Kas yra jutiklio kalibravimas - apibrėžimas ir jo taikymas

Išbandykite Mūsų Instrumentą, Kaip Pašalinti Problemas





Įvairiems fiziniams dydžiams matuoti naudojame skirtingas sistemas ir įrangos tipus. Matavimo tikslumas priklauso nuo įvairių veiksnių. Matavimams naudojama įranga gali netekti tikslumo, kai naudojama esant aukštesnei temperatūrai, esant aukštai drėgmei ar drėgmei, veikiant degradacijai, veikiant išoriniams smūgiams ir kt. Tai galima pastebėti kaip matavimo klaidą. Norėdami pašalinti šią klaidą ir atlikti būtinus įrangos kalibravimo metodų pakeitimus. Šiandien jutikliai naudojami įvairiems matavimams atlikti. Yra jutikliai temperatūrai, spalvai, drėgmei ir kt. Matuoti. Jutiklio kalibravimas vaidina svarbų vaidmenį pašalinant jutiklio matavimo klaidas.

Kas yra jutiklio kalibravimas?

Jutikliai yra elektroniniai prietaisai. Jie jautriai reaguoja į savo darbo aplinkos pokyčius. Dėl nepageidaujamų ir staigių jutiklių darbo aplinkos pokyčių gaunamos nepageidaujamos išėjimo vertės. Taigi laukiama produkcija skiriasi nuo išmatuotos. Šis laukiamos ir išmatuotos galios palyginimas vadinamas jutiklio kalibravimu.




Jutiklio kalibravimas vaidina svarbų vaidmenį didinant jutiklio veikimą. Jis naudojamas matuoti jutiklių sukeltas struktūrines klaidas. Skirtumas tarp laukiamos ir išmatuotos jutiklio vertės yra žinomas kaip struktūrinė klaida.

Darbo principas

Jutiklio kalibravimas padeda pagerinti jutiklių veikimą ir tikslumą. Yra du gerai žinomi procesai, kurių metu jutiklių kalibravimą atlieka pramonės šakos. Pirmuoju metodu įmonės prie savo gamybos padalinio prideda vidinį kalibravimo procesą, kad atliktų individualų jutiklių kalibravimą. Čia įmonė taip pat prideda būtiną aparatūrą prie jutiklio išvesties korekcijos. Šiuo procesu jutiklio kalibravimą galima pakeisti, kad atitiktų konkrečios programos reikalavimus. Bet šis procesas padidina laiką iki pateikimo į rinką.



Šio vidaus kalibravimo proceso alternatyva - kelios gamybos įmonės teikia aukštos kokybės automobilių jutiklių paketus MEMS jutiklis kartu su visišku sistemos lygio kalibravimu. Šiame procese bendrovės įtraukia skaitmeninę grandinę ir programinę įrangą, kuri padės dizaineriams pagerinti jutiklių funkcionalumą ir veikimą. Siekiant sumažinti gaminio projektavimo laiką ir komponentų skaičių, įtraukiamos skaitmeninės grandinės, tokios kaip įtampos reguliavimas ir analoginio signalo filtravimo metodai. Norint pagerinti bendrą našumą ir funkcionalumą, borto procesoriuje yra sudėtingi jutiklių sintezės algoritmai. Kai kurie sudėtingi laivo signalo apdorojimo algoritmai taip pat padeda sumažinti gamybos laiką, leidžiantį greičiau pateikti į rinką.

Standartinis pamatinis metodas


Jutiklio išvestis palyginama su standartine fizine nuoroda, kad būtų žinoma kai kurių jutiklių paklaida. Jutiklio kalibravimo pavyzdžiai yra liniuotės ir skaitiklio lazdelės. Temperatūros jutikliams - verdantis vanduo 100 ° C temperatūroje, trigubas vandens taškas, akselerometrams - „žemės paviršiaus gravitacija yra pastovi 1G“.

Kalibravimo metodai

Jutikliams naudojami trys standartiniai kalibravimo metodai. Jie yra-

  • Vieno taško kalibravimas.
  • Dviejų taškų kalibravimas.
  • Daugelio taškų kreivės pritaikymas.

Prieš žinodami šiuos metodus, turime žinoti charakteristikos kreivės sampratą. Kiekvienam jutikliui būdinga charakteristika, rodanti senoriaus atsaką į nurodytą įvesties vertę. Kalibravimo procese ši jutiklio charakteristika kreivė lyginama su idealiu tiesiniu atsaku.

Kai kurie būdingi kreivės terminai yra

  • Poslinkis - ši vertė nurodo, ar jutiklio išėjimas yra didesnis ar mažesnis už idealų tiesinį atsaką.
  • Jautrumas arba nuolydis - tai suteikia jutiklio išėjimo pokyčio greitį. Nuolydžio skirtumas rodo, kad jutiklio išėjimas keičiasi kitu greičiu nei idealus atsakas.
  • Linijiškumas - ne visi jutikliai turi tiesinę charakteristikų kreivę nurodytame matavimo diapazone.

Vieno taško kalibravimas naudojamas jutiklio poslinkio paklaidoms ištaisyti, kai reikalingas tikslus tik vieno lygio matavimas ir jutiklis yra tiesinis. Temperatūros jutikliai paprastai kalibruojami vienu tašku.

Vieno taško kalibravimas

Vieno taško kalibravimas

Dviejų taškų kalibravimas naudojamas tiek nuolydžio, tiek nukrypimo klaidoms ištaisyti. Šis kalibravimas naudojamas tais atvejais, kai jutiklis žinome, kad jutiklio išėjimas yra pakankamai tiesinis matavimo diapazone. Čia reikia dviejų pamatinių verčių - aukšta, aukšta, maža.

Dviejų taškų kalibravimas

Dviejų taškų kalibravimas

Daugiataškis kreivės pritaikymas naudojamas jutikliams, kurie nėra linijiniai matavimo diapazone ir kuriems reikalingi tam tikri kreivės pritaikymai, kad būtų galima tiksliai matuoti. Daugiataškių kreivių montavimas paprastai atliekamas termoporoms, kai jos naudojamos ypač karštose ar labai šaltose sąlygose.

Visam aukščiau nurodytam kalibravimo procesui nubrėžiamos jutiklių charakteristikos kreivės, palyginamos su tiesiniu atsaku ir yra žinoma paklaida.

Jutiklio kalibravimo programos

Jutiklio kalibravimą paprastai galima apibrėžti kaip norimo ir išmatuoto išėjimo palyginimą. Šias klaidas gali sukelti įvairios priežastys. Kai kurios jutikliuose pastebėtos klaidos yra klaidos dėl netinkamos nulinės atskaitos, klaidos dėl jutiklio diapazono poslinkio, klaidos dėl mechaninių pažeidimų ir kt. ... Kalibravimas nėra panašus į reguliavimą.

Kalibravimo procesas apima DUT-„Testable Device“ bandymą į konfigūracijas, kurių inerciniai jutiklio įėjimo stimulai yra žinomi, o tai padeda mums nustatyti tikrąsias matavimų klaidas.

Kalibravimo procesas padeda mums nustatyti šiuos rezultatus:

  • DUT klaidos nepastebėta.
  • Pastebima klaida ir neatliekama jokių koregavimų.
  • Koregavimas atliekamas siekiant pašalinti klaidą ir klaida ištaisoma iki norimo lygio.

Jutiklio kalibravimui naudojami jutiklių modeliai. Jutiklio kalibravimas atliekamas valdymo sistemose, kad būtų galima stebėti ir koreguoti valdymo procesus. Automatinės sistemos taip pat taiko jutiklių kalibravimą, kad gautų rezultatų be klaidų.

Jutiklio kalibravimas

Kalibravimo procesas naudojamas sistemos našumui ir funkcionalumui padidinti. Tai padeda sumažinti klaidas sistemoje. Kalibruotas jutiklis pateikia tikslius rezultatus ir gali būti naudojamas kaip atskaitos taškas palyginimui.

Didėjant įterptosioms technologijoms ir mažam jutiklių dydžiui, daugelis jutiklių yra integruoti per vieną lustą. Neatrastos vieno jutiklio klaidos gali sugesti visa sistema. Svarbu sukalibruoti jutiklis kad gautumėte tikslų automatizuotų sistemų veikimą. Kokios yra standartinės nuorodos, naudojamos kalibruojant temperatūros jutikliai ?