سنسور تشخیص رنگ چیست ؟

جهت تشخیص رنگ ها در اتوماسیون صنعتی و برخی خطوط تولید از سنسورهای تشخیص رنگ استفاده می شود.

اساس کار سنسور های نوری ارسال و دریافت نور مدوله شده برای تشخیص اجسام می باشد اما سنسور های تشخیص رنگ کاربردشان شناسایی رنگ های موجود در محیط می باشد؛ رنگ هایی چون: آبی، قرمز، سبز، فیروزه‌ای، زرد، بنفش، سیاه و سفید را میتوانند تشخیص دهند.

با پیشرفت علم و تکنولوژی، سنسورها جایگاه مهمی در صنعت بدست آورده اند. یکی از سنسورهای مورد توجه اتوماسیون صنعتی و برخی خطوط تولید سنسور تشخیص رنگ می باشد. مدار این سنسورها براساس نورهای پایه (اصلی) و الكترونیک دیجیتال طراحی شده اند.

حسگرهای تشخیص رنگ از روش سه رنگه اصلی برای تشخیص رنگ استفاده می كنند ، آنها رنگهای پایه (اصلی) را (سبز- آبی-قرمز) درون اشیا امتحان كرده و قدرت هریک از از رنگهای تشكیل دهنده ی شی را محاسبه كرده  و با مقدار ارزش رنگی ذخیره شده در خود سیستم مقایسه میكند اگر مقدار ارزش رنگی محاسبه شده نزدیک مقدار مرجع (reference) با محاسبه ی Tolerance بود یك سوییچ خاص فعال می شود. در واقع این مدارها میتوانند هشت رنگ آبی، قرمز، سبز (رنگهای اولیه) زرد، فیروزه ای، بنفش  (رنگهای ثانویه) و سیاه وسفید را تشخیص دهند.

همانطور که می دانید سنسورهای نوری معمولی به منظور تشخیص حضور یا عدم حضور اجسام  مورد استفاده قرار میگیرند که این کار را به وسیله عبور نور انجام می دهند.

سنسورهای تشخیص رنگ همانطور که از نامشان پیداست به منظور شناسایی رنگ یک سطح مورد استفاده قرار میگیرند، که این کار را با استفاده از منبع نور RGB (قرمز، سبز و آبی) انجام می دهند.

در واقع سنسور تشخیص رنگ نوعی سنسور نوری می باشد، با این تفاوت که در ساخت سنسور های نوری از نور مادون قرمز استفاده شده ولی مدار سنسور های تشخیص رنگ مبتنی بر LED های RGB هستند، که بر اساس نور های اصلی (سبز، آبی و قرمز) طراحی شده اند.

این دسته از سنسور ها برای استفاده هایی مانند تشخیص برچسب ها، مهر و موم ها، آبکاری و تطبیق یا مرتب سازی رنگ و غیره قابل استفاده هستند.

اجزا سنسورهای تشخیص رنگ و نحوه قرار گرفتن آنها :

اجزایی كه نورها را از محیط اطراف جذب می كنند باید در جلو سنسور قرار گرفته و ثابت شوند به همین جهت این حسگرها در ابتدا برای جذب بهتر نور از سه عدسی همگرا (كوژ) تشكیل شده اند این عدسی ها در مقابل هر كدام از LDR ها وجود دارند در واقع این عدسی ها باعث می شود كه نور تابیده شده توسط محیط به طور متمركز به LDR ها برسد و باعث میشود حساسیت LDR ها افزایش یابد.

بعد از عدسی ها ، فیلتر های شیشه ای اشعه های نوری در مقابل LDR ها قرار میگیرند.این فیلترها نیز باعث می شوند كه نورهای خاصی به LDR ها برسند. به ترتیب رنگهای آبی سبز قرمزدر مقابل LDR1-LDR2-LDR3 نصب شده است.

وقتی نورهایی كه از اشیا ساطع می شوند روی قطعه مناسب می افتد فیلترهای شیشه ای مربوط به رنگها مشخص میكنند كه كدام یک از LDR ها باید فعال (تریگل) شوند.

چگونه حسگر نورهای پایه را تشخیص می دهد ؟

وقتی یكی از نورهای اصلی (سبز-قرمز-آبی) روی سیستم منعكس شود ابتدا توسط فیلتر همفاز خود به سمت عدسی میرود عدسی نور مربوطه را متمركز میكند و آن را به سمت LDR مربوطه هدایت می كند.هنگامی كه یک عدسی نور عبوری را به سمت  LDR هدایت می كند LDR های دیگر هیچ چیزی را حس نمی كنند وبه عبارت دیگر فیلترهای دیگر اجازه نمی دهند اشعه نوری از آنها عبور كند. بعد از اینكه نور به LDR مربوطه تابید آن LDR فعال شده و گیت خروجی هم ارز LDR سطح منطقی یک را مشخص خواهد كرد وگیتی كه 1 شده است مشخص كننده ی نوع رنگ اصلی خواهد بود.

چگونه حسگر نورهای فرعی و رنگهای سیاه و سفید را تشخیص می دهد ؟

همانند حالت قبل اگر یكی از رنگهای فرعی روی سیستم منعكس شود دوعدد از فیلترهای رنگ كه با نور تابیده شده همفاز و هم اندازه هستند اجازه خواهند داد تا نور از آنها عبور كند وبعد از عبور اشعه از عدسی كوژ به LDR تابیده خواهد شد. در واقع در این حالت دو عدد از LDR ها فعال می شوند و سنسور بر اساس نتایج دو LDR تریگل شده كه از گیت های منطقی مربوط به آنها به دست می آید (گیت منطقی مربوطه به LDR فعال شده سطح منطقی 1 را پیدا می كند) مشخص میكند كه رنگ فرعی كدام است.

وقتی همه LDR ها تریگل شوند یا هیچ كدام از آنها فعال نشوند رنگ سفید و سیاه را مشخص خواهد كرد.

دید کلی :

سنسور های نوری معمولی حضور یا عدم حظور اجسام را به وسیله عبور نور تشخیص می دهند.

سنسور تشخیص رنگ ، رنگ یک سطح را با استفاده از منبع نور RGB (قرمز ، سبز و آبی) تشخیص می دهد.

پس از ذخیره نور دلخواه در حافظه داخلی ، سنسور تشخیص رنگ منبع نور RGB LED را مرتبا به هدف تشخیص می تاباند. سنسور تشخیص رنگ ، به وسیله لنز جمع آوری نور داخلی نسبت 3 رنگ RGB را محاسبه نموده تا تشخیص رنگ بهینه بدست آید. سنسور تشخیص رنگ آتونیکس Autonics سری BC رنگ تنظیم شده و رنگ تشخیص داده شده را با استفاده از لنز استوانه ای مقایسه میکند و با استفاده از سیستم نوری محور خاموش تلفات نوری را حداقل می نماید.

کاربرد ها :

صنعت بسته بندی و برچسب : وضعیت لیبل ، چک کردن رنگ.

صنایع نیمه هادی و قطعات الکترونیکی : چک کردن معیوب بودن قطعات ، چک کردن رنگ کانکتور

انواع سنسور تشخیص رنگ بر اساس عملکرد آنها به سه دسته :

سنسور تشخیص رنگ یک طرفه ٬ سنسور تشخیص رنگ دو طرفه (فرستنده ، گیرنده مجزا) و سنسور تشخیص رنگ رفلکتوری همراه با آیینه دسته بندی می شود.

ورود به دسته بندی محصول سنسور تشخیص رنگ | Color Mark Sensor | سنسور رنگ | Color Sensor | سنسور کد رنگ | RGB Sensor