在线式光纤传感颜色识别系统的设计

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1、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DesignoftheOnlineColorRecognitionSystemwithOpticalFiberSensor庞再萤东舱邹富珥孬(长沙学院机电工程系，湖南长沙410003；长沙理工大学汽车与机械工程学院，湖南长沙410076)摘要：根据测色原理，采用白光LED光源并结合光纤传感技术和最新数字计算机技术，设计了一种适用于工业在线检测的颜色识别系统。系统采用单片机系统完成各模块的控制和数据处理功能，并在硬件设计中增加了颜色容差设置功能。实验证明

2、，系统具有精度较高、稳定性好、抗干扰能力强且价格低廉等优点，满足工业在线颜色测量方面的要求。关键词：颜色识别光透过率RGB单片机光纤传感器中图分类号：TP212文献标志码：AAbstract：Basedontheprincipleofcolormeasurement，theindustrialonlinecolorrecognitionsystemhasbeendesignedbyadoptingwhiteLEDandcombiningtheopticalfibertechnologyandthelatestdigitalc

3、omputertechnology．Thefunctionsofcontrolanddataprocessingofeachmod—uleinsystemarecompletedbysinglechipcomputer，andthecolortolerancefunctionisaddedinhardwaredesign．Theexperimentsillustratethatthesystemfeatureshighaccuracy-goodstability，stronganti·interferencecapabili

4、tyandlowcost。etc．，itmeetstherequirementofindus—trialonlinecolormeasurement．Keywords：ColorrecognitionTransmissivityRGBSinglechipcomputerOpticalfiberSensor线通过光纤照射到被测物体表面后被物体反射，光纤0引言接收被物体反射的光并将其传输至颜色识别系统，通随着现代化工业生产向高速化、自动化方向发展，过放大滤波和数字化后，由微处理器进行评估和存储。我国对颜色测量仪器的需求量越来越大

5、，要求也越来系统通过自学习功能存储颜色参考值，并由模拟电位越高。目前，国产颜色测量仪器主要集中在离线颜色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，如便携式色差计、色度仪和测色仪等；将当前检测值与存储的参考值进行比较，如果当前检而在线式颜色检测领域还是空白。在颜色测量过程测值在容差范围内，则输出一个相应的信号来控制执中，光源直接照射到被测物体表面，感光元件接收被物行机构动作。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bI多路模苴堰转数片屏蔽外界杂散光、减少电磁

6、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，适用于袖l换开关+转换器+机控制处I．．一高温高压等非接触测量。￡卜理模拟．电位计1系统结构设计图1系统结构原理图工业在线检测不仅要求颜色识别系统检测精度高、Fig．1Schematicdiagramofthesystematicstructure检测速度快及自动化程度高，还要求检测实时、操作简单。本文所述的非传统响应测量机制采用显色性好的2光纤探头结构设计光源(全光谱)和RGB三原色窄带硅光二极管，并结合光纤传感技术和最新的数字计算机技术进行颜色测量。光纤采

7、用单光纤Y形探头结构。光源发出的光系统结构原理如图1所示。由不同光谱组成的光由输入端口输人，在Y形光纤的基部端口射出并照射到被测物体表面上，物体表面反射光线再由Y形光纤长沙学院科研基金资助项目(编号：CDJJ一10010107)。的基部端口射入输出端口，由光纤将光谱信号送人颜修改稿收到日期：2010一O1—23。色识别系统的感光元件。第一作者庞小兵，男，1979年生，2008年毕业于长沙理工大学汽车与机械工程学院，获硕士学位，助教；主要从事机电一体化技术的研究。光纤的光透过率对光纤传输光的性能影响很大。《自动化仪表》第31卷

8、第9期2010年9月9在线式光纤传感颜色识别系统的设计庞小兵，等以F2棒为纤芯的光纤为例，如图2(a)所示为光纤束直3硬件各模块设计径分别为70m、50Ixm、30Ixm的透过性曲线。在400～1300nm波段范围内，光透过率较高，而在该范围外，光3．1光源的选择衰减很快。本文采用三原色原