Το λευκό φως είναι ένα μείγμα τριών βασικών χρωμάτων γνωστών ως πρωτογενών χρωμάτων. Είναι κόκκινο, μπλε και πράσινο. Αυτά τα χρώματα έχουν διαφορετικά μήκη κύματος. Οι συνδυασμοί αυτών των χρωμάτων σε διαφορετικές αναλογίες δημιουργούν διαφορετικούς τύπους χρωμάτων. Όταν το λευκό φως πέφτει σε οποιαδήποτε επιφάνεια, μερικά από τα μήκη κύματος του φωτός απορροφώνται από την επιφάνεια, ενώ μερικά ανακλώνται με βάση τις ιδιότητες του επιφανειακού υλικού. Το χρώμα του υλικού ανιχνεύεται όταν αυτά τα ανακλώμενα μήκη κύματος πέφτουν στο ανθρώπινο μάτι. Ένα υλικό που αντανακλά μήκη κύματος του κόκκινου φωτός εμφανίζεται ως κόκκινο. Το στοιχείο που χρησιμοποιείται για την ανίχνευση χρωμάτων είναι ο αισθητήρας χρώματος.
Τι είναι ο αισθητήρας χρώματος;
Ένας αισθητήρας χρώματος ανιχνεύει το χρώμα του υλικού. Αυτός ο αισθητήρας ανιχνεύει συνήθως χρώμα σε κλίμακα RBG. Αυτός ο αισθητήρας μπορεί να κατηγοριοποιήσει το χρώμα ως κόκκινο, μπλε ή πράσινο. Αυτοί οι αισθητήρες είναι επίσης εξοπλισμένοι με φίλτρα για την απόρριψη του ανεπιθύμητου φωτός IR και του υπεριώδους φωτός.
Αισθητήρας χρώματος
Αρχή λειτουργίας του αισθητήρα χρώματος
Για την ανίχνευση του χρώματος του υλικού απαιτούνται τρεις βασικοί τύποι εξοπλισμού. Μια πηγή φωτός για να φωτίζει την επιφάνεια του υλικού, μια επιφάνεια της οποίας το χρώμα πρέπει να ανιχνευθεί και οι δέκτες που μπορούν να μετρήσουν τα ανακλώμενα μήκη κύματος.
Οι αισθητήρες χρώματος περιέχουν ένα λευκό πομπό για να φωτίσουν την επιφάνεια. Τρία φίλτρα με ευαισθησίες μήκους κύματος στα 580nm, 540nm, 450nm για τη μέτρηση των μηκών κύματος των κόκκινων, πράσινων και μπλε χρωμάτων αντίστοιχα.
Με βάση την ενεργοποίηση αυτών των φίλτρων, το χρώμα του υλικού κατηγοριοποιείται. Ένας μετατροπέας φωτός σε τάση υπάρχει επίσης στο αισθητήρας . Ο αισθητήρας αποκρίνεται στο χρώμα δημιουργώντας μια τάση ανάλογη με το ανιχνευμένο χρώμα.
Ένας άλλος τρόπος ανίχνευσης του χρώματος είναι με το φωτισμό της επιφάνειας του υλικού με ένα κόκκινο, μπλε και πράσινο LED κάθε φορά. Εδώ ο αισθητήρας δεν περιέχει φίλτρα παρά μόνο φως μετατροπέας τάσης . Η υψηλότερη ποσότητα φωτός που αντανακλάται πίσω από την επιφάνεια του υλικού ενώ φωτίζεται με το κόκκινο, μπλε και πράσινο φως υπολογίζεται για την ανίχνευση του χρώματος.
Εφαρμογές
Οι αισθητήρες χρώματος εφαρμόζονται για τη μέτρηση, την ανίχνευση του χρώματος των επιφανειών. Αυτοί οι αισθητήρες έχουν ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών σε βιομηχανικά, ιατρικά και συστήματα ασφαλείας.
Ορισμένες από τις εφαρμογές είναι η μέτρηση θερμοκρασίας ανοιχτού χρώματος, έλεγχος συνέπειας LED RGB, συστήματα ιατρικής διάγνωσης, συστήματα φυσικής κατάστασης υγείας, έλεγχος βιομηχανικών διεργασιών κ.λπ.
Παραδείγματα
Μερικά από τα παραδείγματα των αισθητήρων χρώματος που διατίθενται στην αγορά είναι AS73211, TCS3200, TCS3400, TCS34715, TCS34727, colorPAL from parallax, SEN-11195, Lego Mindstorms EV3, κλπ…
Εκτός από το RGB, ορισμένοι αισθητήρες χρώματος μπορούν επίσης να ανιχνεύσουν διαφορετικά χρώματα. Οι ακτινοβολίες υπεριώδους και υπεριώδους ακτινοβολίας πρέπει να φιλτραριστούν για να προσδιοριστεί το ακριβές χρώμα του υλικού. Οι αισθητήρες περιέχουν επίσης προγραμματιζόμενους μετατροπείς φωτός σε συχνότητα. Αυτοί οι αισθητήρες είναι συνήθως πολύ λεπτοί και μπορούν εύκολα να συνδεθούν με έναν μικροελεγκτή.
Ο αισθητήρας χρώματος επιλέγεται επίσης από μαθητές για δροσερά έργα που χρησιμοποιούν μικροελεγκτές όπως Arduino . Για ποια από τις εφαρμογές σας ήταν χρήσιμος ο αισθητήρας χρώματος; Ποιες είναι οι προκλήσεις που αντιμετωπίσατε κατά τη χρήση του αισθητήρα χρώματος;
