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条形码阅读器基本分类

发布时间:2016-6-12 11:24:33

条码阅读器基本原理

条码阅读器是用于读取条码所包含的信息的设备,条码阅读器的结构通常为以下几部分:光源、接收装置、光电转换部件、译码电路、计算机接口。它们的基本工作原理为:由光源发出的光线经过光学系统照射到条码符号上面,被反射回来的光经过光学系统成像在光电转换器上,使之产生电信号,信号经过电路放大后产生一模拟电压,它与照射到条码符号上被反射回来的光成正比,再经过滤波、整形,形成与模拟信号对应的方波信号,经译码器解释为计算机可以直接接受的数字信号。

普通的条形码阅读器通常采用以下三种条形码阅读器技术:光笔条形码阅读器、CCD条形码阅读器、激光条形码阅读器,它们都有各自的优缺点,没有一种条形码阅读器能够在所有方面都具有优势,下面讨论每一种条形码阅读器的工作原理和优缺点。

光笔的工作原理

光笔是最先出现的一种手持接触式条码阅读器,它也是最为经济的一种条码阅读器。

使用时,操作者需将光笔接触到条码表面,通过光笔的镜头发出一个很小的光点,当这个光点从左到右划过条码时,在“空”部分,光线被反射,“条”的部分,光线将被吸收,因此在光笔内部产生一个变化的电压,这个电压通过放大、整形后用于译码。

光笔的优点主要是:与条码接触阅读,能够明确哪一个是被阅读的条码;阅读条码的长度可以不受限制;与其它的阅读器相比成本较低;内部没有移动部件,比较坚固;体积小,重量轻。缺点:使用光笔会受到各种限制,比如在有一些场合不适合接触阅读条码;另外只有在比较平坦的表面上阅读指定密度的、打印质量较好的条码时,光笔才能发挥它的作用;而且操作人员需要经过一定的训练才能使用,如阅读速度、阅读角度、以及使用的压力不当都会影响它的阅读性能;最后,因为它必须接触阅读,当条码在因保存不当而产生损坏,或者上面有一层保护膜时,光笔都不能使用;光笔的首读成功率低及误码率较高。

CCD阅读器的工作原理

CCD为电子耦合器件(Charg couple device),比较适合近距离和接触阅读,它的价格没有激光阅读器贵,而且内部没有移动部件。

CCD阅读器使用一个或多个LED,发出的光线能够覆盖整个条码,条码的图像被传到一排光探测器上,被每个单独的光电二激管采样,由邻近的探测器的探测结果为“黑”或“白”区分每一个条或空,从而确定条码的字符,换言之,CCD阅读器不是注意的阅读每一个“条”或“空”,而是条码的整个部分,并转换成可以译码的电信号。

优点:与其它阅读器相比,CCD阅读器的价格较便宜,但同样有阅读条码的密度广泛,容易使用。它的重量比激光阅读器轻,而且不象光笔一样只能接触阅读。

缺点:CCD阅读器的局限在于它的阅读景深和阅读宽度,在需要阅读印在弧型表面的条码(如饮料罐)时候会有困难;在一些需要远距离阅读的场合,如仓库领域,也不是很适合;CCD的防摔性能较差,因此产生的故障率较高;在所要阅读的条码比较宽时,CCD也不是很好的选择,信息很长或密度很低的条码很容易超出扫描头的阅读范围,导致条码不可读;而且某些采取多个LED的条码阅读器中,任意一个的LED故障都会导致不能阅读;大部分CCD阅读器的首读成功率较低且误码机率高。

激光枪的工作原理

激光扫描仪是各种扫描器中价格相对较高的,但它所能提供的各项功能指标最高,因此在各个行业中都被广泛采用。

激光扫描仪的基本工作原理为:手持式激光扫描仪通过一个激光二极管发出一束光线,照射到一个旋转的棱镜或来回摆动的镜子上,反射后的光线穿过阅读窗照射到条码表面,光线经过条或空的反射后返回阅读器,由一个镜子进行采集、聚焦,通过光电转换器转换成电信号,该信号将通过扫描期或终端上的译码软件进行译码。

激光扫描仪分为手持与固定两种形式:手持激光枪连接方便简单、使用灵活,固定式激光扫描仪适用于阅读最较大、条码较小的场合,有效解放双手工作。

优点:激光扫描仪可以很杰出的用于非接触扫描,通常情况下,在阅读距离超过30cm时激光阅读器是唯一的选择;激光阅读条码密度范围广,并可以阅读不规则的条码表面或透过玻璃或透明胶纸阅读,因为是非接触阅读,因此不会损坏条码标签;因为有较先进的阅读及解码系统,首读识别成功率高、识别速度相对光笔及CCD更快,而且对印刷质量不好或模糊的条码识别效果好;误码率极低(仅约为三百万分之一);激光阅读器的防震防摔性能好,如:Symbol LS4000系列的扫描仪,可1.5米水泥地防摔。

缺点:激光扫描仪的唯一的缺点是它的价格相对较高,但如果从购买费用与使用费用的总和计算,与CCD阅读器并没有太大的区别。

条形码扫描器的关键参数

选择条形码扫描器前,要了解扫描设备的几个主要技术参数,然后根据应用的要求,对照这些参数选取适的设备。

1)、分辨率

对于条形码扫描系统而言,分辨率为正确检测读入的最窄条符的宽度,英文是MINIMAL BAR WIDTH(缩写为MBW)。选择设备时,并不是设备的分辫率越高越好,而是应根据具体应用中使用的条形码密度来选取具有相应分辨率的扫描器。使用中,如果所选设备的分辨率过高,则条符上的污点、脱墨等对系统的影响将更为严重。

2)、扫描景深

扫描景深指的是在确保可靠阅读的前提下,扫描头允许离开条形码表面的最远距离与扫描器可以接近条形码表面的最近点距离之差,也就是条形码扫描器的有效工作范围。有的条形码扫描设备在技术指标中未给出扫描景深指标,而是给出扫描距离,即扫描头允许离开条形码表面的最短距离。

3)、扫描宽度(SCAN WIDTH)

扫描宽度指标指的是在给定扫描距离上扫描光束可以阅读的条形码信息物理长度值。

4)、扫描速度(SCAN SPEED)

扫描速度是指单位时间内扫描光束在扫描轨迹上的扫描频率。

5)、一次识别率

一次识别率表示的是首次扫描读入的标签数与扫描标签总数的比值。举例来说,如果每读入一只条形码标签的信息需要扫描两次,则一次识别率为50%。从实际应用角度考虑,当然希望每次扫描都能通过,但遗憾的是,由于受多种因素的影响,要求一次识别率达到100%是不可能的。

应该说明的是:一次识别率这一测试指标只适用于手持式光笔扫描识别方式。如果采用激光扫描方式,光束对条形码标签的扫描频率高达每秒钟数百次,通过扫描获取的信号是重复的。

6)、误码率

误码率是反映一个机器可识别标签系统错误识别情况的极其重要的测试指标。误码率等于错误识别次数与识别总次数的比值。对于一个条形码系统来说,误码率是比一次识别率低更为严重的问题。

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