色標傳感器如何提高檢測精度
2014-09-15 點擊：1944
色標傳感器常用于檢測特定色標或物體上的斑點，它是通過與非色標區(qū)相比較來實現(xiàn)色標檢測，而不是直接測量顏色。色標傳感器實際是一種反向裝置，光源垂直于目標物體安裝，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）的色標傳感器就其原理來說并不是檢測顏色，它是通過檢測色標對光束的反射或吸收量與周圍材料相比的不同而實現(xiàn)檢測的。所以，顏色的識別要嚴格與照射在目標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。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：
1、采取抗干擾設(shè)計。為了提高色標傳感器的抗干擾能力，應(yīng)從下面幾個方面進行考慮：
（1）合理設(shè)計并布局電路，增強系統(tǒng)內(nèi)部電磁兼容。主要措施有:在滿足功能實現(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)鍵電路單獨設(shè)置屏蔽層，在此基礎(chǔ)上對整體電路進行屏蔽設(shè)計。屏蔽設(shè)計的關(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、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。可靠性設(shè)計應(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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