四、色彩传感器的工作原理
色彩传感器分为三种不同类型：光到光电流转换，光到模拟电压转换，光到数字转换。前者通常只代表实际色彩传感器的输入部分，因为原始光电流的幅度非常低，总是要求放大，以将光电流转换成可用的水平。所以，最实用的模拟输出色彩传感器至少会有一个跨阻抗放大器，并提供电压输出。
光到模拟电压色彩传感器由色彩滤波器后面的光电二极管阵列与整合的电流到电压转换电路（通常是跨阻抗放大器）组成，如图1.2所示。落在每个光电二极管上的光转换成光电流，其幅度取决于亮度及入射光的波长（由于色彩滤波器）。
图1.2： 采用光到模拟电压转换的色彩传感器
如果没有色彩滤波器，典型的硅光电二极管会对从超紫色区域直到可视区域的波长作出响应，在光谱接近红外线的部分，峰值响应区域位于800nm和950nm之间。红色、绿色和蓝色透射色彩滤波器将重塑和优化光电二极管的光谱响应。正确设计的滤波器将对模仿人眼的滤波后的光电二极管阵列提供光谱响应。三个光电二极管中的每个光电二极管的光电流会使用电流到电压转换器，转换成VRout、VGout和VBout。
有两种色彩传感模式：反射传感和透射传感。
反射传感
在反射传感中，色彩传感器检测从某个表面或对象反射的光，光源和色彩传感器都放在目标表面附近。来自光源（如白炽灯或荧光灯、白色LED或校准后的RGBLED模块）的光弹跳离开表面，被色彩传感器测得。反射离开表面的色彩与表面的颜色有关。例如，白光入射到红色表面上，会反射为红色。反射的红光撞击色彩传感器，产生R，G和B输出电压。通过解释三个电压，可以确定色彩。由于三个输出电压与反射光的密度线性提高，因此色彩传感器还可以测量表面或物体的反射系数。
图1.3：反射的光的颜色取决于表面反射的颜色和吸收的颜色。
透射传感
在透射工作模式下，传感器朝向光源。色彩传感器搭配滤波器的光电二极管阵列将入射光转换成R，G和B光电流，然后放大并转换成模拟电压。由于所有三个输出都会随着光密度提高而线性提高，因此传感器可以同时测量光的颜色和总密度。
可以使用透射传感，确定透明介质的颜色，如玻璃和透明塑料、液体和气体。在这种应用中，光穿过透明介质，然后撞击在色彩传感器上。透明介质的颜色取决于对色彩传感器电压的理解。
图1.4：传感器的R，G和B输出取决于落在传感器上的光的颜色。
图1.5：透明介质的色彩传感，如色彩滤波器、液体或气体。
五、如何正确选择颜色传感器
正如我们所见到的那样，颜色传感器有若干种规格和不同的性能，要选择正确的传感器必须通过了解以下几方面问题来分析你的应用：
1、应用的目的？
2、现有电源类型如何？交流还是直流？额定电压多少？
3、检测系统要控制什么设备？传输机还是检验系统？
4、输出负载是什么？
5、要求系统的工作速度如何？以每分钟通过多少部件或传送带的速度描述。
6、传感器可安装点与目标的距离如何？
7、环境如何？包括清洁、多尘、热、冷等各方面情况。
8、有多少房间能把传感器安装在现场？
9、有费用限制吗？
10、目标物体的尺寸和形状如何？
11、目标表面如何？例如，有光泽的或散射的。
12、在检测现场，目标物体背后的背景颜色如何？
13、背景距离目标物体有多远？