Ano ang Sensor Calibration- Kahulugan at Application Ito

Subukan Ang Aming Instrumento Para Sa Pagtanggal Ng Mga Problema





Gumagamit kami ng iba't ibang mga system at uri ng kagamitan para sa pagsukat ng iba't ibang mga pisikal na dami. Ang kawastuhan ng pagsukat ay nakasalalay sa iba't ibang mga kadahilanan. Ang kagamitan na ginamit para sa mga sukat ay maaaring mawala ang kanilang katumpakan kapag ginamit sa mas mataas na temperatura, mataas na kahalumigmigan o kahalumigmigan na kondisyon, napapailalim sa pagkasira, napapailalim sa panlabas na pagkabigla, atbp… Maaari itong sundin bilang isang error sa pagsukat. Upang talakayin ang error na ito at gumawa ng mga kinakailangang pagbabago sa mga pamamaraan ng pag-calibrate ng kagamitan na ginagamit. Ginagamit ang mga sensor ngayon para sa paggawa ng iba't ibang mga sukat. May mga sensor upang masukat ang temperatura, kulay, halumigmig, atbp… Ang pagkakalibrate ng Sensor ay may mahalagang papel sa pag-aalis ng mga pagkakamali sa mga sukat ng sensor.

Ano ang Sensor Calibration?

Ang mga sensor ay mga elektronikong aparato. Sensitibo sila sa mga pagbabago sa kanilang kapaligiran sa pagtatrabaho. Ang hindi kanais-nais at biglaang pagbabago sa mga gumaganang kapaligiran ng mga sensor ay nagbibigay ng hindi kanais-nais na mga halaga ng output. Kaya, ang inaasahang output ay naiiba sa sinusukat na output. Ang paghahambing na ito sa pagitan ng Inaasahang output at sinusukat na output ay tinatawag na Sensor Calibration.




Ang pag-calibrate ng sensor ay may mahalagang papel sa pagdaragdag ng pagganap ng sensor. Ginagamit ito upang sukatin ang mga pagkakamali sa istruktura na sanhi ng mga sensor. Ang pagkakaiba sa pagitan ng inaasahang halaga at ang sinusukat na halaga ng sensor ay kilala bilang Structural Error.

Prinsipyo sa Paggawa

Ang pag-calibrate ng sensor ay tumutulong sa pagpapabuti ng pagganap at kawastuhan ng mga sensor. Mayroong dalawang kilalang proseso kung saan ang pagkakalibrate ng sensor ay ginagawa ng mga industriya. Sa mga unang pamamaraan ng mga kumpanya magdagdag ng isang In-house na proseso ng pagkakalibrate sa kanilang yunit sa pagmamanupaktura upang maisagawa ang indibidwal na pagkakalibrate ng mga sensor. Dito nagdagdag din ang kumpanya ng kinakailangang hardware sa kanilang disenyo para sa pagwawasto ng output ng sensor. Sa pamamagitan ng prosesong ito, ang pagkakalibrate ng sensor ay maaaring mabago upang tumugma sa mga kinakailangan na tukoy sa application. Ngunit ang prosesong ito ay nagdaragdag ng oras sa merkado.



Ang kahalili ng proseso ng pagkakalibrate na In-house na ito, maraming mga kumpanya ng pagmamanupaktura ang nagbibigay ng mga pakete ng sensor na may mataas na kalidad na grade na automotive MEMS sensor kasama ang kumpletong pagkakalibrate sa antas ng system. Sa prosesong ito, nagsasama ang mga kumpanya ng isang onboard digital circuitry at software upang matulungan ang mga taga-disenyo na mapabuti ang pagpapaandar at pagganap ng mga sensor. Upang mabawasan ang oras ng disenyo ng produkto at bilang ng sangkap, isinasama ang digital circuitry tulad ng regulasyon ng boltahe at mga diskarte sa pagsala ng signal ng Analog. Upang mapabuti ang pangkalahatang pagganap at pag-andar, ang onboard processor ay binibigyan ng sopistikadong mga sensor ng fusion ng sensor. Ang ilan sa mga sopistikadong mga algorithm sa pagpoproseso ng signal ng onboard ay tumutulong din sa pagbawas ng oras ng pagmamanupaktura na nagpapagana ng mas mabilis na oras sa merkado.

Pamantayang Paraan ng Sanggunian


Narito ang output ng sensor ay inihambing sa isang karaniwang pisikal na sanggunian upang malaman ang error sa ilang mga sensor. Mga halimbawa ng pag-calibrate ng sensor ay mga namumuno at meter sticks, Para sa mga sensor ng temperatura- Ang kumukulong tubig sa 100C, Triple point ng tubig, Para sa Mga Accelerometers- 'ang gravity ay pare-pareho ng 1G sa ibabaw ng mundo'.

Mga Paraan ng Pagkakalibrate

Mayroong tatlong karaniwang pamamaraan ng pagkakalibrate na ginagamit para sa mga sensor. Sila ay-

  • Isang puntos na pagkakalibrate.
  • Dalawang-puntong pagkakalibrate.
  • Multi-Point Curve Fitting.

Bago malaman ang mga pamamaraang ito kailangan nating malaman ang konsepto ng Characteristic curve. Ang bawat sensor ay may katangian na curve na nagpapakita ng tugon ng senor sa ibinigay na halagang input. Sa proseso ng pagkakalibrate, ang katangian na kurba ng sensor na ito ay inihambing sa perpektong linear na tugon.

Ang ilan sa mga term na ginamit na may katangian na kurba ay-

  • Offset - Sinasabi sa amin ng halagang ito kung ang output ng sensor ay mas mataas o mas mababa kaysa sa perpektong linear na tugon.
  • Sensitivity o Slope - Nagbibigay ito ng rate ng pagbabago ng output ng sensor. Ipinapakita ng isang pagkakaiba sa slope na ang output ng sensor ay nagbabago sa ibang rate kaysa sa perpektong tugon.
  • Linearity - Hindi lahat ng mga sensor ay may isang linear curve ng katangian sa ibinigay na saklaw ng pagsukat.

Ginagamit ang isang punto na pagkakalibrate upang maitama ang mga error sa offset ng sensor kapag kinakailangan ang tumpak na pagsukat ng isang solong antas lamang at ang sensor ay linear. Ang mga sensor ng temperatura ay karaniwang isang puntos na na-calibrate.

One-Point-Calibration

One-Point-Calibration

Ginamit ang two-point calibration upang iwasto ang parehong mga slope at off-set error. Ang pagkakalibrate na ito ay ginagamit sa mga kaso kung alam namin na ang sensor na ang output ng sensor ay makatuwiran na linear sa isang saklaw ng pagsukat. Narito ang dalawang halaga ng sanggunian na kinakailangan- sanggunian Mataas, sanggunian Mababa.

Dalawang Punto-Pagkakalibrate

Dalawang Punto-Pagkakalibrate

Ginagamit ang multi-point Curve fitting para sa mga sensor na hindi linear sa sukat ng pagsukat at nangangailangan ng ilang curve-fitting upang makuha ang tumpak na mga sukat. Ang pag-angkop ng multi-point curve ay karaniwang ginagawa para sa mga thermocouples kapag ginamit sa sobrang init o sobrang lamig na mga kondisyon.

Para sa lahat ng proseso sa pagkakalibrate sa itaas, ang mga katangian na kurba ng mga sensor ay iginuhit at inihambing sa linear na tugon at ang error ay kilala.

Mga aplikasyon ng Sensor Calibration

Ang Pag-calibrate ng Sensor sa mga simpleng termino ay maaaring tukuyin bilang paghahambing sa pagitan ng nais na output at ng sinusukat na output. Ang mga error na ito ay maaaring sanhi ng iba`t ibang mga kadahilanan. Ang ilan sa mga error na nakikita sa mga sensor ay mga error dahil sa hindi wastong pag-refer sa zero, mga error dahil sa shift's sa saklaw ng sensor, error dahil sa pinsala sa mekanikal, atbp… Ang pagkakalibrate ay hindi katulad ng pagsasaayos.

Kasama sa proseso ng pagkakalibrate ang paglalagay ng DUT-‘Device Under Test ’sa mga pagsasaayos na ang inertial input stimulus para sa sensor ay kilala, na makakatulong sa amin upang matukoy ang aktwal na mga pagkakamali sa mga sukat.

Ang proseso ng pagkakalibrate ay tumutulong sa amin upang matukoy ang mga sumusunod na resulta-

  • Walang error na nabanggit sa DUT.
  • May nabanggit na error at walang nagawang pagsasaayos.
  • Ginagawa ang isang pagsasaayos upang alisin ang error at ang error ay naitama sa nais na antas.

Para sa mga modelo ng sensor ng calibration ng sensor ay ginagamit. Ang calibration ng sensor ay inilalapat sa mga Control system upang subaybayan at ayusin ang mga proseso ng pagkontrol. Ang mga awtomatikong system ay naglalapat din ng pag-calibrate ng sensor upang makakuha ng mga resulta na walang error.

Paggamit ng Sensor Calibration

Ang proseso ng pagkakalibrate ay ginagamit upang madagdagan ang pagganap at pag-andar ng system. Nakakatulong ito sa pagbawas ng mga pagkakamali sa system. Ang isang naka-calibrate na sensor ay nagbibigay ng tumpak na mga resulta at maaaring magamit bilang isang sangguniang pagbabasa para sa paghahambing.

Sa pagtaas ng naka-embed na teknolohiya at mababang sukat ng mga sensor, maraming mga sensor ang isinama sa isang solong maliit na tilad. Ang mga hindi matukoy na error sa isang sensor ay maaaring maging sanhi ng pagkasira ng buong system. Mahalagang i-calibrate ang sensor upang makuha ang tumpak na pagganap ng mga awtomatikong system. Ano ang mga karaniwang sanggunian na ginamit para sa pagkakalibrate ng mga sensor ng temperatura ?