Farbsensor nicht stabil

Hallo,

ich sehe, dass sich in diesem Forum einige mit Sensoren auskennen. Daher stelle ich hier mal folgendes Problem vor:
Ich habe für die Erkennung verschiedenfarbiger Kunststoffplatten (9 Farbtöne) einen Farbsensor eingesetzt. Die Farben der Platten liegen recht eng beieinander, lassen sich mit bloßem Auge aber gut unterscheiden (Beigetöne). Wenn ich die Farben in den Sensor „eingelernt“ habe, funktioniert zunächst alles ganz gut. Nach einiger Zeit allerdings werden einige Farbtöne nicht mehr zuverlässig erkannt. An der Umgebung und den Einstellungen habe ich nichts geändert.
Kennt jemand dieses Verhalten? Was kann man hier tun?

Einen besseren Sensor nehmen ?




Was ist das für ein Sensor, und wie weit liegen die Farben ungefähr auseinander ?
Je nach Sensor hat auch die Beleuchtung einen Einfluss.

Hallo!

Ich glaube nicht, dass es am Sensor selber liegt, sondern wie besserwessi schon schrieb, an sich objektiv ändernden Parameter. ;)

Übrigens, wenn es sich um Kunstoffteile handelt, sind die Farben nie perfekt dosiert und gemischt. Dann hilft hoffentlich jedesmal neu "Erlernen" des Sortierungssytems.

Wie ich schon sagte, liegen die Farben zwar recht eng beieinander, aber sie sind mit dem Auge zu unterscheiden. Eine andere Angabe kann ich leider nicht machen, da ich keine Messwerte habe. Das Umgebungslicht ist konstant. Der Sensor ist von Sensorinstruments und kann bis zu 15 Farben speichern.

So wie ich die Sache sehe, driftet der Farbsensor. Dies ist bei vielen dieser Sensoren normal. Eine Möglichkeit wäre, nach dem Einschalten des Sensor eine Zeit lang zu warten, bist die Anfangsdrift überwunden, ist und dann die Farben einzulernen (etwa 30...60 min.). Dies hilft aber nichts gegen die Langzeitdrift, die durch die Alterung der Lichtquelle bedingt ist. Der beste Weg wäre die Verwendung von driftstabilisierten Farbsensoren.

Hallo Bernina,
das mit der Drift kling plausibel und ich werde den Tip mit dem späteren einlernen der Farben testen. Allerdings wäre mir an einer umfassenden Lösung des Problems gelegen. Daher wäre ein kompensierter Farbsensor tatsächlich nicht schlecht. Ich habe gesucht, aber nichts dazu gefunden. Könntest Du mir einen Tip zu Hersteller und Typ geben, der auch mehr als nur 3 Farben einspeichern kann.

Angeblich müstest du ein wenig forschen um optimale Lösung zu finden. Anfangs werde ich mit immer gleichen Kunststoffplatten versuchen, um der Ursache näher zu kommen. ;)

Hallo Bennif. Es gib meines Wisses einen Hersteller, der speziell driftstabilisierte Farbsensoren anbietet. Es handelt sich um die Fa. ASTECH. Die verfügbaren Typen sind alle driftstabilisiert (Markenbezeichnung CROMLASTAB) und in der Lage mehr als 9 Farben (15...350 Farben) zu speicher. Hier ist ein Link zur Produktseite http://www.astech.de/german/cromlaview_d.html.

@Bernina,

besten Dank für den Tip! Ich habe mir die Teile angeschaut. Machen auf den ersten Blick einen vielversprechenden Eindruck. Farbsensoren mit derart vielen Features habe ich bislang noch nicht gesehen. Werde mir nächste Woche ein Testmuster anfordern.

Einige Sensoren bieten die Möglichkeit an Farbmuster (meist weiß, z.B. Teflon) als langzeitstabiles Muster zu nutzen. Vor der eigentlichen Messung müsste man dann ggf. nochmal den Sensor auf die Referenz abgleichen.

Die Sensoren mit einer weissen LED als Beleuchtung haben ggf. leicht Probleme mit dem altern der LED. Auch ist die Farbe der LED leicht von der Temperatur abhängig.

Besserwessi hat recht was die Alterung und Farbverschiebung der Weißlicht-LEDs betrifft. Ein Abgleich an stabilen Weißmustern ist daher die richtige Methode zur Wertstabilisierung. Die Driftstabilisierung der genannten ASTECH Sensoren beruht genau auf diesem Prinzip. Der Vorteil hier ist aber, dass dies kontinuierlich und geräteintern passiert. Man benötigt also kein externes Muster.

Ist die Temperatur in der Umgebung evtl. nicht gleichbleibend?

Hallo. Also, ich habe heute das Einlernen der Farben in den Sensor nach ca. 30 min. vorgenommen und die Erkennung beobachtet. Jetzt ist das Phänomen der unzuverlässigen Erkennung, die nach einer bestimmten Zeit nach dem Einlernen auftrat, behoben. Es scheint also wirklich an einer Anfangsdrift des Sensors zu liegen. Da ich aber nicht immer eine halbe Stunde mit dem Einlernen warten kann, benötige ich die Driftkompensation. Ich habe daher heute einen Cromlaview Farbsensor von ASTECH (Typ CR100) als Leihgerät angefordert. Ich werde demnächst hier über die Ergebnisse berichten.
Vielen Dank für Eure Hilfe!

Es freut mich, dass die Ursache gefunden ist. Ich bin gespannt auf die Testergebnisse mit dem ASTECH Sensor.

Das mit der Aufwärmphase ist bei den meisten Messgeräten. Ich arbeite mit vielen Messgeräten (Durchmesser mit Licht oder Laser, Berührungsloses Geschwindigkeitsmessgerät,...), diese benötigen alle eine gewisse Aufwärmphase wenn man diese eicht. Die Durchmessermessgeräte benötigen alle eine Aufwärmphase von min. 30min (steht in der Anleitung). Das Geschwindigkeitsmessgerät schaltet den Laser ein und nach der Aufwärmphase gibt das Gerät den Laser frei, das bedeutet das der Laser in der Aufwärmphase nicht sichtbar ist.

MfG Hannes

Zitat:

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Zitat von 021aet04

Das mit der Aufwärmphase ist bei den meisten Messgeräten.

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Ja, das stimmt! Jede Elektronik besitzt einen Temperaturgang. Man kann aber etwas dagegen tun.
Bei Sensoren, die man in der Automation einsetzt, spricht man allerdings nicht von Messgeräten. Die Erwartung der Anwender an Sensoren (bei Farbsensoren idR. schon mit Auswerteelektronik) ist ein driftfreies Signal. Und dieser Forderung stellen sich einige Hersteller (siehe allgemeine Beschreibung zu CROMLASTAB unter http://www.astech.de/german/cromlaview_d.html).

Gruß
Bernina

Ich habe vor längerer Zeit Versuche mit dem TCS3414 gemacht (wohl weniger bekannt) und war sehr überrascht, was der alles unterscheiden kann. Bei den Daten eigentlich keine überraschung: R,G,B & Helligkeit per I²C mit je 16 Bit. Als Beleuchtung habe ich 2 RGB-LEDs verwendet.

Datenblatt kann ich leider nicht anhängen: zu groß :(

Hersteller TAOS www.taosinc.com

@Crazy Harry
Danke für Deinen Tipp. Ich denke aber, dass ich keinen Sensor selbst bauen werde. Meine Anwendung liegt im Industriebereich! Es gibt ja fertige Geräte mit Gehäuse in IP65 Ausführung und integrierter Auswerteelektronik.

Gruß
Bennif

Hallo. Ich habe nun einen Testfarbsensor von ASTECH erhalten (Typ Cromlaview CR100) und einige Tests gemacht. Die Ergebnisse sind zufriedenstellend. Die sofort nach dem Einschalten eingelernten Farben werden auch nach längerer Betriebszeit zuverlässig wiedererkannt. Ich habe mir das Ganze mit Hilfe von Zahlenwerten etwas genauer angesehen. Die Sensoren verfügen nämlich über eine serielle Schnittstelle und von ASTECH sind zum Sensor umfangreiche LabVIEW-Funktionen erhältlich! Mit denen kann man leicht eigene Programmabläufe realisieren. Man kann bei den Sensoren bspw. die Rohwerte und die kompensieren Werte quasizeitgleich abfragen und erhält auf diese Weise einen guten Eindruck von der Drift und der Qualität der Kompensation. Ich habe eine Grafik angehängt, die das Verhalten nach dem Einschalten zeigt. Dazu habe ich die Intensität der unkompensierten Rohwerte und der driftkompensierten Werte über mehr als 60 Minuten aufgezeichnet. Zu erkennen ist die deutliche Anfangsdrift der Rohwerte (ca. 6%) und die Qualität der Kompensation. Die Kompensation wirkt dabei auf alle äußeren Einflüsse wie Temperatur oder Alterung.
Fazit: Mein Problem ist gelöst und Farbsensoren von ASTECH kann ich weiterempfehlen.
Danke an alle, die mir Tipps gegeben haben!

Anhang 20594

Auf Youtube gibt es ein Video, das u.a. die Farbsensoren kurz vorstellt. http://www.youtube.com/watch?v=1E60ZsBOnvw

Ich habe jetzt festgestellt, dass es bei vielen verschiedenen Anbietern oft baugleiche Farbsensoren gibt. Ich würde aber gerne beim ursprünglichen Hersteller kaufen, um besseren Support und bessere Preise zu erhalten. Meine Frage ist daher: Weiß jemand, ob ASTECH die oben genannten Sensoren zur Farberkennung selbst herstellt? Oder steckt ein Anderer dahinter? Bei denen anzufragen bringt wohl nichts, da die Antwort aus Erfahrung "Ja" lauten wird.

Hallo Bennif. Ich kann Dich beruhigen. Astech ist in diesem Fall der Hersteller der Sensoren (Serie Cromlaview). In der Tat gibt es nicht so viele Hersteller wie Anbieter. Bei Eltrotec (jetzt micro-epsilon Eltrotec) bspw. stecken im Wesentlichen Sensorinstruments und Wolf & Beck dahinter. Bei Balluff stecken Sensopart und Premosys dahinter. Bei di-soric steckt wiederum Astech dahinter. Bei Leuze steckt Baumer dahinter. Man könnte die Reihe so fortsetzen. Oft haben gerade die "großen" Anbieter keine eigenen Produkte, sonder kaufen zur Sortimentskomplettierung bestimmte Sensoren dazu. Sie kleben Ihren Namen drauf und verkaufen Sie als Ihr Produkt. Der ursprüngliche Hersteller bleibt oft unbekannt.

@Bernina
Danke für die Auskunft. Jetzt weiß ich Bescheid!

Kann man mit diesen Farbsensoren auch Grautöne unterscheiden?

Ja, denn diese Sensoren arbeiten mit dem gleichabständigen L*a*b*-Farbraum. In diesem Farbraumsystem gibt L* den Wert auf der Helligkeitsachse, a* den Wert auf der rot-grün Achse und b* den Wert auf der blau-gelb Achse an (siehe auch http://de.wikipedia.org/wiki/Cielab). Im Gegensatz dazu arbeiten einige Farbsensoren nur mit Farbanteilen. Dadurch ist eine Graustufenunterscheidung nicht möglich.