रंग सेंसर | सिद्धांत | 5 महत्वपूर्ण अनुप्रयोग

रंग सेंसर | सिद्धांत | 5 महत्वपूर्ण अनुप्रयोग

रंग सेंसर

विषय-सूची

रंग सेंसर क्या हैं?

रंग सेंसर "फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर" का एक रूप है जो प्रकाश को उत्सर्जित करने के लिए एक ट्रांसमीटर और प्रकाश तरंग दैर्ध्य को महसूस करने के लिए एक रिसीवर का उपयोग करता है जो इसे वापस परावर्तित करता है। आम तौर पर, एक रंग संवेदक लाल, नीले या हरे रंग के स्पेक्ट्रम से संबंधित तरंग दैर्ध्य के संयोजन का पता लगाने में सक्षम होता है। इन तीनों तरंग दैर्ध्य का संयुक्त विश्लेषण वस्तु या प्रकाश का वास्तविक रंग देता है। कलर सेंसर का उपयोग आउटपुट सिग्नल उत्पन्न करने के लिए किया जाता है जिसमें घटना प्रकाश ऊर्जा के अनुरूप ऊर्जा होती है यानी यह प्राप्त प्रकाश की तरंग दैर्ध्य को मापता है।

रंग सेंसर का सिद्धांत क्या है?

रंग सेंसर दो प्रकार के हो सकते हैं: एक सेंसर प्रकार दी गई वस्तु को सभी लाल, हरे और नीले स्पेक्ट्रम तरंग दैर्ध्य के व्यापक तरंगदैर्घ्य प्रकाश के साथ प्रकाशित करता है, और फिर यह प्रकाश तरंगदैर्ध्य का पता लगाता है कि वस्तु एक रिसीवर की मदद से वापस प्रतिबिंबित करती है । दूसरा सेंसर प्रकार दी गई वस्तु को विशिष्ट लाल, हरे और नीले स्पेक्ट्रम तरंग दैर्ध्य से रोशन करता है, और फिर यह प्रकाश तरंग दैर्ध्य के अनुपात का पता लगाता है कि वस्तु एक रिसीवर की मदद से घटना आरजीबी प्रकाश तरंगदैर्ध्य पर वापस परिलक्षित होती है।

जब धातु की सतह पर फोटॉन के रूप में प्रकाश ऊर्जा की बमबारी की जाती है, तो धातु की सतह पर मौजूद मुक्त इलेक्ट्रॉन उत्तेजित हो जाते हैं और धातु की जाली से बाहर निकल जाते हैं जिसके परिणामस्वरूप इलेक्ट्रॉनों या विद्युत प्रवाह का प्रवाह होता है। उत्पन्न विद्युत धारा की मात्रा फोटॉन की ऊर्जा या आपतित प्रकाश की तरंग दैर्ध्य पर निर्भर करती है। इस तरह से परावर्तित प्रकाश की तरंग दैर्ध्य की गणना की जाती है। यदि प्रकाश की तरंगदैर्घ्य थ्रेशोल्ड तरंगदैर्घ्य से कम या उसके बराबर हो तो धातु की सतह से इलेक्ट्रॉन उत्सर्जित हो सकते हैं। दहलीज आवृत्ति इलेक्ट्रॉनों द्वारा धातु बंधनों को तोड़ने के लिए आवश्यक न्यूनतम ऊर्जा से मेल खाती है।

एक लाल रंग की वस्तु केवल लाल प्रकाश तरंग दैर्ध्य को प्रतिबिंबित करेगी जब उस पर एक व्यापक तरंगदैर्ध्य प्रकाश घटना होती है। इसी तरह, एक सफेद वस्तु हर तरंग दैर्ध्य के प्रकाश को दर्शाती है और एक काली वस्तु किसी भी तरंग दैर्ध्य के प्रकाश को प्रतिबिंबित नहीं करेगी।

प्रकाशीय संवेदक
धातु की सतह से इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन करने वाले फोटॉनों की बमबारी का प्रतिनिधित्व। छवि स्रोत: पोनोरएक ठोस आरेख में फोटोइलेक्ट्रिक प्रभावसीसी द्वारा एसए 4.0

फोटोडायोड्स का उपयोग प्रकाश ऊर्जा को इलेक्ट्रॉन प्रवाह में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है। फोटोडायोड अपेक्षाकृत कम आवृत्तियों वाले प्रकाश के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं (अर्थात यह दृश्य या यूवी स्पेक्ट्रम से प्रकाश की तुलना में अधिक सटीक रूप से इन्फ्रा-रेड स्पेक्ट्रम से प्रकाश का पता लगा सकता है)। फोटोडायोड का कार्य पीएन जंक्शन डायोड के समान है। हालांकि, फोटोडायोड के मामले में, एक अपारदर्शी आवरण के स्थान पर एक पारदर्शी लेंस का उपयोग किया जाता है जिसका उपयोग पीएन जंक्शन पर प्रकाश को केंद्रित करने के लिए किया जाता है। अधिकांश फोटोडायोड सिलिकॉन और जर्मेनियम जैसी सामग्री से बने होते हैं। ये डायोड इन्फ्रारेड लाइट के प्रति संवेदनशील होते हैं, और इसलिए इनका उपयोग कई चिकित्सा अनुप्रयोगों में किया जाता है।

रंग सेंसर
फोटोडायोड्स टॉप (जर्मेनियम), निचला तीन (सिलिकॉन)। छवि स्रोत: http://Ulfbastel (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fotodio.jpg), „Fotodio“, https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/legalcode

कुछ कलर सेंसर फोटो-रेसिस्टर्स का भी इस्तेमाल करते हैं। एक फोटो-प्रतिरोधक को भी कहा जाता है प्रकाश-निर्भर प्रतिरोधक या LDR. ये उपकरण आपतित प्रकाश ऊर्जा की मात्रा के आधार पर अपने आंतरिक प्रतिरोध में परिवर्तन कर सकते हैं। प्रकाश की तीव्रता जितनी अधिक होगी, प्रतिरोध उतना ही कम होगा। जब LDR पर प्रकाश की तीव्रता की घटना अधिक होती है, तो उत्पन्न धारा या इलेक्ट्रॉन प्रवाह अधिक होता है, और इसलिए, प्रतिरोध कम होता है। कैडमियम सल्फाइड सेल एक उच्च प्रतिरोध अर्धचालक सामग्री है और आईआर प्रकाश के प्रति संवेदनशील है, यही कारण है कि इन कोशिकाओं को आमतौर पर फोटो-प्रतिरोधों में उपयोग किया जाता है। कुछ मामलों में, एलडीआर में लेड सेलेनाइड (PbSe), इंडियम एंटीमोनाइड (InSb), और लेड सल्फाइड (PbS) जैसी सामग्री का भी उपयोग किया जाता है। हालांकि, घटना प्रकाश पर प्रतिक्रिया करने के लिए फोटो-प्रतिरोधों को अपेक्षाकृत लंबे समय (कुछ सेकंड के क्रम में) की आवश्यकता होती है।

रंग सेंसर | सिद्धांत | 5 महत्वपूर्ण अनुप्रयोग
एक फोटो-रोकनेवाला। या एलडीआर। छवि स्रोत: © नेविट दिलमेन, LDR 1480405 6 7 HDR एन्हांसर 1सीसी द्वारा एसए 3.0
वस्तु का रंगप्रकाश को प्रतिबिंबित किया
 लालहरानीला
लाल  
पीला 
हरा  
नीला  
सफेद
काली   
लाल-हरा-नीला या RGB रंग संयोजन दिखाने वाली तालिका। आरजीबी प्रकाश का अनुपात वस्तु के रंग के आधार पर भिन्न होता है।

रंगीन सेंसर कहां उपयोग किए जाते हैं?

हमारे दैनिक जीवन में रंगीन सेंसरों के कई प्रकार के अनुप्रयोग होते हैं। रंग सेंसर का उपयोग किया जाता है:

  • चिकित्सा उपकरण: इन उपकरणों का व्यापक रूप से चिकित्सा के क्षेत्र में उपयोग किया जाता है।
  • औद्योगिक प्रक्रिया नियंत्रण: कई औद्योगिक मशीनों और प्रिंटर में रंग डिटेक्टरों का उपयोग विनिर्माण सुधार और निरीक्षण उद्देश्यों के लिए किया जाता है।
  • आरजीबी एलईडी स्थिरता नियंत्रण: एलईडी और अन्य हल्के प्रकारों के तरंग दैर्ध्य उत्पादन का विश्लेषण करने के लिए रंग डिटेक्टरों का उपयोग किया जाता है।
  • हल्के रंग का तापमान माप: रंग डिटेक्टरों का उपयोग हल्के रंग के तापमान को मापने के लिए किया जाता है जो प्रकाश प्रणालियों को डिजाइन करने के लिए आवश्यक है।
  • सुरक्षा प्रणालियाँ: कुछ सुरक्षा प्रणालियाँ बेहतर परिणामों के लिए रंगीन सेंसर का भी उपयोग करती हैं।

बाजार में उपलब्ध रंग सेंसर क्या हैं?

बाजार में आसानी से उपलब्ध कुछ लोकप्रिय रंग सेंसर हैं:

  • TCS3200
  • लंबन से ColorPAL
  • सेन-१११९५
  •  TCS3200
  • TCS3400
  • TCS34715
  • TCS34727
  • लेगो माइंडस्टॉर्म ईवी 3

इनके अलावा, Arduino का उपयोग करके रंगीन सेंसर बनाए जा सकते हैं।

ऑप्टिकल सेंसरों के बारे में अधिक जानने के लिए को यहाँ से डाउनलोड कर सकते हैं।

संचारी चक्रवर्ती के बारे में

रंग सेंसर | सिद्धांत | 5 महत्वपूर्ण अनुप्रयोगमैं एक उत्सुक सीखने वाला हूं, वर्तमान में एप्लाइड ऑप्टिक्स और फोटोनिक्स के क्षेत्र में निवेश किया गया है। मैं SPIE (प्रकाशिकी और फोटोनिक्स के लिए अंतर्राष्ट्रीय समाज) और OSI (ऑप्टिकल सोसाइटी ऑफ इंडिया) का एक सक्रिय सदस्य भी हूं। मेरे लेखों का उद्देश्य गुणवत्ता विज्ञान अनुसंधान विषयों को सरल और ज्ञानवर्धक तरीके से प्रकाश में लाना है। अनादि काल से विज्ञान विकसित हो रहा है। इसलिए, मैं विकास में टैप करने और इसे पाठकों के सामने प्रस्तुत करने की पूरी कोशिश करता हूं।

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