Grove - czujniki światła i koloru

Jak działają czujniki światła?

Elementem wejściowym czujników światła, jest najczęściej fotorezystor - element, którego rezystancja jest zmienna i zależy od natężenia światła padającego na jego powierzchnię. Maksymalna rezystancja fotorezystora, jest wynikiem odcięcia światła otoczenia czujnika. Fotorezystory znajdują zastosowanie w układach automatyki sterującej oświetleniem, jako czujniki zmierzchowe - kiedy oświetlenie w otoczeniu czujnika będzie wystarczająco słabe, wówczas układ sterowania wykryje przekroczenie napięcia progowego w obwodzie z fotorezystorem, czego następstwem będzie załączenie zasilania do oświetlenia. Pomiar natężenia oświetlenia, bardzo dobrze realizują czujniki zbudowane w oparciu o fotodiody. Kiedy promień świetlny zostaje skierowany w kierunku fotodiody, wolne elektrony obecne w strukturze złącza fotodiody zostają wprawione w uporządkowany ruch, czy przepływ prądu elektrycznego, którego natężenie będzie rosnąć wraz z natężeniem światła odbieranego przez fotodiodę. W oparciu o mechanizm działania fotodiody, działają m.in. panele fotowoltaiczne.

Rozpoznawanie kolorów za pomocą diod RGB

Kolor jest wynikiem oddziaływania między obiektem, źródłem światła padającym na obiekt i wzrokiem obserwatora. Światło padające na obiekt zostaje przez niego częściowo odbite i częściowo pochłonięte, w zależności od optycznej charakterystyki powierzchni obiektu - np. obiekt w kolorze zielonym, pochłonie większość czerwonego i niebieskiego koloru zawartego w widmie, ale odbije w stronę otoczenia większość zielonego koloru, zawartego w tym samym widmie. Do rozpoznawania kolorów za pomocą elektroniki, służą czujniki oparte o diody RGB. Wykrywanie kolorów i pomiar zawartości w nich kolorów składowych, jest wykonywane zwykle dwiema metodami. Najprostsza z nich, polega na użyciu źródła światła o zmiennym kolorze światła emitowanego oraz czujnika mierzącego natężenie światła. Większość czujników koloru wykorzystywanych w aplikacjach przemysłowych, składa się ze źródła światła białego i trzech oddzielnych czujników światła, z których każdy emituje światło o określonej długości fali, odpowiednio: czerwone - 580nm, zielone - 540nm i niebieskie - 450nm. Kolor wypadkowy zależy od natężenia światła emitowanego przez każdą z diod niezależnie. Wyjście czujnika stanowi sygnał analogowy w postaci napięcia odpowiadającemu kolorowi, który zostaje odbity w kierunku czujnika. To znaczy, że kiedy badany obiekt ma kolor np. czerwony o długości fali w przybliżeniu 580nm, będzie się to objawiało świeceniem tylko czerwonej diody LED modułu czujnikowego i analogicznie dla obiektów koloru zielonego i niebieskiego. Sygnał wyjściowy z czujnika, jest następnie przekazywany do przetwornika analogowo-cyfrowego w mikrokontrolerze. Oferowane przez nas czujniki świetlne Grove oparte o fotorezystory lub fotodiody, charakteryzują się wysoką czułością, szerokim zakresem widma pomiarowego oraz niewielkimi wymiarami, dzięki czemu doskonale sprawdzą się w projektach urządzeń, w których kluczowym czynnikiem jest pomiar natężenie światła i rozpoznawanie kolorów.