Cảm biến màu dựa vào hai nguyên tắc chính : nguyên tắc quang điện tử logic mờ và nguyên tắc kính lọc màu.
Bộ cảm biến dùng nguyên tắc logic mờ được thiết kế với nguồn sáng phổ rộng dùng một chùm điôt phát quang LED. Nguồn sáng LED được chế tạo với ba màu đại diện là đỏ (Red), xanh lá cây (Green), xanh da trời (Blue), viết tắt là RGB.
Aùnh sáng tới đích được phản xạ về với cường độ thay đổi phụ thuộc vào màu của mục tiêu cần phân tích. Bộ thu sẽ chuyển đổi sóng ánh sáng thành điện áp và sau đó được số hóa bằng bộ A/D .
Để phân biệt màu theo nguyên tắc logic mờ người ta sử dụng các thuật toán cảm nhận màu sau đây :
Hình 2.30 Biến đổi tín hiệu ra của bộ cảm biến màu thành số Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
- Thuật toán tuyệt đối : so màu dựa trên cơ sở điện áp tuyệt đối
- Thuật toán tương đối : so màu dựa trên cơ sở phần trăm tương đối của mỗi thành phần điện áp RGB.
Aùnh sáng phát ra từ mỗi LED được truyền thành xungtuần tự đến đích và năng lượng phản xạ được chíp bộ thu quang silicon thu nhận trong chùm LED. Mạch bù ánh sáng môi trường liên tục được nạp lại giữa mỗi xung LED do vậy tín hiệu ghi lại không bị nhiễu môi trường. Sự phối hợp LED màu xanh da trời với đỏ và xanh lá cây xác định màu sắc.
Trên hình 2-31 là một loại cảm biến màu kỹ thuật số của hãng Festo, cảm biến này được ứng dụng trong các lĩnh vực sau đây :
- Kỹ thuật tự động : điều khiển đối tượng theo màu sắc , kiểm tra lớp phủ bảo vệ trên các chi tiết máy.
- Hóa học : nhận biết tính chất , đo thể tích cần phân tích , điều khiển độ đậm đặc.
- Điện tử học : Phát hiện lỗi của các bo mạch, kiểm tra màu cáp.
- Sản xuất thủy tinh : nhận biết độ trong, đục của sản phẩm
- Chế biến gỗ : nhận biết các loại gỗ.
- Sản xuất đồ gốm : phân biệt sản phẩm theo màu. - Sản xuất giấy : nhận biết các màu giấy và nhãn. - Công nghiệp dược : phân biệt dược liệu.
Hình 2.31 Cảm biến màu của Festo
Hình 2.32 Sơ đồ cảm biến siêu âm
- Công nghiệp dệt : nhận biết màu vải, điều khiển quá trình in màu. - Công nghiệp đóng gói : nhận biết và định vị nhãn.
- v…v.