條碼閱讀器基本原理

    條碼閱讀器是用于讀取條碼所包含的信息的設備，條碼閱讀器的結構通常為以下幾部分：光源、接收裝置、光電轉換部件、譯碼電路、計算機接口。它們的基本工作原理為：由光源發出的光線經過光學系統照射到條碼符號上面，被反射回來的光經過光學系統成像在光電轉換器上，使之產生電信號，信號經過電路放大后產生一模擬電壓，它與照射到條碼符號上被反射回來的光成正比，再經過濾波、整形，形成與模擬信號對應的方波信號，經譯碼器解釋為計算機可以直接接受的數字信號。

    普通的條碼閱讀器通常采用以下三種技術：光筆、CCD、激光，它們都有各自的優缺點，沒有一種閱讀器能夠在所有方面都具有優勢，下面討論每一種閱讀器的工作原理和優缺點。

    光筆的工作原理

    光筆是最先出現的一種手持接觸式條碼閱讀器，它也是最為經濟的一種條碼閱讀器。

    使用時，操作者需將光筆接觸到條碼表面，通過光筆的鏡頭發出一個很小的光點，當這個光點從左到右劃過條碼時，在“空”部分，光線被反射，“條”的部分，光線將被吸收，因此在光筆內部產生一個變化的電壓，這個電壓通過放大、整形后用于譯碼。

    光筆的優點主要是：與條碼接觸閱讀，能夠明確哪一個是被閱讀的條碼；閱讀條碼的長度可以不受限制；與其它的閱讀器相比成本較低；內部沒有移動部件，比較堅固；體積小，重量輕。缺點：使用光筆會受到各種限制，比如在有一些場合不適合接觸閱讀條碼；另外只有在比較平坦的表面上閱讀指定密度的、打印質量較好的條碼時，光筆才能發揮它的作用；而且操作人員需要經過一定的訓練才能使用，如閱讀速度、閱讀角度、以及使用的壓力不當都會影響它的閱讀性能；最后，因為它必須接觸閱讀，當條碼在因保存不當而產生損壞，或者上面有一層保護膜時，光筆都不能使用；光筆的首讀成功率低及誤碼率較高。

    CCD閱讀器的工作原理

    CCD為電子耦合器件（Charg couple device），比較適合近距離和接觸閱讀，它的價格沒有激光閱讀器貴，而且內部沒有移動部件。

    CCD閱讀器使用一個或多個LED，發出的光線能夠覆蓋整個條碼，條碼的圖像被傳到一排光上，被每個單獨的光電二激管采樣，由鄰近的的探測結果為“黑”或“白”區分每一個條或空，從而確定條碼的字符，換言之，CCD閱讀器不是注意的閱讀每一個“條”或“空”，而是條碼的整個部分，并轉換成可以譯碼的電信號。

    優點：與其它閱讀器相比，CCD閱讀器的價格較便宜，但同樣有閱讀條碼的密度廣泛，容易使用。它的重量比激光閱讀器輕，而且不象光筆一樣只能接觸閱讀。

    缺點：CCD閱讀器的局限在于它的閱讀景深和閱讀寬度，在需要閱讀印在弧型表面的條碼（如飲料罐）時候會有困難；在一些需要遠距離閱讀的場合，如倉庫領域，也不是很適合；CCD的防摔性能較差，因此產生的故障率較高；在所要閱讀的條碼比較寬時，CCD也不是很好的選擇，信息很長或密度很低的條碼很容易超出掃描頭的閱讀范圍，導致條碼不可讀；而且某些采取多個LED的條碼閱讀器中，任意一個的LED故障都會導致不能閱讀；大部分CCD閱讀器的首讀成功率較低且誤碼機率高。

    激光槍的工作原理

    激光掃描儀是各種掃描器中價格相對較高的，但它所能提供的各項功能指標最高，因此在各個行業中都被廣泛采用。

    激光掃描儀的基本工作原理為：手持式激光掃描儀通過一個激光二極管發出一束光線，照射到一個旋轉的棱鏡或來回擺動的鏡子上，反射后的光線穿過閱讀窗照射到條碼表面，光線經過條或空的反射后返回閱讀器，由一個鏡子進行采集、聚焦，通過光電轉換器轉換成電信號，該信號將通過掃描期或終端上的譯碼軟件進行譯碼。

    激光掃描儀分為手持與固定兩種形式：手持激光槍連接方便簡單、使用靈活，固定式激光掃描儀適用于閱讀最較大、條碼較小的場合，有效解放雙手工作。

    優點：激光掃描儀可以很杰出的用于非接觸掃描，通常情況下，在閱讀距離超過30cm時激光閱讀器是唯一的選擇；激光閱讀條碼密度范圍廣，并可以閱讀不規則的條碼表面或透過玻璃或透明膠紙閱讀，因為是非接觸閱讀，因此不會損壞條碼標簽；因為有較先進的閱讀及解碼系統，首讀識別成功率高、識別速度相對光筆及CCD更快，而且對印刷質量不好或模糊的條碼識別效果好；誤碼率極低（僅約為三百萬分之一）；激光閱讀器的防震防摔性能好，如：Symbol LS4000系列的掃描儀，可1.5米水泥地防摔。

    缺點：激光掃描儀的唯一的缺點是它的價格相對較高，但如果從購買費用與使用費用的總和計算，與CCD閱讀器并沒有太大的區別。

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