色彩传感器的选型_色彩传感器工作原理介绍

　　一、色彩传感器的概念

　　色彩传感器又叫颜色识别传感器或颜色传感器，它是将物体颜色同前面已经示教过的参考颜色进行比较来检测颜色的传感器，当两个颜色在一定的误差范围内相吻合时，输出检测结果。

　　色彩传感器在终端设备中起着极其重要的作用，比如色彩监视器的校准装置；彩色打印机和绘图仪；涂料、纺织品和化妆品制造，以及医疗方面的应用，如血液诊断、尿样分析和牙齿整形等。色彩传感器系统的复杂性在很大程度上取决于其用于确定色彩的波长谱带或信号通道的数量。此类系统种类繁多，从相对简单的三通道色度计到多频带频谱仪不一而足。

　　二、颜色识别的基本原理

　　1、颜色的特性

　　（1）色调（hue）以波长为基础，是区分不同颜色的特征属性。

　　（2）饱和度（saturation）反映颜色的纯度，任意一种颜色都可以看作某种光谱色与白色混合的结果，光谱色所占比例越大，颜色的饱和度越高。

　　（3）亮度（lightness）是描述颜色亮暗的一种属性，是一种光强度的测量方法，与光的能量有关。

　　2、三基色原理

　　适当选取三种基色（红，绿，蓝），将它们按不同比例进行合成，就可以引起不同的颜色感觉，合成彩色光的亮度由三个基色的亮度之和决定，色度由三基色分量的比例决定，三基色彼此独立，任一种基色不能由其他两种颜色配出

　　3、半导体的特点

　　受外界光和热刺激时电导率发生很大变化——光敏元件、热敏元件。

　　三、色敏器件及色敏传感器原理

　　1、色敏器件：

　　（1）硒光电池：最古老的光电探测器件，其特点是光谱响应几乎与人眼一样，常用于高端设备。

　　（2）硅光电二极管和三极管：在光照条件下硅光电二极管的短路电流与光能成正比；光电三极管也称光电晶体管，在把光信号变为电信号的同时，还将信号电流放大。二者灵敏度很高，但光谱相应曲线与人眼相差较远，很难与滤色片配合达到满意的效果。

　　（3）半导体色敏器件：即双结光敏二极管。色敏光电传感器原理：色敏光电传感器是半导体光敏传感器的一种，是基于内光电效应将光信号转换为电信号的光辐射探测器件。可直接测量从可见光到近红外波段内单色辐射的波长，是一种新型的光敏器件

　　2、色敏光电传感器原理：色敏光电传感器是半导体光敏传感器的一种，是基于内光电效应将光信号转换为电信号的光辐射探测器件。可直接测量从可见光到近红外波段内单色辐射的波长，是一种新型的光敏器件

　　3、色敏光电传感器特性：

　　（1）光谱特性：表示它能检测的波长范围，不同型号略有差别，常见的CS-1型，其波长范围是400-1000nm。

　　（2）短路电流比-波长特性：是表征半导体色敏器件对波长的识别能力，以确定波长的基本特性。

　　（3）温度特性：由于光电二极管是做在同一块材料上的，具有相同的温度系数，这种内部补偿作用使色敏光电器件对温度不十分敏感，所以通常不考虑温度的影响，只要保证器件工作在正常的温度范围内即可。