条码扫描器

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条码扫描器(Bar Code Reader)

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什么是条码扫描器

  条码扫描器又称为条码阅读器条码扫描枪条形码扫描器条形码扫描枪条形码阅读器都是一回事,只是习惯叫法不同。它是用于读取条码所包含信息的阅读设备,利用光学原理,把条形码的内容解码后通过数据线或者无线的方式传输到电脑或者别的设备。

  目前条码扫描器通过有线的方式和电脑连接主要为PS/2键盘接口、RS232串口、USB接口三种接口,通过无线方式和电脑连接主要是蓝牙和2.4G的方式,一般无线的距离基本都在30米到100米。条码扫描器按条码分类又分为一维条码扫描器、二维条码扫描器;又可分为手持式扫描器、固定式条码扫描器、平台式条码扫描器。

条码扫描器的分类

  根据扫描方式条码扫描器可分为:CCD条码扫描器,激光手持式扫描器,全角度激光扫描器等。

  1、CCD条码扫描器

  CCD条码扫描器是利用光电藕合(CCD)原理,对条码印刷图案进行成像,然后再译码。

  优势:无转轴,马达,使用寿命长;价格便宜。选择CCD扫描器时注意,由于CCD的成像原理类似于照相机,如果要加大景深,则相应的要加大透镜,从而使CCD体积过大,不便操作。优秀的CCD应无须紧贴条码即可识读,而且体积适中,操作舒适。

  分辨率:如果要提高CCD分辨率,必须增加成像处光敏元件的单位元素。低价CCD一般是5口像素(pixel),识读EAN,UPC等商业码已经足够,对于别的码制识读就会困难一些。中档CCD以1024pixel为多,有些甚至达到2048pixe1,能分辨最窄单位元素为0.1mm的条码。

  2、激光手持式扫描器

  激光手持式扫描器是利用激光二极管作为光源的单线式扫描器,它主要有转镜式和颤镜式两种。

  商业企业在选择激光扫描器时,最重要的是注意扫描速度和分辨率,而景深并不是关键因素。因为当景深加大时,分辨率会大大降低。优秀的手持激光扫描器应当是高扫描速度,固定景深范围内很高的分辨率。

  3、全角度扫描器/条码扫描枪

  全角度扫描器/条码扫描枪是通过光学系统使激光二极管发出的激光折射或多条扫描线的条码扫描器,主要目的是减轻收款人员录入条码数据时对准条码的劳动,选择时应着重注意其扫描线花斑分布:

  • 在一个方向上有多条平行线;
  • 在某一点上有多条扫描线通过;
  • 在一定的空间范围内各点的解读机率趋于一致。

  条码的扫描器是条码系统的眼睛,是从视觉上采集条码数据,然后转换成信息。条码扫描器是一种光电设备,照亮条码符号来测量反光,将光波转换成数据交给解码器处理,然后传输到计算机上的应用软件。

条码扫描器的工作原理

  条码扫描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。

  条码扫描器的基本工作原理为: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

  常见的平板式条码扫描器一般由光源、光学透镜、扫描模组、模拟数字转换电路加塑料外壳构成。它利用光电元件将检测到的光信号转换成电信号,再将电信号通过模拟数字转换器转化为数字信号传输到计算机中处理。当扫描一副图像的时候,光源照射到图像上后反射光穿过透镜会聚到扫描模组上,由扫描模组把光信号转换成模拟数字信号(即电压,它与接受到的光的强度有关),同时指出那个像数的灰暗程度。这时候模拟-数字转换电路把模拟电压转换成数字讯号,传送到电脑。颜色用 RGB三色的8、10、12位来量化,既把信号处理成上述位数的图像输出。如果有更高的量化位数,意味着图像能有更丰富的层次和深度,但颜色范围已超出人眼的识别能力,所以在可分辨的范围内对于我们来说,更高位数的条码扫描器扫描出来的效果就是颜色衔接平滑,能够看到更多的画面细节。

条码扫描器的选购

  成功选择与目标需求匹配的条码扫描器,用户有三个主要判据:工作距离、标签尺寸和条码密度。工作距离指扫描时扫描器与标签之间的距离,扫描距离可以从零(接触式)到若干英尺,扫描距离由条码扫描器决定;标签尺寸指被扫描的条码的整个宽度;条码密度指能满足阅读的最小条或空模块的宽度。这三种因素相互关联,例如,标签尺寸和条、空模块较大的条码,也可以支持较大的扫描距离。光笔、CCD条码扫描器、激光条码扫描器在性能上有所不同,并有不同的价位和使用周期,在每一方面,用户都要作不同的考虑。

  1、工作距离(景深)

  条码扫描器的景深必须明确定义。操作员在操作时是将条码扫描器接触标签表面还是保持在一定距离以外呢?一般说来,零售业、办公室、和工厂应用中使用接触式或近距离扫描,而仓库、分配和运输应用中则典型的采用远距离扫描方式。

  三种类型条码扫描器的景深有很大差别,由它们的命名可以看出,接触式光笔需要与标签表面相接触;CCD条码扫描器的工作距离限制在0-30cm,但最新生产的CCD条码扫描器已经有效的将景深扩展到60cm);激光条码扫描器的景深最长,在(20-100cm)之间,一些专门用来扫描大型条码的特制激光枪,景深可以达到几英尺。

  景深的差异通过条码扫描器的价格可以体现出来。无论从造价还是使用周期上讲,光笔通常是最经济的条码器,激光枪最贵,CCD条码扫描器的价位处于二者之间。

  2、标签尺寸/标签密度

  标签密度指条或空单元的最小宽度,由千分之一英寸度量,即“密尔”,对于线性与一维条码,标签的尺寸即认为是标签的宽度。高密度条码(7密尔以下)需要在较近距离扫描,低密度条码(15密尔以上)则可以在较远的距离扫描。

  在选择CCD条码扫描器时,一定要知道被扫描的条码的整个宽度。在大多数情况下,CCD条码扫描器能够扫描的条码的最大宽度受到扫描器的开口宽度的限制,一些特制的用于阅读大型的条码扫描器需要被专门设计。由于光笔和激光枪产生的光线可以在条码的表面移动,所以这两种阅读器都可以扫描比较宽的条码。

  如果您决定选择光笔,在硬件方面,您必须考虑光笔的孔径。孔径的宽度要与所要扫描的X维条码的最窄的条或空的宽度大致相等。如果孔径过大,扫描时相邻的条码就会在扫描窗口内出现,使扫描变得更加困难;如果孔径过小,扫描器则会将条码上一些印刷的瑕疵误认为条码本来不应存在的条或空,而使扫描产生错误。

  3、图像译码

  一旦扫描器的光束和识别系统捕获了条码条或空的单元,必须将信息转换为主计算机系统能够识别的符号,这个过程就称为译码。译码功能模块能自动识别被扫描的条码类型,并加载相应的译码算法,实现对标签上条码的译码。

  解码后信息被格式化为标准的RS-232串行口数据,或转化为键盘命令传送至主计算机系统。解码后的信息通过线缆传送至RS-232通信接口,键盘数据通过一条“Y”线缆传送至终端的键盘口。

  “接口”用来表示条码扫描器与主机或终端的连接的技术,串口将扫描的数据插入主机或终端间的RS-232信号,而键盘口将数据当作一串键盘信号。通过编程的软件,条码扫描器中可以扫描条码菜单选择终端和接口的参数。

  数年前,条码扫描器的解码和通讯功能需要分别由独立的设备来完成。条码扫描器将一个激光校准信号(HHLC)或光笔仿真信号输出到一个外部的译码箱,由译码箱完成译码和传输的功能。现在,条码扫描器的制造商们已经将三种类型的条码扫描器的解码部件集成为一部分,即译码输出扫描器(DOS)。译码输出扫描器使用一个插件,提供了与码箱完全相同性能,而且价格更低。

  当两个或多个不同类型的扫描器件同时工作在各自的解码状态下或需要一个辅助端口(为集成测量、打印或其他的I/O设备)时,仍然需要附加的译码端口。但从集成的便利性和低的系统花费上讲,这种集成式的译码扫描器仍是极好的选择。

  4、接口设备

  标签上的数据经过译码后,必须传至主计算机系统。串口和键盘口用于格式化数据和输出的功能在前面已经说明。当然,条码扫描器必须在物理上与主计算机系统获得连接,因此消费者需要判明PC或系统的物理接口的类型。制造厂商们的手持条码扫描器支持数百种终端类型,同时也提供了数百种接口线,使用者可以根据需要定购适当的接口线。

  由于解码输出扫描器可以用一个部件支持许多种终端接口,因此一些CCD和激光手持扫描器的制造商们标准化了通用的接口线方案,使用户不需要储备大量的接口线,用通用接口线就可以同时支持CCD扫描器和激光扫描器,同时节省了时间和金钱。

  光笔、CCD扫描器和激光扫描器这三种类型的手持条码扫描器在应用中都具有优越的性能价格比

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