论文部分内容阅读
颜色的测量和控制,尤其是色差的评定是科学研究和生产中经常遇到的问题。印刷、纺织、陶瓷等行业对颜色测量仪器的测量精度、操作的方便性有更高要求。为了提高工业生产过程中广泛应用的光电积分测色仪的测试精度,分析、研究仪器误差成为仪器设计的重要内容之一。为了提高测色仪的稳定性,减小测量误差,在收集、分析了国内外光电测色仪器的有关技术资料,深入研究了测色仪的工作原理的前提下,针对颜色样品的离线测量方面,进行了技术上的改进和验证,完成了以下的工作:
(1)设计了采用光电积分型测量方法对物体表面颜色进行测量并进行色差评价的检测系统。仪器选用硅光电池作为光电探测传感器,以超强抗干扰/高速/低功耗的单片机为控制核心,可独立地完成对色样的颜色测量、色度数据存储、数据分析以及色差报告等功能。
(2)从功能构成及其电气原理方面对系统的各个子功能进行误差分析,优化设计了系统的硬件结构,包括光电系统及供电电源的改进,滤色器的选择,数据处理系统和机械系统的结构优化设计。
(3)通过USB接口通信和颜色质量管理软件对仪器进行远程控制和颜色测量,并实现了测试色样的色度学评价,同时可以查看各种颜色参数。
(4)提出了基于温度传感器的V-T曲线跟踪补偿方案来控制测色仪三路模拟信号的电压,提高了测色仪的稳定性,减小了测量误差。
(5) 以中国计量科学研究院的标准色板为基准对仪器的稳定性、重复性和示值误差(准确性)等指标进行了计量测试和评价。对测量结果的详细分析表明,测色系统满足了应用领域实际需求,并实现了批量生产和市场化。