Kesalahan ganti sensor tekanan

Rekonsasi kesalahan sing cukupSensor Tekananminangka kunci kanggo aplikasi kasebut. Sensor meksa utamane duwe kesalahan sensitivitas, kesalahan nutup, kesalahan Hysteresis, lan kesalahan linear. Artikel iki bakal ngenalake mekanisme kesalahan papat lan pengaruh kanggo asil tes. Ing wektu sing padha, bakal ngenalake cara kalibrasi lan conto aplikasi tekanan kanggo nambah akurasi pangukuran.

Saiki, ana macem-macem sensor ing pasar, sing ngidini para insinyer desain milih sensor tekanan sing dibutuhake kanggo sistem kasebut. Sensor kasebut kalebu loro transformer paling dhasar lan sensor Integrasi integrasi sing luwih komplek kanthi sirkuit ing cili. Amarga bedane, insinyur desain kudu ngimbangi kesalahan pangukuran ing sensor meksa, sing dadi langkah sing penting kanggo mesthekake yen sensor nyukupi. Ing sawetara kasus, ganti rugi bisa uga nambah kinerja sensor sakabèhé ing aplikasi.

Konsep sing dibahas ing artikel iki ditrapake kanggo desain lan aplikasi sensor tekanan, sing duwe telung kategori:

1. Kalibrasi dhasar utawa ora cocog;

2 .. Ana kalibrasi lan kompensasi suhu;

3 .. Nduwe kalibrasi, ganti rugi, lan amplification.

Offset, Range Kalibrasi, lan Kompensasi suhu bisa digayuh kabeh liwat jaringan resistalis film tipis, sing nggunakake koreksi laser sajrone proses bungkusan. Sensor iki biasane digunakake magepokan karo mikrokontroller, lan piranti lunak sing dipasang ing mikrokontroller dhewe netepake model matematika sensor. Sawise mikrokontroller maca voltase output, model kasebut bisa ngowahi voltase dadi nilai pangukuran tekanan liwat transformasi konverter analog-kanggo-digital.

Model matematika paling gampang kanggo sensor yaiku fungsi transfer kasebut. Model kasebut bisa dioptimalake ing saindhenging proses kalibrasi, lan kadewasan bakal saya tambah kanthi nambah nilai kalibrasi.

Saka perspektif metrologis, kesalahan pangukuran duwe definisi sing cukup: Iki menehi bedane antara tekanan lan tekanan nyata. Nanging, biasane ora bisa langsung entuk tekanan nyata, nanging bisa diitung kanthi nggunakake standar tekanan sing cocog. Metrolis biasane nggunakake instrumen kanthi akurasi paling ora 10 kaping luwih dhuwur tinimbang peralatan sing diukur minangka standar pangukuran.

Amarga kasunyatan manawa sistem sing ora dingerteni mung bisa ngowahi voltase output kanggo meksa nggunakake sensitivitas khas lan angka offset.

Kesalahan awal sing ora ana gandhengane kalebu komponen ing ngisor iki:

1. Kesalahan sensitivitas: gedhene kesalahan sing digawe proporsi kanthi tekanan. Yen sensitivitas piranti luwih dhuwur tinimbang regane khas, kesalahan sensitivitas bakal dadi fungsi tekanan. Yen sensitivitas luwih murah tinimbang nilai khas, kesalahan sensitivitas bakal dadi fungsi sing mudhun. Alesan kanggo kesalahan iki amarga owah-owahan proses panyebaran.

2 .. Kesalahan Offset: Amarga saka Forticset Vertikal Konstan ing saindenging sawetara tekanan, owah-owahan ing transformer penyebaran lan koreksi penyesuaian laser bakal nyebabake kesalahan imbuhan laser.

3 .. Kesalahan Lag: Umume kasus, kesalahan lag bisa digatekake amarga silikon wafers duwe kaku mekanik sing dhuwur. Umumé, kesalahan Hysteresis mung kudu dianggep ing kahanan sing ana owah-owahan sing signifikan.

4. Kesalahan linear: Iki minangka faktor sing duwe pengaruh sing cukup cilik ing kesalahan dhisikan, sing disebabake nonlinearity fisik saka silikon wafer. Nanging, kanggo sensor kanthi amplifier, nonlinearitas amplifier uga kudu dilebokake. Kurva kesalahan linear bisa dadi kurva cekak utawa kurva convex.

Kalibrasi bisa ngilangi utawa nyuda kesalahan kasebut, nalika teknik ganti rugi biasane mbutuhake nentokake fungsi transfer fungsi sistem, tinimbang mung nggunakake nilai khas. Potenometer, resistor sing laras, lan hardware liyane bisa digunakake ing proses ganti rugi, dene piranti lunak bisa luwih fleksibel bisa ngetrapake karya kompensasi kesalahan iki.

Cara kalibrasi Salah sawijining bisa ngimbangi kesalahan saka Offset kanthi ngilangi hanyut ing titik kasebut fungsi transfer, lan cara calibration jinis iki diarani zero mélok otomatis. Kalibrasi Offset biasane ditindakake ing tekanan nol, utamane ing sensor diferensial, minangka tekanan diferensial biasane 0 ing kahanan nominal. Kanggo sensor murni, calibrasi nutup luwih angel amarga mbutuhake sistem maca tekanan kanggo ngukur nilai tekanan sing ditanggung ing kahanan tekanan suasana ing sekitar, utawa pengontrol tekanan kanggo entuk tekanan sing dikarepake.

Kalibrasi tekanan nul netir saka diferensial akurat amarga tekanan kalibrasi kanthi nol kanthi tegas. Ing tangan liyane, akurasi kalibrasi nalika tekanan ora nol gumantung karo kinerja pengontrol tekanan utawa sistem pangukuran.

Pilih Tekanan Kalibrasi

Pilihan tekanan kalibrasi penting banget amarga nemtokake macem-macem tekanan sing entuk akurasi sing paling apik. Nyatane, sawise kalibrasi, kesalahan offset sing nyata disimpin ing titik kalibrasi lan tetep kanthi nilai cilik. Mula, titik kalibrasi kudu dipilih adhedhasar sawetara tekanan target, lan jangkoan tekanan bisa uga ora konsisten karo kisaran sing digunakake.

Supaya bisa ngowahi voltase output dadi nilai tekanan, sensitivitas khas biasane digunakake kanggo kalibrasi siji ing model matematika amarga sensitivitas nyata asring ora dingerteni.

Sawise nindakake calibration offset (PCal = 0), kurva kesalahan nuduhake offset vertikal kanggo kurva ireng sing makili kesalahan sadurunge kalibrasi.

Cara kalibrasi iki duwe syarat sing luwih ketat lan biaya implementasine sing luwih dhuwur dibandhingake metode kalibrasi siji titik. Nanging, dibandhingake karo cara kalibrasi titik, cara iki bisa nambah akurasi sistem amarga ora mung calibrates offset, nanging uga calibrates sensitivitas sensor. Mula, ing pitungan kesalahan, nilai-nilai sensitivitas nyata bisa digunakake tinimbang nilai atipis.

Ing kene, kalibrasi ditindakake ing kahanan 0-500 megapascals (skala lengkap). Wiwit kesalahan ing poin kalibrasi cedhak karo nol, utamane kanggo nyetel kanthi bener nyetel poin kasebut supaya entuk kesalahan pangukuran minimal ing sawetara tekanan sing dikarepake.

Sawetara aplikasi mbutuhake tliti sing dhuwur supaya bisa dikawasi sajrone sawetara tekane. Ing aplikasi kasebut, cara kalibrasi multi-titik bisa digunakake kanggo entuk asil sing paling cocog. Ing metode kalibrasi multi-titik, ora mung kasalahan sensitivitas dianggep, nanging uga kasalahan paling linium dianggep. Model matematika sing digunakake ing kene persis padha karo kalibrasi rong tahap kanggo saben interval kalibrasi (ing antarane rong titik kalibrasi).

Katilrasi Tiga Telung

Kaya sing wis kasebut sadurunge, kesalahan linear duwe wangun konsisten, lan kurva kesalahan salaras menyang kurva kuadrat, kanthi ukuran lan bentuk sing bisa diramalake. Iki pancen bener kanggo sensor sing ora nggunakake amplifiers, minangka nonlinearitas sensor dhasar adhedhasar sebab mekanik (disebabake tekanan film tipis saka silikon wafer).

Katrangan karakteristik kesalahan linear bisa dipikolehi kanthi ngitung kesalahan rata-rata conto khas lan nemtokake paramèter fungsi polynomial (a × 2 + bx + c). Model sing dipikolehi sawise nemtokake A, B, lan C efektif kanggo sensor jinis sing padha. Cara iki bisa ngimbangi kesalahan linier tanpa butuh titik kalibrasi katelu.