如何选择合适的色标传感器产品?

翻开色标传感器的选择手册，可以看到一些技术规范和参数，比如RGB单色和三色光源类型，响应时间，开关频率，抖动，灰度，单点，多点和自动测试方法，NPN/PNP，推挽式开关或模拟输出，等等。该方法能够在传感器工作时，根据调试设置的参数，实时监测当前色码与背景的灰度差异(对比度)。

翻开色标传感器的选择手册，可以看到一些技术规范和参数，比如RGB单色和三色光源类型，响应时间，开关频率，抖动，灰度，单点，多点和自动测试方法，NPN/PNP，推挽式开关或模拟输出，等等。面对如此复杂的技术指标和参数，如何选择合适的色标传感器产品？所有产品的选择都必须从其应用的基本要求出发。对色码传感器来说，本质上就是它的色码定位检测性能，包括：色码识别能力；色码定位检测性能；输出信号的兼容性。

一、色码识别能力

选用颜色编码传感器首先要确定BT8370KPF被测物体的表面风格，主要是背景图案的颜色和颜色编码。就像前面文献中提到的，不同颜色的光在物体表面的反射特性是不一样的。所以，为了获得更好的色码检测性能，需要根据背景颜色和色码，在应用环境中选择合适的检测光源。实际上，考虑到物体(材料)表面图案的多样性，为便于选型、设计、调试和维护，并兼顾色码检测性能，RGB三色源其实是很好的选择；或者，当遇到复杂的彩色图案背景时，也可选用带色码的感测器，相应地，成本会稍有增加。

感应器对颜色的识别能力不仅取决于光源，而且取决于感应器到目标表面的距离。

在色码传感器的规格表中，通常会有关于感测距离(例如，13毫米)和感测距离公差(例如，3毫米)的称谓。前一种是指传感器能够达到的探测距离。后一种是探测距离的允许偏差值。通过这两个值，我们可以确定色码传感器探测范围的大小。通过对样品的感测距离特性曲线的分析，得出了感测距离不同时，感测距离所能达到的感测灵敏度。

色标传感器可以测量和识别物体(表面)的灰度，因此，衡量色标检测精度的一个重要指标就是“灰度”。通常使用的灰度表示法是百分比，从0%的纯白到100%的纯黑。彩色编码传感器在识别颜色时，将颜色的灰度值划分为等级，用二进制数字表示。比如，KTM系列的色码传感器有20个灰度，也就是说，它有220个灰度。色标感应器的灰度等级越高，颜色识别的准确度越高，其对弱灰度差(对比度)色标图象的检测能力越强。

但即使传感器本身具有很强的色码识别能力，在复杂应用的实际设备中，某些特殊的异常情况也可能影响色码检测的稳定性，如物体(材料)表面褪色导致色码检测的对比度降低，现场灰尘或油污污染导致反射光强度降低...

这时，为避免出现类似情况，可使用带有IO-Link等诊断输出的颜色传感器。该方法能够在传感器工作时，根据调试设置的参数，实时监测当前色码与背景的灰度差异(对比度)。在某一水平下，通过诊断出口，将报警信号发送给控制系统，提醒操作人员根据设备的现场应用环境进行维修处理，如更换材料、清理油污等。因此，确保了稳定的色码检测性能和设备生产质量。

二、位置测量性能

色信号检测的最终目的是定位，所以在选择色信号传感器时要注意其响应特性。

一种是传感器输出的开关频率，以Hz/秒为单位。一般而言，我们希望色码的频率高于色码的频率，因为如果色码的频率接近或低于色码的频率，传感器就有可能在扫描色码时没有时间响应输出。大多数色码传感器的开关频率可以达到10kHz以上，有些产品如KTS/KTX系列的SICK可以达到50~70kHz。

响应时间也很重要，顾名思义，就是检测到色标(灰度高于设定阈值)开关输出的延迟响应时间，这通常以μ为单位，这通常是色码检测的补偿量，当控制系统读取色码的位置时，该值用来校准开关触发的时间戳。

三、是信号兼容

为使设备系统能正常接收色码检测信号的传感器输出，还需注意控制系统的输入端口类型，选择与输出信号相容的色码传感器产品。颜色编码传感器的信号兼容性一方面是指它的开关输出的电压电平和输出电平(NPN、PNP或推挽输出)的类型，另一方面，有时需要选择具有模拟输出的产品，以便读出测得的灰度值。与其它类型的光电传感器产品的选择相似，应该不难理解。

另一种情况是，由于物体(材料)表面的背景和色标之间的灰度对比差异，在产品选择时，需要确定传感器的导通方式，即当背景比较亮，色标比较暗时，选择暗通型产品(检测到暗调时，输出“1”)，反之，当背景比较暗，色标比较亮时，选择亮通型产品(检测到亮调时，输出“1”)。