便携式分光测色仪电路设计.pdf

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1、2011年仪表技术与传感器20ll第5期InstrumentTechniqueandSensorNo．5便携式分光测色仪电路设计樊洁，颜昌翔(1．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033；2．中国科学院研究生院，北京100039)摘要：为了实现对物体表面颜色的精确测量，介绍了一种基于分光光度法的颜色检测仪器的电路设计。该系统以LPC2478芯片为核心，首先控制脉冲氙灯曝光，实现对被测物体的照明，然后利用$4114—46Q光电二极管阵列对由光学系统分光产生的物体光谱信号进行分时采集，最后通过A／D转换和数据处理得到物体颜色信息，并将检测结果通过

2、LCD显示输出。结果表明，系统功率低于5w，单次测量时间为2S，两次测量间隔为3S；该设计具有测量时间短、体积小、功耗低等优点，适合应用于印染、纺织等需要现场测量的领域。关键词：分光测色仪；ARM；脉冲氙灯；硅光电二极管阵列中图分类号：0432．3；TH744文献标识码：A文章编号：1002—184l(2011)05—0016—04CircuitDesignofProtableSpectrophotometerforColorMeasurementFANJie，YANChang—xiang(1．ChangehunInstituteofOptics，FineMec

3、hanicsandPhysics，ChineseAcademyofSciences，Changchun130033，China；2．GraduateUniversityofChineseAcademyofScience，Beijing100039，China)Abstract：Inordertosurveythecoloroftheobjectsurfaceaccurately，thispaperdesignedacircuitforcolormeasuringinstru—mentbasedOilthemethodofspectrophotometry．The

4、systemwasbasedonLPC2478mierocontroller，thetestedobjectwasilluminat-edbycontrollingtheexposureofpulsexenonlamp．Thenusingtheselfscannedphotodiodearray．thetime—sharingspectrumsignalproducedbytheopticalsystemwascollected，finallythecolorinformationofthetestedobjectwasattainedbyusingtheA／D

5、con·referanddataprocessingmethod，thenwasoutputbytheLCDdisplayer．Theresultsindicatethatthepowerofthesystemislessthan5W，singlemeasurementtimeis2S，andtheintervalsbetweentwotestsis3S．Withthemeritsofthesh0rtmeasuringtime，smallsize，lowpowerconsumptionandSOon，thissystemcanbeappliedtoprintin

6、g，dyeingandtextilewhichneedon—sitemeasure—ments．Keywords：spectrophotometer；ARM；pulseXenonlamp；Siphotodiodearray0引言380—780nm内所有光谱色对应的三刺激值总和就应当是被考现有的颜色检测仪器主要有色差计和分光测色仪⋯。色虑颜色的三刺激。因为由(R)、(G)、(B)三原色匹配等能光差计不能精确测量出色源的三刺激值和色品坐标，但能准确测谱，有的三刺激值为负值，这不利于理解和计算，CIE推荐使用出2个色源之间的差别，其测量速度快，也具有适当的测量精193

7、1CIE—XYZ色度学系统。780度，它不能用于测量结果要求很正确的场合，例如微小色差的r=』z。(AdJ；L评价等。分光测色仪可以精确的测量颜色，但是系统构成复—杂，成本较高，适用于要求较高的测色与配色场合。色差计和：3r780∞YfAdA(1)280分光测色仪均分为台式机和便携式两种。台式机精度高、稳定一，kr700fAdA性好、方便颜色管理和控制，但是由于体积庞大，不易于携带。便携式仪器精度较高，并且体积小，功耗低，适合现场测量。国式中(A)为颜色刺激函数，表示颜色刺激与波长的函数关内现有的测色产品主要以色差计和台式分光测色仪为主，为了系。实现高精度、快速

8、、低成本的颜色测量，文中