مستشعر الألوان - العمل والتطبيقات

الضوء الأبيض عبارة عن مزيج من ثلاثة ألوان أساسية تُعرف بالألوان الأساسية. هم الأحمر والأزرق والأخضر. هذه الألوان لها أطوال موجية مختلفة. مجموعات من هذه الألوان بنسب مختلفة تخلق أنواعًا مختلفة من الألوان. عندما يسقط الضوء الأبيض على أي سطح ، يمتص السطح بعض الأطوال الموجية للضوء بينما ينعكس البعض الآخر بناءً على خصائص مادة السطح. يتم الكشف عن لون المادة عندما تسقط هذه الأطوال الموجية المنعكسة على العين البشرية. تظهر مادة تعكس أطوال موجات الضوء الأحمر باللون الأحمر. المكون المستخدم لاكتشاف الألوان هو مستشعر اللون.

ما هو مستشعر اللون؟

يكتشف مستشعر اللون لون المادة. يكتشف هذا المستشعر عادةً اللون في مقياس RBG. يمكن لهذا المستشعر تصنيف اللون على أنه أحمر أو أزرق أو أخضر. تم تجهيز هذه المستشعرات أيضًا بفلاتر لرفض ضوء الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية غير المرغوب فيها.

مستشعر اللون

مبدأ عمل مستشعر اللون

للكشف عن لون المادة ، يلزم وجود ثلاثة أنواع رئيسية من المعدات. مصدر ضوء لإضاءة سطح المادة ، سطح يجب الكشف عن لونه وأجهزة الاستقبال التي يمكنها قياس أطوال الموجات المنعكسة.

تحتوي مستشعرات الألوان على باعث ضوء أبيض لإضاءة السطح. ثلاثة مرشحات بحساسيات أطوال موجية 580 نانومتر ، 540 نانومتر ، 450 نانومتر لقياس الأطوال الموجية للألوان الأحمر والأخضر والأزرق على التوالي.

بناءً على تنشيط هذه المرشحات ، يتم تصنيف لون المادة. يوجد أيضًا محول من الضوء إلى الجهد في المستشعر . يستجيب المستشعر للون عن طريق توليد جهد يتناسب مع اللون المكتشف.

هناك طريقة أخرى لاكتشاف اللون تتمثل في إضاءة سطح المادة بمؤشر LED باللون الأحمر والأزرق والأخضر في كل مرة. هنا لا يحتوي المستشعر على مرشحات سوى الضوء محول الجهد . يتم حساب أكبر قدر من الضوء المنعكس من سطح المادة أثناء إضاءته بالضوء الأحمر والأزرق والأخضر لاكتشاف اللون.

التطبيقات

يتم تطبيق مستشعرات اللون لقياس واكتشاف لون الأسطح. تتمتع هذه المستشعرات بمجموعة واسعة من التطبيقات في الأنظمة الصناعية والطبية والأمنية.

بعض التطبيقات هي قياس درجة حرارة لون الضوء ، والتحكم في تناسق RGB LED ، وأنظمة التشخيص الطبي ، وأنظمة اللياقة الصحية ، والتحكم في العمليات الصناعية ، إلخ ...

أمثلة

بعض الأمثلة على مستشعرات الألوان المتوفرة في السوق هي AS73211 ، TCS3200 ، TCS3400 ، TCS34715 ، TCS34727 ، colorPAL من المنظر ، SEN-11195 ، Lego Mindstorms EV3 ، إلخ ...

إلى جانب RGB ، يمكن لبعض مستشعرات الألوان أيضًا اكتشاف ألوان مختلفة. يتم ترشيح الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية لتحديد اللون الدقيق للمادة. تحتوي المستشعرات أيضًا على ضوء قابل للبرمجة لمحولات التردد. عادة ما تكون هذه المستشعرات رفيعة جدًا ويمكن توصيلها بسهولة بمتحكم دقيق.

يتم اختيار مستشعر الألوان أيضًا من قبل الطلاب للمشاريع الرائعة باستخدام وحدات التحكم الدقيقة مثل اردوينو . أي من تطبيقك كان مستشعر الألوان مفيدًا؟ ما هي التحديات التي واجهتها أثناء استخدام مستشعر الألوان؟