色彩感測器又叫顏色識別感測器或顏色感測器，它是將物體顏色同前面已經示教過的參考顏色進行比較來檢測顏色的感測器，當兩個顏色在一定的誤差範圍內相吻合時，輸出檢測結果。
基本介紹
- 中文名：色彩感測器
- 別稱：顏色識別感測器或顏色感測器
- 作用：檢測顏色
- 原理：兩個顏色在一定的誤差範圍內
簡介,解決方案,
簡介
色彩感測器在終端設備中起著極其重要的作用，比如色彩監視器的校準裝置；彩色印表機和繪圖儀；塗料、紡織品和化妝品製造，以及醫療方面的套用，如血液診斷、尿樣分析和牙齒整形等。色彩感測器系統的複雜性在很大程度上取決於其用於確定色彩的波長譜帶或信號通道的數量。此類系統種類繁多，從相對簡單的三通道色度計到多頻帶頻譜儀不一而足。
解決方案
1.具有濾色器的分立型光電二極體
感測色彩的傳統做法是採用把三至四個光電二極體組合在一塊晶片上的結構，而將紅、綠、藍濾色器置於光電二極體的表面(通常將兩個藍濾色器組合在一起以補償矽片對於藍光的低靈敏度)。獨立的跨阻抗放大器將每個光電二極體的輸出饋送到具有8～12 位典型解析度的A/D 轉換器中。A/D 轉換器的輸出隨後被饋送至一個微控制器或其他類型的數字處理器中。
這種方法的主要優點是靈活性高，因為能夠使放大器的增益和頻寬以及A/D 轉換器的速度和解析度適合具體套用的要求，從而可以對設計進行調整以實現性能與成本的折中。為獲得這種靈活性所付出的代價是增加了設計複雜性，另外也使模擬電路的電路板布局變得非常苛刻。該方案的主要套用包括：工業控制中需要短暫回響時間的高速過程檢驗，或因光照條件不定而要求隨意調節增益和速度的套用。
2.集成光-電壓轉換器
另一種方法是將用於單一色彩譜帶的一個光電二極體、濾色器和跨阻抗放大器組合在一塊晶片上。與分離型實現方案一樣，三個元件的輸出被饋送到一個外部三通道A/D 轉換器中，接著進行數字處理。Texas Advanced Optoelectronic Solutions(TAOS)公司推出的TSLR257、TSLG257 和TSLB257(見圖1)就是這些元件的實例。
這種方法所需的元件數量比分立型光電二極體的要少，由於對噪聲敏感的模擬電路位於晶片之上，因此壓縮了電路板的占用空間，降低了安裝成本，並且簡化了設計和電路板布局。缺點是感測器的增益和靈敏度不能動態地改變。該方法的套用實例包括：具有定義明確的光照條件、空間約束條件、靈敏度要求的系統或那些對面市時間或設計周期有著較高要求的系統。
3.集成光-頻率轉換器
第三種方法是將光強度直接轉換為頻率分別與每個紅、綠、藍通道的紅、綠、藍光分量的強度成正比的一個脈衝序列。給微處理器或另一個數字處理器提供一個直接接口就可以無需增設A / D 轉換器。TAOS 公司的TCS230 就是此類器件的一個實例。它把紅、綠和藍感測器- 濾波器組合(和一個沒有濾波器的額外“乾淨”感測器)劃分為柵格狀，從而將元素擴散到整個感測區域，因此不再需要光擴散器。將每種顏色的光電二極體並聯起來最終可使任何不均勻的照度達到平衡。
該方案取消了跨阻抗放大器和A/D轉換器，處理器只是簡單地測量周期或計算一個周期內來自感測器的脈衝數。感測器和數字處理器之間的直接接口還提供了高水平的抗噪聲度，為將感測器放置在遠處創造了條件。
RGB- 頻率轉換法的局限性會在光強度較低的套用中顯現出來。光強度較低，產生的頻率也會隨之降低，從而增加了轉換時間。該方案的套用實例包括：空間因素至關重要的攜帶型系統和需要以低成本來實現更高解析度的系統。
