Barevný senzor: 3 důležitá fakta, která byste měli vědět

Obsah

• Co jsou barevné senzory?
• Jaký je princip barevného senzoru?
• Kde se používají barevné senzory?
• Jaké jsou barevné senzory dostupné na trhu?

Co jsou barevné senzory?

Barevné senzory jsou formou „fotoelektrických senzorů“, které používají vysílač pro vyzařování světla a přijímač pro snímání vlnových délek světla, které se k němu odrážejí. Obecně je barevný senzor schopen detekovat kombinaci vlnových délek patřících do červeného, ​​modrého nebo zeleného spektra. Kombinovaná analýza těchto tří vlnových délek poskytuje skutečnou barvu objektu nebo světla. Barevný senzor se používá pro generování výstupního signálu, který má energii odpovídající energii dopadajícího světla, tj. Měří vlnovou délku přijímaného světla.

Jaký je princip barevného senzoru?

Barevné senzory mohou být dvou typů: jeden typ senzoru osvětluje daný objekt světlem široké vlnové délky zahrnujícím všechny vlnové délky červeného, ​​zeleného a modrého spektra a poté detekuje vlnovou délku světla, kterou objekt odráží zpět pomocí přijímače . Druhý typ snímače osvětluje daný objekt specifickými vlnovými délkami červeného, ​​zeleného a modrého spektra a poté pomocí přijímače detekuje poměr vlnových délek světla, který objekt odráží zpět k dopadajícím vlnovým délkám světla RGB.

Když je světelná energie ve formě fotonů bombardována na kovový povrch, volné elektrony přítomné na kovovém povrchu se excitují a vyskočí z kovové mřížky, což vede k toku elektronů nebo elektrického proudu. Množství generovaného elektrického proudu je závislé na energii fotonu nebo vlnové délce dopadajícího světla. Takto se vypočítává vlnová délka zpět odraženého světla. Elektrony mohou vyzařovat z kovového povrchu, pokud je vlnová délka světla menší nebo rovna prahové vlnové délce. Práh frekvence odpovídá minimální energii potřebné k rozbití kovových vazeb elektrony.

Červený barevný objekt by odrážel vlnovou délku červeného světla, pouze pokud na něj dopadá světlo o široké vlnové délce. Podobně by bílý objekt odrážel světlo každé vlnové délky a černý objekt by neodrážel světlo jakékoli dané vlnové délky.

Fotodiody se používají k přeměně světelné energie na tok elektronů. Fotodiody jsou poměrně citlivější na světlo s nižšími frekvencemi (tj. Dokáže detekovat světlo z infračerveného spektra přesněji než světlo z viditelného nebo UV spektra). Práce fotodiody je podobná jako přechodová dioda PN. V případě fotodiod se však místo neprůhledného pouzdra, které slouží k zaostření světla na křižovatce PN, používá průhledná čočka. Většina fotodiod je vyrobena z materiálů, jako je křemík a germanium. Tyto diody jsou citlivé na infračervené světlo, a proto se používají v několika lékařských aplikacích.

Některé barevné senzory také používají fotorezistory. Fotoodpor se také nazývá rezistory závislé na světle nebo LDR. Tato zařízení mohou měnit svůj vnitřní odpor v závislosti na množství energie dopadajícího světla. Čím větší je intenzita světla, tím nižší je odpor. Když je intenzita světla dopadajícího na LDR větší, je generovaný proud nebo tok elektronů větší, a proto je odpor menší. Buňka sulfidu kademnatého je vysoce odolný polovodičový materiál a je citlivý na infračervené světlo, proto se tyto články běžně používají ve fotorezistorech. V některých případech se v LDR používají také materiály jako selenid olovnatý (PbSe), antimonid indný (InSb) a sulfid olovnatý (PbS). Fotoodpory však vyžadují relativně dlouhou dobu (řádově několik sekund) pro reakci na dopadající světlo.

Kde se používají barevné senzory?

Barevné senzory mají v našem každodenním životě řadu aplikací. Barevné senzory se používají v:

• Lékařské vybavení: Tato zařízení jsou široce využívána v oblasti medicíny.
• Řízení průmyslových procesů: Detektory barev se používají v několika průmyslových strojích a tiskárnách pro účely opravy a kontroly výroby.
• Ovládání konzistence RGB LED: Detektory barev se používají k analýze výstupu vlnových délek LED a jiných typů světla.
• Měření teploty barvy světla: detektory barev se používají k měření teploty barvy světla, která je nezbytná pro návrh osvětlovacích systémů.
• Bezpečnostní systémy: Některé bezpečnostní systémy pro lepší výsledky používají také barevné senzory.

Jaké jsou barevné senzory dostupné na trhu?

Některé populární barevné senzory snadno dostupné na trhu jsou:

• TCS3200
• ColorPAL od paralaxy
• SEN-11195
•  TCS3200
• TCS3400
• TCS34715
• TCS34727
• Lego Mindstorms EV3

Kromě toho lze barevné senzory vyrábět pomocí Arduina.

Další informace o optických senzorech naleznete na stránce zde.

Také čtení:

• Pir senzor
• Aplikace kritérií návrhu hmatového senzoru
• Snímač plamene
• Ir senzory
• Charakteristika robotických senzorů
• Důležitá aplikace senzoru vířivých proudů

Sanchari Chakraborty

Ahoj, jsem Sanchari Chakraborty. Vystudoval jsem elektroniku.
Vždy rád zkoumám nové vynálezy v oblasti elektroniky.
Jsem horlivý student, v současné době investuji do oblasti aplikované optiky a fotoniky. Jsem také aktivním členem SPIE (Mezinárodní společnost pro optiku a fotoniku) a OSI (Optical Society of India). Moje články jsou zaměřeny na přiblížení kvalitních vědeckých výzkumných témat jednoduchým, ale informativním způsobem. Věda se vyvíjí od nepaměti. Takže se snažím nahlédnout do evoluce a představit ji čtenářům.
Pojďme se připojit