测色仪器由哪些部件构成?测色仪器一般由光源、传感器、模拟控制电路、模数转换电路、内存、微处理器、显示器等等构成,其作为颜色量化、传递的工具,被广泛的应用于纺织、印刷、油墨等不同的行业。许多的朋友对测色仪器的组成结构不是很清楚,本文为大家做了介绍,对光电仪器知识感兴趣的朋友可以了解一下!
测色仪器的一般构成:
一般测色仪器由光源、传感器、模拟控制电路、模数转换电路、内存、微处理器、显示器等等构成,其关系如下图所示。
从上图中,我们可以看出测色仪测量的过程:
1.光源
通常采用脉冲氙气管或卤钨灯来提供长弧弧光,从仪器内表面反射散开,结合空间均匀地照射到物体表面。
2.测量传感器
传感器中放置频带过滤器和光谱过滤器,以及积分球、光电管等,它将样品表面的反射光过滤、分解、积分,再传送到相应三个光电二极管。人对颜色的视觉反应,即用滤光滤频器和光电接收器来模拟,三个光电流分别和X10、Y10、Z10成正比。
3.参比传感器
为了克服光学仪器中由于镜片、传输途径等带来的误差,并列采用参比传感器、光在测量的同时也进入参比。
4.模拟控制电路
将测量和参比两传感器的6个光电二极管的测量值和标准值进行比较,得出精确值。
5.模数转换电路
由于模拟控制电路输出值是模拟信号,而计算机系统是数字信号,所以必须将模拟信号转换为数字信号。
6.将转换后的数字信号送到计算机中进行处理和运算,便可得到准确的X10、Y10、Z10值,从而得出色品坐标等一系列值。
测色仪器的核心部件是传感器吗?
传感器是测量仪表的核心部件,它起着把颜色转换为电信号的关键作用,其它元件如模数转换器一般采用通用部件。厂家对传感器的使用材料采取严格的保密措施。传感器的好坏决定了整台仪器的技术水平。目前传感器朝着多功能、图像化、智能化的方向发展。
常用的光色传感器有以下几种类型:
1.CCD图像传感器
CCD(Charge Coupled Device)电荷耦合器件,是一种将图像信息转变为电信号的传感器。其构造是在与LSI同样大小的基板上排列了数千至数万个感光元件,图像通过光学镜头投影在这些感光元件上,经电子扫描被逐一转换成电信号。CCD图像传感器即是将CCD与光敏二极管阵列集成为一体的光电摄像器件,它具有高集成度、低噪声、结构紧凑、重量轻、耗电少等特点,且极易与计算机配合实现图像分析和数据处理自动化,广泛地用于办公室自动化设备、平台扫描仪、平台电子分色机。大多数分光测色仪采用此类传感器。
2.集成全色传感器
有三块单晶硅检测器,分别配红、绿、黄三层滤光层,与基极做成一体,并相应引出四极:一个公共极,另三极分别输出红R、绿G、蓝B检测信号。
3.半导体光电池
利用光生伏特效应做成传感元件,当光照射到PN结上,由于在PN结上建立了电场作用,使PN结两端产生电压,利用回路转化为电流信号。常在直读式色差仪中使用。
测色仪器的发展趋势是怎样的?
1.智能化
国内外目前普遍研究和采用带有微处理器的、兼有检测和信息处理功能的传感器。在半导体片基上,用微电子加工技术把传感器功能、逻辑功能、存储功能集成在一起,使得传感器具有自动校正、自动补偿、数据处理、图像识别、存储、记忆等功能。
2.小型化、便携式
由于采用大规模集成电路,将所有测量、计算集成在一个集成块中,采用液晶显示,干电池供电。很多測色仪就像一架傻瓜相机大小,重量仅1.5Kg左右。
3.快速度、高精度
积分球的入射面采用钡处理,双光束反馈系统作参比监控,并可对特殊情况作出补偿等等,利用这些技术来提高测量的精度,从测量到计算直至显示,一般仅需几毫秒时间。
4.多种制式的转换
可以是ISO标准,也可以是DIN标准,允许SCI(包括反射镜面)和SCE(排除镜面反射)之间切换选择:SCI提供与样本比较的效果,而SCE提供接近于视觉效果并相当于一个熟练的观察者的效果。XYZ、Yxy、CIE(1976)L*a*b*、L*C*H*、L*u*v*、Hunter-Lab(搜寻器)、Munsell(孟塞尔)之间选择数据转换。这些都是由于微处理器的计算功能,使得转换极其方便。
5.利用个人电脑扩展测色仪器的功能
一般便携式分光测色仪内的存储器就能储存1000多个数据和50多个标准色样,用以多种测量的比较和计算。通过特定的接口,分光测色仪可与个人电脑实现对接,互相输入输出数据。例如日本 CM-2022分光测色仪利用RS-232C接口,便可与一般个人电脑联接。
6.软件的日益丰富
由于和个人电脑结合,以及彩色软件系统的不断推出,如QuickMatch,极大地方便了设计、修改、补偿、色彩设置、背景的变化等等。但一般的软件系统对计算机系统的配置有一定的要求。