Мы используем разные системы и типы оборудования для измерения различных физических величин. Точность измерения зависит от различных факторов. Оборудование, используемое для измерений, может потерять свою точность при использовании при более высоких температурах, высокой влажности или в условиях влажности, подвергаться деградации, подвергаться внешним ударам и т. Д. Это можно рассматривать как погрешность измерения. Для устранения этой ошибки и внесения необходимых изменений в методы калибровки оборудования используются. Сегодня датчики используются для проведения различных измерений. Существуют датчики для измерения температуры, цвета, влажности и т. Д. Калибровка датчика играет решающую роль в устранении ошибок в измерениях датчиков.

Что такое калибровка сенсора?

Датчики - это электронные устройства. Они чувствительны к изменениям в их рабочей среде. Нежелательные и внезапные изменения в рабочих условиях датчиков дают нежелательные выходные значения. Таким образом, ожидаемый результат отличается от измеренного. Это сравнение между ожидаемым выходом и измеренным выходом называется калибровкой датчика.

Калибровка сенсора играет решающую роль в повышении производительности сенсора. Он используется для измерения структурных ошибок, вызванных датчиками. Разница между ожидаемым значением и измеренным значением датчика называется структурной ошибкой.

Принцип работы

Калибровка датчика помогает повысить производительность и точность датчиков. Есть два хорошо известных процесса, в которых калибровка датчиков выполняется в различных отраслях. В первом методе компании добавляют процесс калибровки на заводе к своему производственному устройству, чтобы выполнить индивидуальную калибровку датчиков. Здесь компания также добавляет к своей конструкции необходимое оборудование для коррекции выходного сигнала датчика. С помощью этого процесса можно изменить калибровку датчика в соответствии с требованиями конкретного приложения. Но этот процесс увеличивает время выхода на рынок.

В качестве альтернативы этому внутреннему процессу калибровки несколько компаний-производителей предоставляют пакеты датчиков с высококачественным автомобильным качеством. Датчик MEMS наряду с полной калибровкой на уровне системы. В этот процесс компании включают встроенную цифровую схему и программное обеспечение, чтобы помочь разработчикам улучшить функциональность и производительность датчиков. Чтобы сократить время разработки продукта и количество компонентов, в него включены цифровые схемы, такие как регулировка напряжения и методы фильтрации аналоговых сигналов. Для повышения общей производительности и функциональности встроенный процессор снабжен сложными алгоритмами объединения датчиков. Некоторые из сложных встроенных алгоритмов обработки сигналов также помогают сократить время производства, обеспечивая более быстрое время выхода на рынок.

Стандартный эталонный метод

Здесь выходной сигнал датчика сравнивается со стандартным физическим эталоном, чтобы узнать ошибку в некоторых датчиках. Примеры калибровки сенсора линейки и измерители, Для датчиков температуры - Кипящая вода при 100 ° C, Тройная точка воды, Для акселерометров - «сила тяжести на поверхности земли постоянна 1G».

Методы калибровки

Для датчиков используются три стандартных метода калибровки. Они есть-

Калибровка по одной точке.
Двухточечная калибровка.
Подгонка многоточечной кривой.

Прежде чем изучать эти методы, мы должны знать концепцию характеристической кривой. Каждый датчик имеет характеристическую кривую, которая показывает реакцию датчика на заданное входное значение. В процессе калибровки эта характеристическая кривая датчика сравнивается с его идеальной линейной характеристикой.

“генератор энергии свободной энергии легкий самодельный ”

Некоторые из терминов, используемых с характеристической кривой:

Смещение - это значение сообщает нам, выше или ниже выходной сигнал датчика идеального линейного отклика.
Чувствительность или крутизна - это скорость изменения выходного сигнала датчика. Разница в наклоне показывает, что выходной сигнал датчика изменяется с другой скоростью, чем идеальный ответ.
Линейность - не все датчики имеют линейную характеристическую кривую в заданном диапазоне измерения.

Калибровка по одной точке используется для исправления ошибок смещения датчика, когда требуется точное измерение только одного уровня, а датчик является линейным. Датчики температуры обычно калибруются по одной точке.

Калибровка по одной точке

Двухточечная калибровка используется для исправления ошибок наклона и смещения. Эта калибровка используется в тех случаях, когда датчику известно, что выходной сигнал датчика достаточно линейен во всем диапазоне измерения. Здесь необходимы два эталонных значения - эталонный высокий и эталонный минимум.

Двухточечная калибровка

Многоточечная подгонка кривой используется для датчиков, которые не являются линейными в диапазоне измерения и требуют подгонки кривой для получения точных измерений. Подгонка многоточечной кривой обычно выполняется для термопар, когда они используются в очень горячих или очень холодных условиях.

Для всего вышеупомянутого процесса калибровки характеристические кривые датчиков строятся и сравниваются с линейным откликом, и погрешность известна.

Применение калибровки сенсора

Простыми словами, калибровку сенсора можно определить как сравнение между желаемым выходом и измеренным выходом. Эти ошибки могут быть вызваны разными причинами. Некоторые из ошибок, наблюдаемых в датчиках, - это ошибки из-за неправильной установки нуля, ошибки из-за смещения диапазона датчика, ошибки из-за механического повреждения и т. Д. Калибровка не похожа на регулировку.

Процесс калибровки включает размещение DUT-«тестируемого устройства» в конфигурациях, инерционные входные стимулы для датчика которых известны, что помогает нам определять фактические ошибки в измерениях.

Процесс калибровки помогает нам определить следующие результаты:

В тестируемом устройстве ошибок не обнаружено.
Отмечается ошибка, и корректировка не производится.
Выполняется корректировка для устранения ошибки, и ошибка корректируется до желаемого уровня.

Для калибровки датчиков используются модели датчиков. Калибровка датчика применяется в системах управления для отслеживания и корректировки процессов управления. Автоматические системы также применяют калибровку датчика, чтобы получить безошибочные результаты.

Использование калибровки сенсора

Процесс калибровки используется для повышения производительности и функциональности системы. Это помогает уменьшить количество ошибок в системе. Откалиброванный датчик обеспечивает точные результаты и может использоваться в качестве эталонного показания для сравнения.

“блок-схема импульсной кодовой модуляции ”

Благодаря расширению встроенной технологии и небольшому размеру датчиков многие датчики объединяются на одном кристалле. Необнаруженные ошибки в одном датчике могут привести к ухудшению работы всей системы. Важно откалибровать датчик чтобы получить точную работу автоматизированных систем. Какие стандартные эталоны используются для калибровки датчики температуры ?