行业知识 | 无惧黑白漂移的传感器,是怎么实现的?

发布日期:2022-02-24    浏览次数:1204

普通的漫反射 /背景抑制型的漫反射


使用普通的漫反射传感器时,比如你设定时示教的是黑色物体,假定设定黑色目标物的感应距离为50mm,那么当传感器检测白色的物体时实际动作距离可能会达到80mm;这种传感器适合于在暗色的物体中寻找白色的物体,但是当生产中需要检测不同颜色的物体到位检测时,这个普通的漫反射传感器就没办法精准工作,此时就需要用到背景抑制型传感器了。

背景抑制(background suppression )是指传感器工作时可以设定其开关的触发点,当被测物处于动作范围以外时(即处于背景处时),无论被测物的颜色有多复杂,传感器都不会发生误判,具体表现为背景抑制原理的传感器可以有效地抑制黑白漂移。

普通漫反射传感器原理 


照射到目标物上的光线基本上都发生漫反射,并沿各个方向反射。

接收器只接收到这些光线的很小一部分。当目标物反射足够的光线,接收光将触发传感器的开关动作。

由于传感器是根据来自材料的反射光而工作,所以被测物表面材料、形状、颜色和光泽度对于开关距离的影响极大。

当待测物是透明/半透明薄膜、或者光滑表面(如金属、手机屏幕等)时,漫反射光线减弱,接收端捕捉到的光变少,易引起传感器漏检或误检。


 带背景抑制的漫反射传感器原理 


① 运用三角测量法原理传感器发射端发射一束经调制的光脉冲

② 光脉冲经由被测物表面反射,由接收端聚焦光线在接收元件上

③ 传感器根据光线落点位置变化,判断被测距离


 为什么三角测量原理可以实现背景抑制?


采用PSD/CMOS感光元器件,以「距离」而不是「受光量」作为检测依据,物体反射光线的角度是决定传感器响应距离的唯一要素。与普通漫反射原理的相比,反射光量并不是很重要,因此有效避免色彩的影响,任何颜色背景都不会对检测产生干扰。

一般情况下,开光量的传感器和测距类的传感器都有用到三角测量原理的,不同的是开关量的传感器接收芯片是比较粗糙的二极管阵列,而测距类的传感器接收芯片是CMOS芯片。

综合来说,背景抑制原理的传感器采集的是物体的距离信息,与物体的表面反光度关系不大。


 总 结


普通漫反射传感器:

适合检测颜色单一的目标物,价格上较有优势。


带背景抑制功能的漫反射传感器:适合颜色多变、复杂的环境。


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