Farbsensoren

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induux international
aktualisiert am: 05.12.2019 - 09:44:49
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Was ist/sind Farbsensoren? Definition:

Farbsensoren sind Sensoren, die Licht auf Oberflächen selektiv erfassen und bewerten. Meist arbeiten diese Sensoren nach dem Dreibereichsverfahren. Einsatz finden diese Sensoren im Werkzeugbau, der Lebensmittelproduktion oder Landwirtschaft.

Auch oft gesucht: Farberkennungssensoren, RGB Sensor, Color Sensor, LAB-Farbsensor, True-Color-Sensor



Funktionsweise und Aufgabe eines Farbsensors

Wie funktioniert ein Farbsensor? In diesem Video wird am Arduino gezeigt was er kann.

Zuerst wird ein Objekt mit Weißlicht (Tageslicht) beleuchtet. Das reflektierte Licht wird dann optisch gefiltert, in drei Teillichte (Rot, Grün, Blau) unterteilt und von Photoempfängern aufgenommen. Diese liefern die jeweiligen Farbwerte und Intensitätsanteile. Nach der digitalen Umwandlung werden die Farbwerte mit vorher gespeicherten Referenzwerten verglichen und die Ausgänge des Farbsensors entsprechend geschaltet. Starke Störlichtquellen (Beispielsweise Sonnenlicht) sollten nicht in der Nähe sein.

Die Aufgabe eines Farbsensors kann in der Anwesenheits- und Vollständigkeitsprüfung liegen. Dies ist ein wichtiger Aspekt für die Qualitätskontrolle.

Weitere Verfahren

Es gibt auch Sensoren bei denen mit Hilfe von Halbleiterlichtquellen Sendelicht (Rot, Grün, Blau) abgestrahlt wird. Die vom Objekt remittierten Farbanteile erlauben eine eindeutige Aussage über die Objektfarbe. Hierbei wird eine externe Lichtquelle überflüssig und eine Unabhängigkeit des Farbsensors vom Umgebungslicht ist gegeben.

Physikalische Kennwerte

  1. Beleuchtung: Seitlich unter einem Winkel von 20-40 Grad.
  2. Messabstände: Sind unterschiedlich und können eine Reichweite von wenigen Centimetern haben.
  3. Erkennungsbereich: Zwischen fünf und neun Centimetern.
  4. Düsenaktivierung: Unter zwei Millisekunden.

Einsatzgebiet

Werkzeugbau
Kontrolle von Metalloberflächen wie Getriebekästen
Landwirtschaft
Sortierung von landwirtschaftlichen Produkten wie Samenkörnern
Lebensmittel
Etikettenprüfung
Abfallwirtschaft
Sortierung von Bruchglas

Vor- und Nachteile

Vorteile
  • Die RGB-Farbelementeerkennung ist bei einigen Verfahren extrem stabil.
  • Entfernungsschwankungen können problemlos kompensiert werden.
  • Vibrationen von Objekten sind im Toleranzbereich.
Nachteile
  • Manche Verfahren sind sehr anfällig für Störlichtquellen.
  • Sortiergut muss trocken sein, um auftretende Fehlsortierungen zu vermeiden.
  • Bei Manchen Verfahren muss mit Hilfe von Farbpigmenten nachgeholfen werden.


Abgrenzung

Farbmessgeräte gehören nicht zu den Farbsensoren. Der Zweck von Farbmessgeräten ist das Erfassen von Farbmaßzahlen mit höchster Genauigkeit. Farbmessgeräte arbeiten im Gegensatz zu einem Farbsensor auf spektralfotometrischer Basis und liegen preislich deutlich höher. Auch reine Primärfarbsensoren zählen icht zu den Farbsensoren, da es hierbei nicht um eigenständige Geräte handelt. Elektronische Farbfächer können Farbnummern und -namen anhand von definierten Farbsystemen (Pantone, RAL, usw.) erkennen. Sie sind den Farbsensoren sehr ähnlich. Jedoch handelt es bei den Farbfächern um ein Handgerät, welches nur dem Aufzeigen der Farbnamen und Nummern steht.

Hersteller

Micro-Epsilon
Hochpräzise Sensoren, Messgeräte und Systeme
SICK AG
Leuze
Schönbuch Electronic
Schönbuch Electronic bietet folgende Farbsensoren und verschiedene Sensorarten an:
  • FarbOPTOR analog
  • FarbOPTOR digital
Daneben hat das Unternehmen weitere Sensoren im Portfolio:
  • Näherungsschalter: INSOR, CASOR, MINSOR
  • Optische Sensoren: OPTOR, Kunststofflichtleiter, Glasfaserlichtleiter
  • weitere Sensoren wie Lasersensoren oder Lichtschranken
Wenglor
di-soric
Sensor Instruments
SPECTRO-Serie, v.a. SPECTRO-3

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