảm biến tương phảnCảm biến tương phản: PhotoelectricCảm biến tương phản (hình 1) phát Sensors can behiện sự khác nhau trong độ tương founded in manyphản khi đối tượng /dấu hiện hữu automatedhoặc trống (hình 2) trong khoảng 25 application.mm. Selection aNhiều cảm biến tương phản sử dụng suitable one cannguồn sáng LED đỏ hoặc xanh lá cây save your money(đôi khi là cả hai). Do các cảm biến and your time.màu khác nhau hấp thụ lượng sáng This discussionkhác nhau, do đó người ta có thể lựa may be helpfulchọn bước sóng khác nhau của nguồn in easiersáng để tạo ra độ tương phản cao nhất selection of theở mỗi ứng dụng cụ thể. Tuy vậy, tiếp sensors to ensurecận này không linh hoạt, đòi hỏi màu your realiablenền và màu dấu cụ thể. Cảm biến có solution.nguồn sáng đỏ và xanh cho độ linhhoạt tốt hơn nhiều nhưng đòi hỏi một lựa chọn màu cố định(hoặc xanh, hoặc đỏ) trong lúc hoạt động. Chức năng nàythường được áp dụng khi tiến hành “huấn luyện” cảm biếnkhi lắp đặt.Cảm biến tương phản cóđộ linh hoạt cao nhất lànhững cảm biến có Hình 2: Nguồn sáng trắngnguồn sáng trắng phổ làm tăng độ linh hoạt chorộng. Những cảm biến phép phân tích bất kỳ màunày cho độ khác biệt trên nào trên màu nền bất kỳ.mọi màu và tổ hợp (màu)nền và thời gian chuyển đổi nhanh trong quá trình sản xuấtbằng cách điều chỉnh mức thiên áp tới giá trị được gán từtrước.Những cảm biến màu đặc biệt cho phép tạo các điểm màu cókích thước lớn và cảm nhận màu sắc ở khoảng cách lên tới300 mm. Ví dụ, một cảm biến loại này phát nguồn sáng xanhda trời ở bước sóng 457 nm từ cặp cáp quang đồng trục đểđảm bảo độ ổn định về tín hiệu ở khoảng cách lớn ứng dụngtrong việc phân loại cáchộp từ nơi dỡ hàng trênbăng tải.Cảm biến màu:cảm biến màu phân táchánh sáng phản xạ từ một Hình 3: Một cảm biến màuđối tượng thành các hai kênhthành phần đỏ, xanh lácây và xanh da trời. Mỗi thành phần được đánh giá và xácđịnh xem có thuộc phạm vi cảm nhận được thiết lập trước đócho mỗi màu riêng biệt. Tiếp cận này rất hiệu quả khi giámsát các màu có độ đồng đều trong những ứng dụng như dệtmay, công nghiệp nhựa và các quá trình cho màu đồng đềukhác.Một kênh nhạy màu cho phép ta thiết lập những đặc tuyếncủa vật thể cần phát hiện với một lối ra riêng biệt, với nhữnggiá trị được lưu ở bộ nhớ trong của cảm biến. Thời gian đápứng cho những cảm biến này khoảng 300 µs và kích thướcđiểm sáng có thể lên tới 25 mm, hình 3.Cảm biến màu lấy tích phân trên toàn diện tích của điểmsáng. Vì thế, nếu một khoảng sáng có hai màu, cảm biến sẽxem xét độ tổ hợp của các màu hơn hơn là phân tích từngmàu riêng biệt. Đây là một cân nhắc rất quan trọng trong cácứng dụng nơi mà điểm cần phân tích có họa tiết hoặc ở dạngmảng màu như các hạt gỗ hoặc nhiều màu sắc như trong nỉlàm ghế xe ôtô. Trong những ứng dụng như vậy, cảm biếncho nguồn sáng với điểm sáng lớn lớn với khả năng cho phéplấy tín hiệu trên một diện tích lớn sẽ phù hợp hơn.Giao diện người sử dụng (GUI) với tính năng đặc biệt hoặctoàn bộ tính năng có thể (hình 4) cho phép hiển thị thời gianthực, truy cập thiết lập độ nhạy cho từng màu, và điều khiểncảm biến nói chung. Những ứng dụng như phân loại sảnphẩm thường dựa trên vài màu cơ bản, có thể được thực hiệnvới những cảm biến màu đơn giản. Những ứng dụng phức tạphơn cần phần điều khiển thông minh hơn cho những cảmbiến với đầy đủ tính năng. Hình 4: Chương trình ứng dụng cho phép điều khiển thiết lập cảm biến từ đơn giản tới phức tạp trên từng kênhCảm biến dấu màu:Cảm biến dấu màu được thiết kế để phát hiện dấu màu ở tốcđộ cao. Chúng không thật sự xác định một màu đặc biệt nàođó. Thay vào đó, chúng phát hiện sự thay đổi màu trên nền(màu) và xuất một tín hiệu lối ra để chỉ thị sự có mặt của dấu(hình 5). Cảm biến dấu màu cho các điểm sáng tròn có kíchthước cỡ 0.5 mm và các điểm sáng hình chữ nhật có kíchthước 2 mm x 5 mm. Để định hướng tốt với dấu màu, cần cốđịnh cảm biến sử dụng điểm màu hình chữ nhật; điều này làmcho việc phát hiện dấu màu lớn bị hạn chế. Cảm biến vớiđiểm sáng tròn phù hợp để phát hiện dấu màu có bề rộng lớnhơn 0.5 mm. Hình 5. Ví dụ về cảm biến dấu màu. Điểm sáng nhỏ có độ đáp ứng nhanh,cho phép phát hiện dấu màu có kích thước 0.5 mm ở tốc độ600 m/phút.Mấu chốt để ứng dụng cảm biến dấu màu một cách thànhcông là phân tích kỹ những yêu cầu đặc biệt của mỗi ứngdụng. ...