แสงสีขาวเป็นส่วนผสมของสีพื้นฐานสามสีที่เรียกว่าสีหลัก ได้แก่ สีแดง สีน้ำเงิน และสีเขียว สีเหล่านี้มีช่วงความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน การผสมผสานของสีเหล่านี้ในสัดส่วนที่ต่างกันจะสร้างสีต่างๆ ขึ้น เมื่อแสงสีขาวตกกระทบลงบนพื้นผิวใดๆ ช่วงความยาวคลื่นบางส่วนของแสงจะถูกดูดซับโดยพื้นผิวนั้น ในขณะที่บางส่วนจะสะท้อนกลับมาตามคุณสมบัติของวัสดุพื้นผิว สีของวัสดุจะถูกตรวจจับได้เมื่อช่วงความยาวคลื่นที่สะท้อนเหล่านี้ตกกระทบดวงตาของมนุษย์ วัสดุที่สะท้อนช่วงความยาวคลื่นของแสงสีแดงจะปรากฏเป็นสีแดง ส่วนประกอบที่ใช้ในการตรวจจับสีคือเซ็นเซอร์สี

เซ็นเซอร์สีคืออะไร?

เซ็นเซอร์สีจะตรวจจับสีของวัสดุ โดยปกติเซ็นเซอร์นี้จะตรวจจับสีในระดับ RGB และสามารถจำแนกสีได้เป็นสีแดง สีน้ำเงิน หรือสีเขียว นอกจากนี้ เซ็นเซอร์เหล่านี้ยังติดตั้งตัวกรองเพื่อกรองแสงอินฟราเรดและรังสียูวีที่ไม่ต้องการออกไป

หลักการทำงานของเซ็นเซอร์สี

ในการตรวจวัดสีของวัสดุ จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์หลักสามประเภท ได้แก่ แหล่งกำเนิดแสงเพื่อส่องสว่างพื้นผิวของวัสดุ พื้นผิวที่ต้องการตรวจวัดสี และตัวรับสัญญาณที่สามารถวัดความยาวคลื่นสะท้อนได้

เซ็นเซอร์สีประกอบด้วยตัวปล่อยแสงสีขาวเพื่อส่องสว่างพื้นผิว และตัวกรองสามตัวที่มีความไวต่อความยาวคลื่นที่ 580 นาโนเมตร 540 นาโนเมตร และ 450 นาโนเมตร เพื่อวัดความยาวคลื่นของสีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน ตามลำดับ

สีของวัสดุจะถูกจำแนกตามการทำงานของตัวกรองเหล่านี้ นอกจากนี้เซ็นเซอร์ ยังมีตัวแปลงแสงเป็นแรงดันไฟฟ้า เซ็นเซอร์จะตอบสนองต่อสีโดยการสร้างแรงดันไฟฟ้าที่แปรผันตามสีที่ตรวจพบ

อีกวิธีหนึ่งในการตรวจจับสีคือการส่องแสงไฟ LED สีแดง สีน้ำเงิน และสีเขียวทีละดวงไปยังพื้นผิววัสดุ ในกรณีนี้ เซ็นเซอร์จะไม่มีตัวกรอง แต่มีตัวแปลงแสงเป็นแรงดันไฟฟ้าปริมาณแสงที่สะท้อนกลับจากพื้นผิววัสดุมากที่สุดขณะที่ถูกส่องแสงด้วยแสงสีแดง สีน้ำเงิน และสีเขียว จะถูกนำมาคำนวณเพื่อตรวจจับสี

แอปพลิเคชัน

เซ็นเซอร์สีถูกนำมาใช้ในการวัดและตรวจจับสีของพื้นผิว เซ็นเซอร์เหล่านี้มีการใช้งานที่หลากหลายในระบบอุตสาหกรรม การแพทย์ และระบบรักษาความปลอดภัย

ตัวอย่างการใช้งาน ได้แก่ การวัดอุณหภูมิสีของแสง การควบคุมความสม่ำเสมอของ LED RGB ระบบวินิจฉัยทางการแพทย์ ระบบสุขภาพและการออกกำลังกาย การควบคุมกระบวนการทางอุตสาหกรรม เป็นต้น

ตัวอย่าง

ตัวอย่างของเซ็นเซอร์สีที่มีจำหน่ายในท้องตลาด ได้แก่ AS73211, TCS3200, TCS3400, TCS34715, TCS34727, colorPAL จาก Parallax, SEN-11195, Lego Mindstorms EV3 เป็นต้น...

นอกจาก RGB แล้ว เซ็นเซอร์สีบางชนิดยังสามารถตรวจจับสีอื่นๆ ได้อีกด้วย ต้องกรองรังสีอินฟราเรดและรังสีอัลตราไวโอเลตออกเพื่อให้ได้สีที่ถูกต้องของวัสดุ เซ็นเซอร์เหล่านี้ยังมีตัวแปลงแสงเป็นความถี่ที่ตั้งโปรแกรมได้ โดยทั่วไปเซ็นเซอร์เหล่านี้จะบางมากและสามารถเชื่อมต่อกับไมโครคอนโทรลเลอร์ได้อย่างง่ายดาย

นักเรียนยังเลือกใช้เซ็นเซอร์สีสำหรับโปรเจ็กต์เจ๋งๆ โดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์อย่างArduinoด้วย เซ็นเซอร์สีมีประโยชน์ในแอปพลิเคชันใดของคุณบ้าง?