随着工业自动化的发展,颜色已经逐渐成为许多产品质量评定的重要依据或指标。本文通过对颜色测量相关理论以及颜色测量经典方法的比较研究,确定采用最新的数字计算机技术,同时将颜色测量理论与现代控制技术相结合,研制一种具有较高精度、稳定性、抗干扰能力且价格低廉的在线式颜色测量系统,以满足工业生产在线颜色测量方面的需要。本文使用了一种最新的光源,即第四代绿色光源—白光高亮度LED作为系统的光源。并且对白光LED特性进行分析,设计了恒流驱动电路,保证发光质量。为了减少外界干扰、充分聚集信号和提高灵敏度,设计采用Y型光纤探头进行光谱信号的发射和接收。光源和感光元件采用一体式结构布置。选用德国MAZeT公司的MTCSiCT三原色传感器进行光电转换,并且对光电转换及信号放大电路进行了合理的设计。采用增强RISC的高性能八位单片机AT90S8535来实现控制系统,数字电位计X9241和单片机AT90S8535组成闭环回路,进行程控增益放大,根据A/D转换是否最佳来调整系统,获得最佳放大增益。性能优良的12位高速模数转换器AD9220与单片机高速模数转换电路,把光强度和三原色的每一色信号分别转化为12位数字量,通过高解析算法处理48位数字量。颜色检测中考虑光强影响,消除被测物体与传感器之间距离变化带来的测量误差。从而保证传感器测量速度非常快,并具有良好的精度和稳定性。输出采用两种形式:一种是四个PNP或NPN开集输出,可以连接继电器和PLC,特别适用于工业在线颜色分类检测;一种是RS232串行通讯接口,可连接计算机,通过软件显示颜色检测值。对于颜色检测软件,本设计特增加了设定颜色容差调节功能,提高了实用性。最后对本系统的稳定性、漂移和准确度等指标进行了计量测试和评价,对测量结果的进行分析和讨论说明,并提出可能的改进方向。本设计对类似光电颜色检测的研究提供了参考。所设计的颜色识别传感系统具有较好的应用前景,适合工业在线颜色检测和规模化使用。