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对比度传感器技术

对比度传感器可识别不同材料和表面的对比度和色差。即使在机器速度很高时,您也能精确识别对比度标记的位置。对比度传感器利用白光 LED 或红色激光并根据对比度差异可靠地检测套印标记和物体。

对比度传感器如何工作?

对比度传感器是根据漫反射传感器原理工作的光电传感器:发出的光被物体反射,然后被重新吸收和分析。对比度传感器用于根据对比度差异来识别标记。其特点是切换速度高、抖动小。为实现最佳检测效果,可选择不同的对比度检测技术:
 
  • 激光红光 + 单色光电二极管
  • 白光 + 单色光电二极管
  • 白光 + RGB 光电二极管


普通光与激光的区别是什么?

光由人眼可见的电磁辐射组成,当光源发射出电磁辐射时,它在不同的波长范围内传播。激光是通过激发发射来放大光线而产生的,也就是说,将高浓度的整流光波聚集成一个光束。

什么是色域,哪种色域与传感器特别相关?

色域是一个定义的颜色坐标系统,用于颜色的系统化和标准化。如此可以确定颜色的数量和颜色显示方法。在色域中,通过坐标来描述颜色,其轴代表不同的颜色特性,例如颜色强度、亮度、色调或饱和度。RGB 和 CMYK 色域对于工业尤为重要。 RGB 色域用于传感器,因为它以红色、绿色和蓝色通道的形式捕获颜色信息。

 

RGB 色域

RGB 使用光,以通过红色、绿色和蓝色的组合产生颜色。

CMYK 色域

CMYK 色域主要用于印刷,可产生氰色、洋红色、黄色和黑色颜色。

什么是基于 RGB 色域产生的白光?

RBG 色彩模型以相加的混合色工作。混合红光、绿光和蓝光可产生白光。在没有任何波长的光时,会产生黑色。 
 

彩色表面具有哪些反射特性?

对比度传感器技术

白光对比度传感器的工作原理是什么?

带有白光 LED 的对比度传感器以矩形光斑的形式发射白光,该光斑从表面反射回传感器接收器,然后对该光进行分析。

带有 RGB 光电二极管的接收器(P1PWxxx)

接收器由三个与 RGB 色域相对应的区域组成。根据对比度标记的颜色、反射特性将光反射回接收器,并根据三个通道进行分析。

带有单色光电二极管的接收器(WM03xxx)

接收器的光电二极管由单个连续面构成。根据对比度标记的颜色、反射特性,光反射回接收器。接收器对接收到的亮度进行分析,并按照灰度将其分类。

激光对比度传感器的工作原理是什么?

激光对比度传感器发射一个点状的红色激光光斑,接收器对其反射情况进行分析。接收器以单色光电二极管工作。激光对比度传感器有数字式和模拟式两种版本:

  • 数字式版本(YM24PAH、YP11VAH):将开关量阈值设置为特定的亮度等级。然后将此亮度值与物体反射的光量进行比较。
  • 模拟式版本(YP11MGV):模拟输出端输出与亮度成比例的电压。物体越亮,输出电压就越高。

激光和 LED 白光对比度传感器的技术比较

LED 白光 激光(红色)
近距离范围,最大 50 mm 距离,最大 150 mm
套印和彩色标记的识别 对比度差异的检测
速度非常快,高达 50 kHz 速度高达 20 kHz
矩形光斑 小型圆形光斑


LED 白光
近距离范围,最大 50 mm
套印和彩色标记的识别
速度非常快,高达 50 kHz
矩形光斑

激光(红色)
距离,最大 150 mm
对比度差异的检测
速度高达 20 kHz
小型圆形光斑

对比度传感器的应用

首选白光 LED 对比度传感器的行业

包装业

在包装行业,使用 LED 白光对比度传感器来识别套印标记。

食品加工业

在食品行业,LED 白光对比度传感器用于检测套印标记。 

印刷业

白光 LED 对比度传感器可检测印刷行业的不同套印标记。

首选激光对比度传感器的行业

汽车行业

在汽车行业,激光对比度传感器用于识别对比度。

塑料加工业

在塑料行业中,使用激光对比度传感器来识别对比度。

如何在应用中示教对比度传感器?

激光对比度传感器通过电位器进行调节。也就是说,手动设置阈值。

白光 LED 对比度传感器只需按下按钮即可示教,此时传感器通过示教钮自动计算开关量阈值。为此具有两种不同的示教模式可用:
  • 两点示教:在进行两点示教时,在一个示教过程根据物体(即标记)进行示教,而在另一个示教过程根据背景进行示教。在两个测得和存储的测量值之间,传感器计算切换点,使其位于两个示教点之间。
  • 动态示教:在进行动态示教时,传感器处于记录模式,可以进行自动示教。在该模式下对测量值进行记录。记录模式结束后,会计算出最小测量值与最大测量值之间的切换点。

输出端和接口

数字开关量输出端

可以借助数字开关量输出端通过示教方式或电位器示教对比度值。当达到示教的对比度值时,传感器会从输出端上输出一个开关信号,借此检测例如对比度或套印标记。

模拟输出端

通过模拟输出端将对比度值输出为线性比例电流(4…20 mA)或电压值(0…10 V)。由此可以精确监测亮度变化。



IO-Link

IO-Link 技术可实现与传感器和执行器的全球标准化通信。这是一种点到点通信。




 

对比度传感器的安装说明

将传感器与套印标记平行对准。

对于光亮的物体,按照预设的角度安装传感器。

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