在线式光纤传感颜色识别系统的设计
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
中 图分 类 号 ：Ｔ ２ ２ Ｐ １ 文献 标志 码 ：Ａ
Ａｂｓｒ ｃ ： Ｂ ｓ ｄｏ ｈ ｒｎ ｉｌ ｆｃ ｌｒｍｅ ｓ ｒｍｅ ｔ ｈ ｎ ｕ ｔ ａ ｎ ｉｅｃ ｌｒｒｃ ｇ ｉｉｎｓ ｓｅ ｈａ ｅ ｎ ｄ ｓｇ ｄ ｂ ｄ ｐｔ ｇｗｈ ｔ ＥＤ ｔａ ｔ ａ ｅ ｎ ｔｅｐ ｃｐｅ ｏ ｏｏ ａ ｕ ｅ ｎ ，ｔｅ ｉｄ ｓｒ ｌｏ ｌｎ ｏｏ ｅ ｏ ｎ ｔ ｙ ｔｍ ｓｂ ｅ ｅ ｉｎｅ ｙａ ｏ ｉ ｉｅＬ ｉ ｉ ｏ ｎ
图 １ 系统 结 构 原 理 图
Ｆ ｇ １ Ｓ ｈ ｍａｉ ｉｇ ａ ｏ ｅ ｓ ｓｅ ｔ ｔ ｃｕ ｅ ｉ． ｃ ｅ ｔ ｄａ ｒ ｍ ｆｔ ｙ ｔ ｍａｉ ｓ ｕ ｔ ｒ ｃ ｈ ｃ ｒ
屏蔽外界杂散光 、 减少 电磁 干扰 、 充分 聚集信号并进行 微 区测量 、 高灵 敏度及远距离遥控测试等优点 ， 适用 于 高温高压等非接触测 量 。
将 当前检测值与存储 的参 考值 进行 比较 ， 如果 当前检
测值在容差范围内 ， 则输 出一个相应 的信 号来控 制执 行机构动作。
在 线 式 光 纤传 感颜 色识 别 系统 的设 计
庞小兵 。 等
在 线式 光 纤 传感 颜 色 识 别 系统 的设 计
Ｄｅ ｉｎ ｏ ｈ ｌ ｅ ＣｏｌｒＲｅ ｏ ｉｏ ｙ ｔ ｍ ｉ ｔ ａ ｉｅｒＳｅ ｓ ｒ ｓｇ ｆｔ ｅ Ｏｎｉ ｏ ｃ ｇｎｔ ｎ Ｓ ｓｅ ｗ ｔ Ｏｐ ｉ ｌ ｂ ｎ ｏ ｎ ｉ ｈ ｃ Ｆ
０ 引言
随着 现代化 工业生产 向高速化 、 自动化方 向发展 ， 我 国对颜 色测量仪 器的需求 量越来 越大 ， 要求也 越来
越 高。 目前 ， 国产颜色 测量仪 器 主要 集 中在离线颜 色
线通过光纤照射到被 测物体 表面后 被物体 反射 ， 光纤
接收被物体反射 的光 并将其传 输至颜 色识别 系统 ， 通 过放大滤波和数字化后 ， 由微处理器进行评估 和存储 。
ｂ 模苴 Ｉ 多 路 堰
转 数 片
袖 转 ｌ 换 Ｉ 关 ． 开 ＋． 机一 ＋控 制 器 换 处
￡卜 理
．
模拟 电位 计
１ 系统 结构设 计
工业在线检测不仅要求颜色识别 系统检测精度高、 检测速度快及 自动化程度高 ， 还要求检测 实时 、 作简 操 单 。本文所述的非传统 响应测量机制采用显 色性 好 的
ｔ ａ ｅｓ ｓｅ ｆ ａｕ ｅ ｉｈ ａ ｃ ａ ｙ－ｇ ｏ ｔｂ ｌｙ，ｓｒ ｎ ｎｉｉ ｔｒｅｅ ｃ ａ ｂｌｔ ｎ ｏ ｃ ｓ 。ｅｃ ｈ ｔｔ ｙ ｔｍ ｅ ｔｒ ｓｈｇ ｃ ｕｒｃ ｈ ｏ ｄ ｓａ ｉｉ ｔ ｔｏ ｇａ ｔ・ｎｅｆｒ ｎ ｅｃ ｐａ ｉｉ ａ ｄ ｌｗ ｏｔ ｔ ．，ｉ ｅｓｔｅ ｒｑ ｉｅ ｎ ｆｉ ｄ — ｙ ｔｍｅ ｔ ｈ ｅ ｕ ｒｍｅ ｔｏ ｎ ｕｓ ｔｉｌｏ ｌ ｅ ｃ ｌｒｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｒａ ｎｉ ｏｏ ａｕ ｅ ｎ ． ｎ Ｋｅ ｗｏ ｄ ｙ ｒ ｓ： Ｃｏｏ ｅ ｏ ｎｔ ｎ Ｔ ａ ｓ ｓｉｉ ＲＧＢ Ｓ ｎ ｌ ｈｐ ｃ ｍｐｕｅ Ｏｐ ｉａ ｂ ｒ Ｓ ｎ ｏ ｌｒｒ ｃ ｇ ｉｏ ｒ ｎ ｍｉｓｖｔ ｉ ｙ ｉ ｇｅｃ ｉ ｏ ｔｒ ｔｃ ｆ ｅ ｅ ｓ ｒ ｌｉ
系统通过 自学 习功能存 储颜 色参考值 ， 由模 拟 电位 并 计调节设置颜色参考 值 的容 差值 。检 测过程 中 ， 系统
检测设备方 面 ， 如便Hale Waihona Puke Baidu 式色 差计 、 色度仪 和测色仪 等 ； 而在线式 颜色 检测 领域 还是 空 白。在颜 色 测量 过 程 中， 光源直接照射到被测物体表面 ， 感光元 件接收被物 体反射 的光 ， 这种检测 方式受 外界 环境影 响较 大。本 文采用光纤探头发射和接收光谱信号。光纤探头具 有
ａ ｄ ｃ ｍｂｎｎ ｈ ｐ ｉａ ｂ ｒｔｃ ｎ ｌｇ ｎ ｈ ａｅ ｔ ｇｔｌｃ ｍｐ ｔｒｔｃ ｎ ｌｇ ．Ｔｈ ｕ ｃｉｎ ｆｃ ｎ ｒｌａ ａａ ｐｏ ｅｓｎ ｆｅ ｃ ｄ ｎ ｏ ｉｉｇ ｔｅ ｏ ｔｃ ｌｆ ｅ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ａ ｄ ｔｅ ｌｔｓ ｉ ｏ ｕｅ ｈ ｏｏ ｙ ｉ ｄｉ ａ ｅ ｅｆ ｎ ｔｏ ｓｏ ｏ ｔｏ ｎｄｄ ｔ ｒｃ ｓ ｉｇｏ ａ ｈ ｍｏ — ｕ ｅｉ ｙ ｔｍ ｒ ｏ ｌｔｄ ｂ ｉｇｅ ｃ ｉ ｏ ｕ ｅ ，ａ ｄ ｔｅ ｃ ｌｒｔｌｒｎ ｅ ｆｎ ｔ ｎ ｉ ｄ ｅ ｎ ｈ ｒ ｗａｅ ｄ ｓｇ ． Ｔ ｅ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ｌ ｓｒ ｔ ｌ ｎ ｓｓｅ ａｅ ｃ ｍｐ ｅｅ ｙ ｓｎ ｌ ｈｐ ｃ ｍｐ ｔｒ ｎ ｈ ｏｏ ｏｅ ａ ｃ ｕ ｃｉ ｓａ ｄ ｄ ｉ ａ ｄ ｒ ｅ ｉｎ ｈ ｘ ｅ ｏ ｉ ｎｓｉｌ ｔａｅ ｕ
别 系统 。系统采 用单 片机 系统完 成各模 块 的控制 和数 据处理 功能 ， 在硬 件 设 计 中增 加 了颜 色 容差 设 置 功能 。实 验证 明 ， 统具 有 并 系 精度较 高 、 定性 好 、 干扰 能力 强且价 格低 廉等优 点 ， 足工 业在 线颜 色测量 方 面的要 求 。 稳 抗 满 关键 词 ：颜 色识别 光 透过 率 Ｒ Ｂ 单片 机 Ｇ 光纤 传感 器
庞 再
萤 东 舱
邹 富珥 孬
４０７ ） １０６
（ 长沙 学院机 电工程 系 ， 南 长 沙 ４００ ； 沙理 工 大学汽 车与机械 工程 学院 湖南 长沙 湖 １０ ３ 长 ，
摘
要 ：根 据测 色原理 ， 采用 白光 Ｌ Ｄ光源 并结合 光纤 传感 技术 和最新 数 字计 算 机技 术 ， Ｅ 设计 了一种 适 用于 工业 在线 检 测 的颜 色识
Ａｂｓｒ ｃ ： Ｂ ｓ ｄｏ ｈ ｒｎ ｉｌ ｆｃ ｌｒｍｅ ｓ ｒｍｅ ｔ ｈ ｎ ｕ ｔ ａ ｎ ｉｅｃ ｌｒｒｃ ｇ ｉｉｎｓ ｓｅ ｈａ ｅ ｎ ｄ ｓｇ ｄ ｂ ｄ ｐｔ ｇｗｈ ｔ ＥＤ ｔａ ｔ ａ ｅ ｎ ｔｅｐ ｃｐｅ ｏ ｏｏ ａ ｕ ｅ ｎ ，ｔｅ ｉｄ ｓｒ ｌｏ ｌｎ ｏｏ ｅ ｏ ｎ ｔ ｙ ｔｍ ｓｂ ｅ ｅ ｉｎｅ ｙａ ｏ ｉ ｉｅＬ ｉ ｉ ｏ ｎ
图 １ 系统 结 构 原 理 图
Ｆ ｇ １ Ｓ ｈ ｍａｉ ｉｇ ａ ｏ ｅ ｓ ｓｅ ｔ ｔ ｃｕ ｅ ｉ． ｃ ｅ ｔ ｄａ ｒ ｍ ｆｔ ｙ ｔ ｍａｉ ｓ ｕ ｔ ｒ ｃ ｈ ｃ ｒ
屏蔽外界杂散光 、 减少 电磁 干扰 、 充分 聚集信号并进行 微 区测量 、 高灵 敏度及远距离遥控测试等优点 ， 适用 于 高温高压等非接触测 量 。
将 当前检测值与存储 的参 考值 进行 比较 ， 如果 当前检
测值在容差范围内 ， 则输 出一个相应 的信 号来控 制执 行机构动作。
在 线 式 光 纤传 感颜 色识 别 系统 的设 计
庞小兵 。 等
在 线式 光 纤 传感 颜 色 识 别 系统 的设 计
Ｄｅ ｉｎ ｏ ｈ ｌ ｅ ＣｏｌｒＲｅ ｏ ｉｏ ｙ ｔ ｍ ｉ ｔ ａ ｉｅｒＳｅ ｓ ｒ ｓｇ ｆｔ ｅ Ｏｎｉ ｏ ｃ ｇｎｔ ｎ Ｓ ｓｅ ｗ ｔ Ｏｐ ｉ ｌ ｂ ｎ ｏ ｎ ｉ ｈ ｃ Ｆ
０ 引言
随着 现代化 工业生产 向高速化 、 自动化方 向发展 ， 我 国对颜 色测量仪 器的需求 量越来 越大 ， 要求也 越来
越 高。 目前 ， 国产颜色 测量仪 器 主要 集 中在离线颜 色
线通过光纤照射到被 测物体 表面后 被物体 反射 ， 光纤
接收被物体反射 的光 并将其传 输至颜 色识别 系统 ， 通 过放大滤波和数字化后 ， 由微处理器进行评估 和存储 。
ｂ 模苴 Ｉ 多 路 堰
转 数 片
袖 转 ｌ 换 Ｉ 关 ． 开 ＋． 机一 ＋控 制 器 换 处
￡卜 理
．
模拟 电位 计
１ 系统 结构设 计
工业在线检测不仅要求颜色识别 系统检测精度高、 检测速度快及 自动化程度高 ， 还要求检测 实时 、 作简 操 单 。本文所述的非传统 响应测量机制采用显 色性 好 的
ｔ ａ ｅｓ ｓｅ ｆ ａｕ ｅ ｉｈ ａ ｃ ａ ｙ－ｇ ｏ ｔｂ ｌｙ，ｓｒ ｎ ｎｉｉ ｔｒｅｅ ｃ ａ ｂｌｔ ｎ ｏ ｃ ｓ 。ｅｃ ｈ ｔｔ ｙ ｔｍ ｅ ｔｒ ｓｈｇ ｃ ｕｒｃ ｈ ｏ ｄ ｓａ ｉｉ ｔ ｔｏ ｇａ ｔ・ｎｅｆｒ ｎ ｅｃ ｐａ ｉｉ ａ ｄ ｌｗ ｏｔ ｔ ．，ｉ ｅｓｔｅ ｒｑ ｉｅ ｎ ｆｉ ｄ — ｙ ｔｍｅ ｔ ｈ ｅ ｕ ｒｍｅ ｔｏ ｎ ｕｓ ｔｉｌｏ ｌ ｅ ｃ ｌｒｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｒａ ｎｉ ｏｏ ａｕ ｅ ｎ ． ｎ Ｋｅ ｗｏ ｄ ｙ ｒ ｓ： Ｃｏｏ ｅ ｏ ｎｔ ｎ Ｔ ａ ｓ ｓｉｉ ＲＧＢ Ｓ ｎ ｌ ｈｐ ｃ ｍｐｕｅ Ｏｐ ｉａ ｂ ｒ Ｓ ｎ ｏ ｌｒｒ ｃ ｇ ｉｏ ｒ ｎ ｍｉｓｖｔ ｉ ｙ ｉ ｇｅｃ ｉ ｏ ｔｒ ｔｃ ｆ ｅ ｅ ｓ ｒ ｌｉ
系统通过 自学 习功能存 储颜 色参考值 ， 由模 拟 电位 并 计调节设置颜色参考 值 的容 差值 。检 测过程 中 ， 系统
检测设备方 面 ， 如便Hale Waihona Puke Baidu 式色 差计 、 色度仪 和测色仪 等 ； 而在线式 颜色 检测 领域 还是 空 白。在颜 色 测量 过 程 中， 光源直接照射到被测物体表面 ， 感光元 件接收被物 体反射 的光 ， 这种检测 方式受 外界 环境影 响较 大。本 文采用光纤探头发射和接收光谱信号。光纤探头具 有
ａ ｄ ｃ ｍｂｎｎ ｈ ｐ ｉａ ｂ ｒｔｃ ｎ ｌｇ ｎ ｈ ａｅ ｔ ｇｔｌｃ ｍｐ ｔｒｔｃ ｎ ｌｇ ．Ｔｈ ｕ ｃｉｎ ｆｃ ｎ ｒｌａ ａａ ｐｏ ｅｓｎ ｆｅ ｃ ｄ ｎ ｏ ｉｉｇ ｔｅ ｏ ｔｃ ｌｆ ｅ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ａ ｄ ｔｅ ｌｔｓ ｉ ｏ ｕｅ ｈ ｏｏ ｙ ｉ ｄｉ ａ ｅ ｅｆ ｎ ｔｏ ｓｏ ｏ ｔｏ ｎｄｄ ｔ ｒｃ ｓ ｉｇｏ ａ ｈ ｍｏ — ｕ ｅｉ ｙ ｔｍ ｒ ｏ ｌｔｄ ｂ ｉｇｅ ｃ ｉ ｏ ｕ ｅ ，ａ ｄ ｔｅ ｃ ｌｒｔｌｒｎ ｅ ｆｎ ｔ ｎ ｉ ｄ ｅ ｎ ｈ ｒ ｗａｅ ｄ ｓｇ ． Ｔ ｅ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ｌ ｓｒ ｔ ｌ ｎ ｓｓｅ ａｅ ｃ ｍｐ ｅｅ ｙ ｓｎ ｌ ｈｐ ｃ ｍｐ ｔｒ ｎ ｈ ｏｏ ｏｅ ａ ｃ ｕ ｃｉ ｓａ ｄ ｄ ｉ ａ ｄ ｒ ｅ ｉｎ ｈ ｘ ｅ ｏ ｉ ｎｓｉｌ ｔａｅ ｕ
别 系统 。系统采 用单 片机 系统完 成各模 块 的控制 和数 据处理 功能 ， 在硬 件 设 计 中增 加 了颜 色 容差 设 置 功能 。实 验证 明 ， 统具 有 并 系 精度较 高 、 定性 好 、 干扰 能力 强且价 格低 廉等优 点 ， 足工 业在 线颜 色测量 方 面的要 求 。 稳 抗 满 关键 词 ：颜 色识别 光 透过 率 Ｒ Ｂ 单片 机 Ｇ 光纤 传感 器
庞 再
萤 东 舱
邹 富珥 孬
４０７ ） １０６
（ 长沙 学院机 电工程 系 ， 南 长 沙 ４００ ； 沙理 工 大学汽 车与机械 工程 学院 湖南 长沙 湖 １０ ３ 长 ，
摘
要 ：根 据测 色原理 ， 采用 白光 Ｌ Ｄ光源 并结合 光纤 传感 技术 和最新 数 字计 算 机技 术 ， Ｅ 设计 了一种 适 用于 工业 在线 检 测 的颜 色识