色標(biāo)傳感器如何提高檢測精度
2014-09-15 點(diǎn)擊：2315
色標(biāo)傳感器常用于檢測特定色標(biāo)或物體上的斑點(diǎn)，它是通過與非色標(biāo)區(qū)相比較來實(shí)現(xiàn)色標(biāo)檢測，而不是直接測量顏色。色標(biāo)傳感器實(shí)際是一種反向裝置，光源垂直于目標(biāo)物體安裝，而接收器與物體成銳角方向安裝，讓它只檢測來自目標(biāo)物體的散射光，從而避免傳感器直接接收反射光，并且可使光束聚焦很窄。白熾燈和單色光源都可用于色標(biāo)檢測。
以白熾燈為基礎(chǔ)的傳感器用有色光源檢測顏色，這種白熾燈發(fā)射包括紅外在內(nèi)的各種顏色的光，因此用這種光源的傳感器可在很寬范圍上檢測顏色的微小變化。另外，白熾燈傳感器的檢測電路通常都十分簡單，因此可獲得極快的響應(yīng)速度。然而，白熾燈不允許振動和延長使用時間，因此不適用于有嚴(yán)重沖擊和振動的場合。
使用單色光源（即綠色或紅色LED）的色標(biāo)傳感器就其原理來說并不是檢測顏色，它是通過檢測色標(biāo)對光束的反射或吸收量與周圍材料相比的不同而實(shí)現(xiàn)檢測的。所以，顏色的識別要嚴(yán)格與照射在目標(biāo)上的光譜成分相對應(yīng)。
在單色光源中，綠光LED（565mm）和紅光LED（660mm）各有所長。綠光LED比白熾燈壽命長，并且在很寬的顏色范圍內(nèi)比紅光源靈敏度高。紅光LED對有限的顏色組合有響應(yīng)，但它的檢測距離比綠光LED遠(yuǎn)。通常紅光源傳感器的檢測距離是綠光源傳感器的6～8倍。
色標(biāo)傳感器關(guān)鍵的問題是如何提高檢測精度，可以采取的解決方案有以下幾點(diǎn)：
1、采取抗干擾設(shè)計(jì)。為了提高色標(biāo)傳感器的抗干擾能力，應(yīng)從下面幾個方面進(jìn)行考慮：
（1）合理設(shè)計(jì)并布局電路，增強(qiáng)系統(tǒng)內(nèi)部電磁兼容。主要措施有:在滿足功能實(shí)現(xiàn)的條件下盡可能降低邏輯器件的工作頻率，減小數(shù)字設(shè)備的高頻干擾；在集成芯片的電源和地兩端增加旁路電容和去耦電容；線路板合理布局和布線；抑制地回路干擾，必要時使用光電隔離；軟件上，通過看門狗防止程序“跑飛”。
（2）抑制光電干擾。主要有兩種方法，一是光學(xué)的方法，如：設(shè)計(jì)光學(xué)透鏡系統(tǒng)使接收器只對特定范圍內(nèi)的光線敏感，用濾光鏡濾除雜光等。二是電路方法，如：采用調(diào)制光源并在電路上采用相干檢測，通過電路濾波濾除干擾光引起的電信號等。
（3）電磁屏蔽。對關(guān)鍵電路單獨(dú)設(shè)置屏蔽層，在此基礎(chǔ)上對整體電路進(jìn)行屏蔽設(shè)計(jì)。屏蔽設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是使用良好的導(dǎo)電材料，并盡量避免孔洞和縫隙。
（4）濾波。一是通過電源濾波降低電源線上串入的干擾，另一方面在信號處理中增加電路濾波以及軟件濾波。
（5）正確設(shè)計(jì)、安裝傳感器的連接引線。
（6）降低傳感器的對外干擾。主要的措施有：屏蔽;降低信號上升或下降的速率；降低時鐘頻率等。
2、可靠性設(shè)計(jì)。可靠性設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮的因素有：
（1）用有效散熱方法使溫升降到zui低，高溫是電子元件損壞的zui主要原因；
（2）盡可能少使用高敏感性元件；
（3）使用可靠度高或有質(zhì)量保證的元件；
（4）元件冗余技術(shù)。
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