Kita mbantu jagad iki tuwuh wiwit taun 2004

Limang katrampilan desain lan indikator teknis sensor

Nomer sensor saya akeh ing permukaan bumi lan ing Spaces ing sekitar kita, nyedhiyakake data ing saindenging jagad. Sensor sing terjangkau iki minangka kekuwatan utama pangembangan Internet Things lan revolusi digital sing diadhepi masyarakat kita, nanging isih nyambung lan ngakses data saka sensor ora mesthi langsung utawa gampang. Makalah iki bakal ngenalake indeks teknis sensor, 5 katrampilan desain lan perusahaan OEM.

Kaping pisanan, indeks teknis minangka basis objektif kanggo nggambarake kinerja produk. Ngerteni indikator teknis, mbantu pilihan lan panggunaan produk sing bener. Indikator teknis sensor dipérang dadi indikator statis lan indikator dinamis. Indikator statis utamane mriksa kinerja sensor kanthi kondhisi statis, kalebu resolusi, kemampuan ngulang, sensitivitas, linearitas, kesalahan bali, ambang, creep, stabilitas lan sapanunggalane. Indeks dinamika biasane mriksa kinerja sensor ing kahanan kasebut pangowahan cepet, kalebu respon frekuensi lan respon langkah.

Amarga akeh indikator teknis sensor, macem-macem data lan literatur diterangake saka macem-macem sudhut, saengga beda wong duwe pangerten sing beda, lan uga salah paham lan ambiguitas. Supaya iki, sawetara indikator teknis utama kanggo sensor kasebut bakal diinterpretasikake:

1, resolusi lan resolusi:

Definisi: Resolusi nuduhake pangowahan sing paling cilik sing bisa diukur sensor sing bisa dideteksi. Resolusi nuduhake rasio Resolusi menyang nilai skala lengkap.

Interpretasi 1: Resolusi minangka indikator utama sensor. Iki nuduhake kemampuan sensor kanggo mbedakake obyek sing wis diukur. Spesifikasi teknis sensor liyane diterangake kanthi resolusi minangka unit minimal.

Kanggo sensor lan instrumen kanthi tampilan digital, resolusi nemtokake nomer minimal digit sing bakal ditampilake. Contone, resolusi kaliper digital elektronik yaiku 0,01mm, lan kesalahan indikator yaiku 0,02mm.

Interpretasi 2: Resolusi minangka nomer absolut kanthi unit. Contone, resolusi sensor suhu 0,1 ℃, resolusi sensor percepatan yaiku 0,1g, lsp.

Interpretasi 3: Resolusi minangka konsep sing gegandhengan lan meh padha karo resolusi, kalorone nggambarake resolusi sensor karo pangukuran.

Bedane utama yaiku resolusi kasebut ditulis minangka persentase resolusi sensor. Relatif lan ora ana dimensi. Contone, resolusi sensor suhu 0,1 ℃, kisaran lengkap 500 ℃, résolusi 0,1 / 500 = 0,02%.

2. Kapabilitas:

Definition: Repabilitas sensor nuduhake derajat beda antarane asil pangukuran nalika pangukuran bola-bali bola-bali ing arah sing padha ing kondhisi sing padha. Uga diarani kesalahan repetisi, kesalahan reproduksi, lsp.

Interpretasi 1: Repabilitas sensor kudu dadi derajat prabédan ing antarane sawetara pangukuran sing dipikolehi kanthi kahanan sing padha. Yen kahanan pangukuran diganti, komparasi ing antarane asil pangukuran bakal ilang, sing ora bisa digunakake minangka dhasar kanggo mbiji keterulangan.

Interpretasi 2: Pengulangan sensor nggambarake dispersi lan acak asil pangukuran sensor. Alesan dispersi lan acak yaiku macem-macem gangguan acak sing mesthi ana ing njero lan njaba sensor, nyebabake asil pangukuran pungkasan saka sensor. nuduhake karakteristik variabel acak.

Interpretasi 3: Penyimpangan standar variabel acak bisa digunakake minangka ekspresi kuantitatif sing bisa direproduksi.

Interpretasi 4: Kanggo sawetara pangukuran sing bola-bali, akurasi pangukuran sing luwih dhuwur bisa dipikolehi yen rata-rata kabeh pangukuran dijupuk minangka asil pangukuran pungkasan. Amarga penyimpangan standar rata-rata luwih cilik tinimbang deviasi standar kanggo saben langkah.

3. Linearity:

Definition: Linearity (Linearity) nuduhake penyimpangan input sensor lan kurva output saka garis lurus sing ideal.

Interpretasi 1: Hubungan input / output sensor sing ideal kudu linear, lan kurva input / output kudu garis lurus (garis abang ing gambar ing ngisor iki).

Nanging, sensor sing sejatine kurang luwih duwe macem-macem kesalahan, nyebabake kurva input lan output sing nyata dudu garis lurus sing ideal, nanging kurva (kurva ijo ing gambar ing ngisor iki).

Linearity minangka derajat prabédan antara kurva karakteristik nyata sensor lan garis off-line, uga dikenal minangka kesalahan nonlinearity utawa nonlinear.

Interpretasi 2: Amarga prabédan antara kurva karakteristik nyata saka sensor lan garis ideal beda karo ukuran pangukuran sing beda-beda, rasio nilai maksimum bedane karo nilai kisaran kebak asring digunakake ing kisaran jangkauan lengkap. Temenan , linearitas uga jumlah sing relatif.

Interpretasi 3: Amarga garis sensor sing becik ora dingerteni kanggo kahanan pangukuran umum, mula ora bisa dipikolehi. Amarga alasan iki, cara kompromi asring dianut, yaiku kanthi langsung nggunakake asil pangukuran sensor kanggo ngetung garis pas sing cedhak karo garis ideal. Cara pitungan tartamtu kalebu metode garis pungkasan, metode garis paling apik, cara paling ora sithik lan liya-liyane.

4. stabilitas:

Definition: Stabilitas minangka kemampuan sensor kanggo njaga kinerja sajrone wektu.

Interpretasi 1: Stabilitas minangka indeks utama kanggo neliti manawa sensor bisa stabil ing sawetara wektu tartamtu. Faktor-faktor sing nyebabake ketidakstabilan sensor utamane kalebu drift suhu lan pelepasan stres internal. Mula, nguntungake nambah kompensasi suhu lan perawatan tuwa kanggo nambah stabilitas.

Interpretasi 2: Stabilitas bisa dipérang dadi stabilitas jangka pendek lan stabilitas jangka panjang miturut dawa wektu. Nalika wektu pengamatan cendhak banget, stabilitas lan pengulangan isih cedhak. Mula, indeks stabilitas utamane mriksa dawa stabilitas -termama. Suwene wektu tartamtu, miturut panggunaan lingkungan lan syarat sing kudu ditemtokake.

Interpretasi 3: Kesalahan absolut lan kesalahan relatif bisa digunakake kanggo ekspresi kuantitatif indeks stabilitas. Contone, sensor gaya tipe galur duwe stabilitas 0,02% / 12h.

5. Frekuensi sampling:

Definition: Rate Sample nuduhake nomer asil pangukuran sing bisa diconto dening sensor saben unit wektu.

Interpretasi 1: Frekuensi sampling minangka indikator sing paling penting kanggo karakteristik dinamis sensor, nggambarake kemampuan nanggepi sensor kanthi cepet. Frekuensi sampling minangka salah sawijining indikator teknis sing kudu dipikirake kanthi lengkap nalika ngukur pangukuran kanthi cepet. Miturut hukum sampling Shannon, frekuensi sampel sensor ora kudu kurang saka 2 kali frekuensi pangukuran sing diukur.

Interpretasi 2: Kanthi nggunakake frekuensi sing beda-beda, akurasi sensor uga beda-beda. Umume, frekuensi frekuensi sing luwih dhuwur, akurasi pangukuran sing luwih murah.

Akurasi sensor sing paling dhuwur asring dipikolehi kanthi kacepetan sampling paling endhek utawa uga ing kahanan statis. Mula, tliti lan kacepetan kudu dipikirake ing pilihan sensor.

Lima tips desain kanggo sensor

1. Miwiti alat bis

Minangka langkah pertama, insinyur kudu njupuk pendekatan kanggo nyambungake sensor liwat alat bis kanggo mbatesi sing ora dingerteni. Alat bis nyambungake komputer pribadi (PC) banjur menyang I2C, SPI sensor utawa protokol liyane sing ngidini sensor kanggo "ngobrol". Aplikasi PC sing ana gandhengane karo alat bis sing nyedhiyakake sumber sing bisa digunakake kanggo ngirim lan nampa data sing dudu driver driver mikrokontroler (MCU) sing ora dingerteni. Ing konteks utilitas Bus, pangembang bisa ngirim lan nampa pesen supaya bisa ngerti cara kerjane bagean sadurunge nyoba kanggo operasi ing level semat.

2. Tulis kode antarmuka transmisi ing Python

Sawise pangembang nyoba nggunakake sensor alat bis, langkah sabanjure nulis kode aplikasi kanggo sensor. Tinimbang langsung menyang kode mikrokontroler, nulis kode aplikasi ing Python. Akeh keperluan bis ngonfigurasi plug-in lan kode conto nalika nulis nulis skrip, sing biasane diikuti Python. NET salah sawijining basa sing kasedhiya ing.net. Aplikasi nulis ing Python cepet lan gampang, lan menehi cara kanggo nyoba sensor ing aplikasi sing ora kompleks kaya tes ing lingkungan sing dipasang. Wis dhuwur -kode tingkat bakal gampang kanggo para insinyur sing ora ditanam kanggo skrining sensor lan tes tanpa ngurus insinyur piranti lunak.

3. Tes sensor nganggo Micro Python

Salah sawijining kaluwihan nulis kode aplikasi pisanan ing Python yaiku telpon aplikasi menyang antarmuka Programming application (API) Bus-utility bisa diganti kanthi nelpon Micro Python. Micro Python mbukak piranti lunak real-time, sing nduwe akeh sensor supaya para insinyur bisa ngerti regane. Micro Python mbukak prosesor Cortex-M4, lan iki lingkungan sing apik kanggo debug kode aplikasi. Ora mung gampang, ora prelu nulis driver I2C utawa SPI ing kene, amarga wis katut ing fungsi Micro Python perpustakaan.

4. Gunakake kode supplier sensor

Kode conto apa wae sing bisa "dikethok" saka pabrikan sensor, para insinyur kudu luwih ngerti carane sensor bisa digunakake. Sayange, akeh vendor sensor ora ahli ing desain piranti lunak semat, mula aja ngarep-arep bisa nemokake conto arsitektur lan keanggunan sing wis siyap. Cukup gunakake kode vendor, sinaoni babagan carane bagean iki, lan frustasi refactoring bakal tuwuh nganti bisa integral kanthi resik menyang piranti lunak semat. Iki bisa diwiwiti minangka "spaghetti", nanging manufaktur Pangerten babagan cara kerja sensor bakal mbantu nyuda akhir minggu sing rusak sadurunge produk diluncurake.

5. Gunakake perpustakaan fungsi gabungan sensor

Kemungkinan, antarmuka transmisi sensor ora anyar lan durung rampung sadurunge. Pustaka sing dingerteni kabeh fungsi, kayata "Sensor Fusion function Library" sing disedhiyakake dening akeh pabrikan chip, mbantu pangembang sinau kanthi cepet, utawa luwih apik, lan ngindhari siklus pangembangan maneh utawa modifikasi arsitektur produk kanthi drastis. Akeh sensor bisa dilebokake dadi jinis utawa kategori umum, lan jinis utawa kategori iki bakal ndadekake pangopune lancar, yen ditangani kanthi bener, meh universal utawa ora bisa digunakake maneh. Temokake perpustakaan kasebut fungsi sensor fusi lan sinau kekuwatan lan kekurangane.

Nalika sensor digabungake menyang sistem semat, ana akeh cara kanggo mbantu ningkatake wektu desain lan gampang panggunaan. Pangembang ora bisa "salah" kanthi sinau cara kerja sensor saka tingkat abstraksi sing dhuwur nalika wiwitan desain lan sadurunge nggabungake. dadi sistem level ngisor. Akeh sumber daya sing kasedhiya saiki bakal mbantu pangembang "tekan lemah" tanpa kudu diwiwiti saka awal.


Wektu kiriman: Agustus-16-2021