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颜色检测传感器：什么是颜色识别传感器 案列解析颜色识别传感器的工作原理

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片上稳压器（5V）可用于为外部电路供电。精密片上V  REF （XTR115为2.5V，XTR116为4.096V）可用于偏移或激励传感器。电流返回引脚（I  RET ）检测外部电路中使用的任何电流，以确保精确控制输出电流。

XTR115是使用智能传感器的基本构建模块4至20mA电流传输。

XTR115和XTR116的额定工作温度范围为-40°C至+ 85°C扩展工业温度范围。

特性

低电流电流：200μA

5V外部电路调节器

V REF用于传感器激励：
XTR115：2.5V
XTR116：4.096V

低跨度误差：0.05％

低非线性误差：0.003％

宽环供电范围：7.5V至36V

SO-8封装

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外部P-MOSFET晶体管确保高输出电阻和宽泛的合规电压范围，从低于电源电压2V，V  VSP ，电压远低于GND。

可调节的3V至15V子稳压器输出为附加电路提供电源电压。

XTR111提供MSOP和DFN表面贴装包。

特性

易于设计的输入/输出范围：0mA-20mA，4mA-20mA，5mA-25mA和电压输出
非线性：0.002％

低偏差漂移：1μV/°C

精度：0.015％

单次供电

广泛的供电范围：7V至44V

输出错误标志（ EF ）

输出禁用（OD）

可调电压调节器：
3V至15V

应用

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色彩传感器
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色彩传感器又叫颜色识别传感器或颜色传感器，它是将物体颜色同前面已经示教过的参考颜色进行比较来检测颜色的传感器，当两个颜色在一定的误差范围内相吻合时，输出检测结果。
中文名
色彩传感器
别    名
颜色识别传感器或颜色传感器
作    用
检测颜色
原    理
两个颜色在一定的误差范围内
目录
1
简介
2
解决方案
色彩传感器简介
编辑
语音
色彩传感器在终端设备中起着极其重要的作用，比如色彩监视器的校准装置；彩色打印机和绘图仪；涂料、纺织品和化妆品制造，以及医疗方面的应用，如血液诊断、尿样分析和牙齿整形等。色彩传感器系统的复杂性在很大程度上取决于其用于确定色彩的波长谱带或信号通道的数量。此类系统种类繁多，从相对简单的三通道色度计到多频带频谱仪不一而足。
色彩传感器解决方案
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语音
1.具有滤色器的分立型光电二极管感测色彩的传统做法是采用把三至四个光电二极管组合在一块芯片上的结构，而将红、绿、蓝滤色器置于光电二极管的表面(通常将两个蓝滤色器组合在一起以补偿硅片对于蓝光的低灵敏度)。独立的跨阻抗放大器将每个光电二极管的输出馈送到具有8～12 位典型分辨率的A/D 转换器中。A/D 转换器的输出随后被馈送至一个微控制器或其他类型的数字处理器中。这种方法的主要优点是灵活性高，因为能够使放大器的增益和带宽以及A/D 转换器的速度和分辨率适合具体应用的要求，从而可以对设计进行调整以实现性能与成本的折中。为获得这种灵活性所付出的代价是增加了设计复杂性，另外也使模拟电路的电路板布局变得非常苛刻。该方案的主要应用包括：工业控制中需要短暂响应时间的高速过程检验，或因光照条件不定而要求随意调节增益和速度的应用。2.集成光-电压转换器另一种方法是将用于单一色彩谱带的一个光电二极管、滤色器和跨阻抗放大器组合在一块芯片上。与分离型实现方案一样，三个元件的输出被馈送到一个外部三通道A/D 转换器中，接着进行数字处理。Texas Advanced Optoelectronic Solutions(TAOS)公司推出的TSLR257、TSLG257 和TSLB257(见图1)就是这些元件的实例。这种方法所需的元件数量比分立型光电二极管的要少，由于对噪声敏感的模拟电路位于芯片之上，因此压缩了电路板的占用空间，降低了安装成本，并且简化了设计和电路板布局。缺点是传感器的增益和灵敏度不能动态地改变。该方法的应用实例包括：具有定义明确的光照条件、空间约束条件、灵敏度要求的系统或那些对面市时间或设计周期有着较高要求的系统。3.集成光-频率转换器第三种方法是将光强度直接转换为频率分别与每个红、绿、蓝通道的红、绿、蓝光分量的强度成正比的一个脉冲序列。给微处理器或另一个数字处理器提供一个直接接口就可以无需增设A / D 转换器。TAOS 公司的TCS230 就是此类器件的一个实例。它把红、绿和蓝传感器- 滤波器组合(和一个没有滤波器的额外“干净”传感器)划分为栅格状，从而将元素扩散到整个感测区域，因此不再需要光扩散器。将每种颜色的光电二极管并联起来最终可使任何不均匀的照度达到平衡。该方案取消了跨阻抗放大器和A/D转换器，处理器只是简单地测量周期或计算一个周期内来自传感器的脉冲数。传感器和数字处理器之间的直接接口还提供了高水平的抗噪声度，为将传感器放置在远处创造了条件。RGB- 频率转换法的局限性会在光强度较低的应用中显现出来。光强度较低，产生的频率也会随之降低，从而增加了转换时间。该方案的应用实例包括：空间因素至关重要的便携式系统和需要以低成本来实现更高分辨率的系统。
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广州阿童木双张检测器、颜色传感器、磁栅尺
「颜色传感器」自动化生产的一员
实际生产中，经常会设置一个工序，人工在一个位置上做分拣，通过不同的颜色来分拣到不同的物料框中，这一个工序在工业自动化的今天是否应该存在？小编觉得确实该取消这一个工位，毕竟可以用自动化解决的方案有很多，利用阿童木颜色传感器就是一个解决方案，通过不同颜色实现分拣，不仅可以将容错...
2021-05-210

颜色检测传感器：颜色识别传感器

TCS230
与
TCS3200D
原理一致，下面具体谈谈：

1
、
TCS230
识别颜色的原理

TCS230
这种可编程的彩色光到频率转换器适合于色度计测量应用领域，如彩色打印、
医疗诊断、
计算机彩色监视器校准以及油漆、
纺织品、
化妆品和印刷材料的过程控制和色彩
配合。本文以

TCS230
在液体颜色识别中的应用为例，介绍它的具体使用。在开始介绍
TCS230
的颜色识别前，先来了解一些光与颜色的知识。

2
、

三原色的感应原理

通常所看到的物体的颜色，
实际上是物体表面吸收了照射到它上面的白光
(
日光
)
中的一
部分有色成分，
而反射出的另一部分有色光在人眼中的反应。
白色是由各种频率的可见光混
合在一起构成的，
也就是说白光中包含着各种颜色的色光
(
如红
R
、
黄
Y
、
绿
G
、
青
V
、
蓝
B
、
紫
P)
。
根据德国物理学家赫姆霍兹
(Helinholtz)
的三原色理论可知，
各种颜色是由不同比例的
三原色
(
红、绿、蓝
)
混合而成的。

3
、

TCS230
识别颜色的原理

由上面的三原色感应原理可知，
如果知道构成各种颜色的三原色的值，
就能够知道所测
试物体的颜色。对于
TCS230
来说，当选定一个颜色滤波器时，它只允许某种特定的原色
通过，阻止其它原色的通过。例如：当选择红色滤波器时，入射光中只有红色可以通过，蓝
色和绿色都被阻止，
这样就可以得到红色光的光强；同理，选择其它的滤波器，就可以得到
蓝色光和绿色光的光强。通过这三个值，就可以分析投射到
TCS230
传感器上的光的颜色。

4
、白平衡和颜色识别原理

白平衡就是告诉系统什么是白色。从理论上讲，白色是由等量的红色、绿色和蓝色混
合而成的；但实际上，白色中的三原色并不完全相等，并且对于
TCS230
的光传感器来说，
它对这三种基本色的敏感性是不相同的，
导致
TCS230
的
RGB
输出并不相等，
因此在测试
前必须进行白平衡调整，
使得
TCS230
对所检测的
“
白色
”
中的三原色是相等的。
进行白平衡
调整是为后续的颜色识别作准备。在本装置中，白平衡调整的具体步骤和方法如下：

（
1
）将空的试管放置在传感器的上方，试管的上方放置一个白色的光源，使入射光能够穿
过试管照射到
TCS230
上；

（
2
）根据前面所介绍的方法，依次选通红色、绿色和蓝色滤波器，分别测得红色、绿色和
蓝色的值，然后就可计算出需要的三个调整参数。

当用
TCS230
识别颜色时，就用这三个参数对所测颜色的
R
、
G
和
B
进行调整。这
里有两种方法来计算调整参数：

①
依次选通三种颜色的滤波器，然后对

TCS230
的输出脉冲依次进行计数。当计数到
255
时停止计数，分别计算每个通道所用的时间。这些时间对应于实际测试时
TCS230
每
种滤波器所采用的时间基准，在这段时间内所测得的脉冲数就是所对应的
R
、
G
和
B
的
值。

②
设置定时器为一固定时间
(
例如
10ms
)
，然后选通三种颜色的滤波器，计算这段时间
内

TCS230
的输出脉冲数，计算出一个比例因子，通过这个比例因子可以把这些脉冲数变
为
255
。
在实际测试时，
使用同样的时间进行计数，
把测得的脉冲数再乘以求得的比例因子，
然后就可以得到所对应的

R
、
G
和
B
的值。参考资料：高分辨率颜色传感器
TCS230
的
原理和应用

颜色检测传感器：颜色识别传感器的类型及原理解析

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