色标传感器原理及使用方法
色标传感器灵敏度调整方法:
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调整安装位置：接妥线通电后，仔细调整安装位置，使投射于被测物面上的光点最清晰、最亮为止。
检测灵敏度与被测物面的状况有关，如被测物对光的漫反射能力，被测物色标与底色的对比度等。如果被测物面为镜面，检测不理想底色和色标的灵敏度旋钮调节位置ab点见第2条太靠近，视为检测不理想，可适当调整传感器和被测面的倾斜度。
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sdj-311□型调整方法：
总的说，（无论光点对准深色块还是浅色块）灵敏度旋钮顺时针转可以使绿灯（out2）亮，逆时针转可使红灯（out1）亮。
步骤（1）：将光点对准被测面上颜色较深（暗）的色块（通常为色标），调节灵敏度旋钮,使绿灯处于刚刚灭的状态，记住此时旋钮所指的位置（假设记为a）；
步骤（2）：再将光点对准颜色较浅（亮）的色块（通常为底色），逆时针调节调节灵敏度旋钮，使绿灯处于刚刚灭的状态，记住此时旋钮所指的位置（假设记为b）；
步骤（3）：然后将旋钮调在a、b的中间位置即可。
注意，因灵敏度调节是多圈电位器，除记下a、b位置外，还要记住a到b共旋了几圈，然后退回旋到a至b的中间圈数处。
以上回答你满意么？
色标传感器调整方法
你好，色标传感器调整方法如下:1.接线传感器引出线有4根,其中,红或棕线接电源正,黑线接电源负;绿或蓝线为暗动输出线,白或黄线为亮动输出线,用户可根据需要,选取其中的一根,另一根空着不用,但应做绝缘处理。各线不允许短接或接错。2.安装传感器垂直安装在被检测物的上方。传感器上、下应有5mm距离可调。3.灵敏度调整首先调整传感器上、下位置,使光斑清晰为止;然后将光斑对准色标与底色的交界处,使光斑一半落在色标上,另一半落在底色上;看指示灯,若绿灯亮,则灵敏度旋钮往“-”反向调整。当调到两灯刚改变指示状态时为止。4.色标宽度色标宽度可按下式求得。在通常情况下,要求色标宽度大于2mm。B》v×t+d【摘要】
色标传感器调整方法【提问】
你好，色标传感器调整方法如下:1.接线传感器引出线有4根,其中,红或棕线接电源正,黑线接电源负;绿或蓝线为暗动输出线,白或黄线为亮动输出线,用户可根据需要,选取其中的一根,另一根空着不用,但应做绝缘处理。各线不允许短接或接错。2.安装传感器垂直安装在被检测物的上方。传感器上、下应有5mm距离可调。3.灵敏度调整首先调整传感器上、下位置,使光斑清晰为止;然后将光斑对准色标与底色的交界处,使光斑一半落在色标上,另一半落在底色上;看指示灯,若绿灯亮,则灵敏度旋钮往“-”反向调整。当调到两灯刚改变指示状态时为止。4.色标宽度色标宽度可按下式求得。在通常情况下,要求色标宽度大于2mm。B》v×t+d【回答】
颜色差传感器(物体颜色识别)传感器的工作原理是怎么的啊？
颜色传感器又称颜色识别传感器或颜色传感器。它是一个传感器，比较物体的颜色与之前教的参考颜色，以检测颜色。当两种颜色在一定的误差范围内匹配时，输出检测结果。
1. 色彩的特性
(1)色相以波长为基础，是区分不同颜色的特征属性。
(2)饱和度(饱和度)反映了颜色的纯度。任何颜色都可以看作是某种光谱色与白色混合的结果。谱色比例越大，色彩饱和度越高。
(3)明度(明度)是描述一种颜色的亮度的属性，是一种与光的能量有关的光强度的测量方法。
2. 三原色原理
适当地选择三种原色(红、绿、蓝)并以不同的比例合成它们可以引起不同的色觉。合成色光的亮度由三种原色的亮度之和决定，色度由三种原色成分决定。这三种原色是相互独立的，任何一种原色都不能与其他两种颜色相匹配
3.半导体的特性
当受到外部光和热光敏元件、热元件的刺激时，电导率变化很大。
4. 颜色传感器的工作原理:
输出模式包括模拟输出和数字输出，模拟输出产品需要外接等，主要用于需要使用特殊算法输出信号的应用。内置数字输出产品可以直接连接pc和颜色传感器，主要用于电路设计时间较短的产品。
测量的颜色通常支持rgb。然而，一些产品支持rgb c (clear)。如果你使用这样的产品，你不仅可以识别颜色，而且还可以测量发光强度。
颜色传感器的精度很大程度上取决于光接收器的形状。如果光接收器使用的点探测器是非常细分，精度将变得更高。这是因为在这种情况下，颜色传感器的输出不会受到光接收器接收光线的位置的影响，它的输出也不会有太大的变化。
由于传感器对红外比较敏感，红外滤光片主要用于滤光红外。没有过滤器的产品需要一个具有相同功能的外部过滤器。但是，如果用它来测量短波长光学域的光，此时就不会受到红外线的影响，所以即使没有内置的滤光片，传感器也能充分发挥作用。
此外，还可以使用内置白光LED的传感器，在测量非发光物体时，它可以作为另一个辅助光源来测量物体的反射光。
[转载]如何选择颜色传感器
色彩传感器主要是用来识别颜色，也就是用来判断测量到的颜色与所期望的颜色是否一致。色彩传感器可以大致知道所测颜色的色度等，但并不像分光器那样可用于测量色度的绝对值。应用：根据需要用户可以选择两种色标传感器——绿色光源的或红色光源的。例如，如果应用中需要区别出三种色标，为此，首先需要调节传感器的灵敏度，使绿光源传感器只检测最亮颜色的物体。接着再调节红光源的传感器检测下一个最亮的物体和另一个物体。最后，你用一个控制器和一个门传感器去分析在同一时间内的红绿输出，即可识别出三种物体。图所示生产线是色标传感器的一种应用场合。这条生产线要求传感器能够在密封膜与小盒熔接在一起之前检测密封材料上的色标。这里最好选择一个单色光源的色标传感器，因为其色标颜色总是相同的。但要注意，色标传感器只检测散射光，不检测来自密封膜的直接反射光，直接反射光是随色标颜色和光源而变化的。如果检测距离小于0.5in.，可用绿LED作光源的传感器。如果检测距离介于0.5~2.5in.，可用红LED光源的传感器。此外，像药品包装线这样的场合需要重复地清洗，这时可采用聚塑（IP67）封装的色标传感器。图2所示是色标传感器的另一个应用场合。在这里传感器要求能够检测同样颜色的标签符号并要求响应速度快。目前市场上已有专为高速应用设计的色标传感器，其响应时间可小于20ms。而在这类应用场合，传感器一般的响应时间为20ms~1ms之间，典型检测距离为8mm~5cm之间，还可用放大器提供高系统灵敏度。色标传感器常见规格为NEMA4X或12，IP67，还有光纤光缆的。正如我们所见到的那样，颜色传感器有若干种规格和不同的性能，要选择正确的传感器必须通过了解以下几方面问题来分析你的应用：13、背景距离目标物体有多远？结论：因为只有两类传感器可供选择，所以很容易确定哪类颜色传感器适合你的应用。为了更方便选择，大多数传感器厂商都提供详细指标和比较表，利用它可以回答与传感器性能有关的上述问题。这些信息通常在供货商的网址上可以查到。
TCS230颜色传感器的初始化程序
颜色传感器TCS230及颜色识别电路
TCS230是美国TAOS公司生产的一种可编程彩色光到频率的传感器。该传感器具有分辨率高、可编程的颜色选择与输出定标、单电源供电等特点；输出为数字量，可直接与微处理器连接。文中主要介绍TCS230的原理和应用，以及色光和白平衡的知识，并用一个实例说明TCS230识别颜色的过程。
关键词 TCS23 0颜色传感器 颜色识别 白平衡调整
引言
随着现代工业生产向高速化、自动化方向的发展，生产过程中长期以来由人眼起主导作用的颜色识别工作将越来越多地被相应的颜色传感器所替代。例如：图书馆使用颜色区分对文献进行分类，能够极大地提高排架管理和统计等工作；在包装行业，产品包装利用不同的颜色或装潢来表示其不同的性质或用途。目前的颜色传感器通常是在独立的光电二极管上覆盖经过修正的红、绿、篮滤光片，然后对输出信号进行相应的处理，才能将颜色信号识别出来；有的将两者集合起来，但是输出模拟信号，需要一个A/D电路进行采样，对该信号进一步处理，才能进行识别，增加了电路的复杂性，并且存在较大的识别误差，影响了识别的效果。 TAOS(Texas Advanced Optoelectronic Solutions)公司最新推出的颜色传感器TCS230，不仅能够实现颜色的识别与检测，与以前的颜色传感器相比，还具有许多优良的新特性。
1 TCS230芯片的结构框图与特点
TCS230是TAOS公司推出的可编程彩色光到频率的转换器。它把可配置的硅光电二极管与电流频率转换器集成在一个单一的CMOS电路上，同时在单一芯片上集成了红绿蓝(RGB)三种滤光器，是业界第一个有数字兼容接口的RGB彩色传感器。TCS230的输出信号是数字量，可以驱动标准的 TTL或CMOS逻辑输入，因此可直接与微处理器或其他逻辑电路相连接。由于输出的是数字量，并且能够实现每个彩色信道10位以上的转换精度，因而不再需要A/D转换电路，使电路变得更简单。图1是TCS230的引脚和功能框图。
图1中，TCS230采用8引脚的SOIC表面贴装式封装，在单一芯片上集成有64个光电二极管。这些二极管共分为四种类型。其中16个光电二极管带有红色滤波器；16个光电二极管带有绿色滤波器；16个光电二极管带有蓝色滤波器；其余16个不带有任何滤波器，可以透过全部的光信息。这些光电二极管在芯片内是交叉排列的，能够最大限度地减少入射光辐射的不均匀性，从而增加颜色识别的精确度；另一方面，相同颜色的16个光电二极管是并联连接的，均匀分布在二极管阵列中，可以消除颜色的位置误差。工作时，通过两个可编程的引脚来动态选择所需要的滤波器。该传感器的典型输出频率范围从2 Hz~500 kHz，用户还可以通过两个可编程引脚来选择100%、20%或2%的输出比例因子，或电源关断模式。输出比例因子使传感器的输出能够适应不同的测量范围，提高了它的适应能力。例如，当使用低速的频率计数器时，就可以选择小的定标值，使TCS230的输出频率和计数器相匹配。
从图1可知：当入射光投射到TCS230上时，通过光电二极管控制引脚S2、S3的不同组合，可以选择不同的滤波器；经过电流到频率转换器后输出不同频率的方波(占空比是50%)，不同的颜色和光强对应不同频率的方波；还可以通过输出定标控制引脚S0、S1，选择不同的输出比例因子，对输出频率范围进行调整，以适应不同的需求。
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图1 TCS230的引脚和功能框图
下面简要介绍TCS230芯片各个引脚的功能及它的一些组合选项。
S0、S1用于选择输出比例因子或电源关断模式；S2、S3用于选择滤波器的类型；OE是频率输出使能引脚，可以控制输出的状态，当有多个芯片引脚共用微处理器的输入引脚时，也可以作为片选信号；OUT是频率输出引脚，GND是芯片的接地引脚，VCC为芯片提供工作电压。表1是S0、S1及 S2、S3的可用组合。
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表1 S0、S1及S2、S3的组合选项
2 TCS230识别颜色的原理
由上面的介绍可知，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。下面以TCS230在液体颜色识别中的应用为例，介绍它的具体使用。首先了解一些光与颜色的知识。
（1） 三原色的感应原理
通常所看到的物体颜色，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。
（2） TCS230识别颜色的原理
由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，阻止其他原色的通过。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，选择其他的滤波器，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。
（3） 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：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；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3个调整参数。
当用TCS230识别颜色时，就用这3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10 ms)，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。
3 TCS230的应用——颜色识别电路
基于上述分析，采用89C51和TCS230设计一个医用液体颜色识别装置。该装置具有结构简单、识别精度和效率高的特点，并且能够和上位机通信，以将识别的结果实时传送给上位机。由于是说明TCS230的使用情况，下面仅给出其中的TCS230识别电路，如图2所示。图2中用89C51的 P1口的几图3软件流程个引脚来控制TCS230的各个控制引脚，而TCS230的输出引脚连接到89C51的定时器/计数器1的输入端(P35)。设置 89C51定时器/计数器为相应的工作方式，初始化89C51定时器为一个定值，再选择TCS230的输出比例因子，并使能输出引脚。实际使用中，通过读取89C51计数器的值，就可以分别计算出TCS230的3种输出频率，进而确定R、G、B值及颜色。相应的软件流程如图3所示。
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图2 TCS230颜色识别接口电路
在程序流程中：系统初始化负责设置89C51的定时器/计数器的工作方式，选择TCS230的输出比例因子，使能输出引脚以及通信参数的设置。初始化完成后，检测是否需要进行白平衡调整。如有，调整白平衡子程序；否则，转到下一步，检测是否需要进行颜色识别。如不需要颜色识别，返回；如需要颜色识别，调用颜色识别子程序，直到颜色识别完毕。
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图3 软件流程
4 应用中需要注意的问题
① 颜色识别时要避免外界光线的干扰，否则会影响颜色识别的结果。最好把传感器、光源等放置在一个密闭、无反射的箱子中进行测试。
② 对光源没有特殊的要求，但是光源发出的光要尽量集中，否则会造成传感器之间的相互干扰。
③ 当第1次使用TCS230时，或TCS230识别模块重启、更换光源等情况时，都需要进行白平衡调整。
结语
文章从TCS230的结构特点出发，介绍了色光理论和颜色识别的知识，以及白平衡的原理和进行调整的方法。结合一个具体的应用，给出了相应的硬件设计电路和软件流程图。该传感器和文中介绍的方法对进行其他的颜色识别，也有很大的帮助。
