Kami ngabantosan dunya berkembang saprak 2004

Lima katerampilan desain sareng indikator téknis sénsor

Jumlah sénsor ngalobaan di saluareun bumi sareng dina Spasi di sakuriling urang, nyayogikeun data dunya. Sénsor anu terjangkau ieu mangrupikeun kakuatan anu nyababkeun kamekaran Internét tina Hal-hal sareng révolusi digital anu disanghareupan ku masarakat urang, tapi nyambungkeun sareng ngakses data tina sénsor henteu teras-terasan lempeng atanapi gampang. makalah ieu bakal ngenalkeun indéks téknis sensor, 5 katerampilan desain sareng perusahaan OEM.

Mimiti, indéks téknis mangrupikeun dasar tujuan pikeun ngagambarkeun kinerja produk. Pahamkeun indikator téknis, bantosan pamilihan anu leres sareng pamakean produk. Indikator téknis sensor dibagi kana indikator statis sareng indikator dinamis. Indikator statis utamina nalungtik kinerja sénsor dina kaayaan invariansi statis, kalebet résolusi, kaulangan, sensitipitas, liniér, kasalahan balik, ambang, ngorondang, stabilitas sareng sajabina. Indéks dinamika utamina nalungtik kinerja sénsor dina kaayaan tina parobihan gancang, kalebet réspon frékuénsi sareng réspon hambalan.

Kusabab seueur indikator téknis pikeun sensor, sababaraha data sareng literatur dijelaskeun tina sababaraha sudut anu béda, sahingga jalma anu béda gaduh pamahaman anu béda, bahkan salah paham sareng ambiguitas. Pikeun tujuan ieu, sababaraha indikator téknis utama pikeun sensor ieu diinterpretasi:

1, resolusi sareng resolusi:

Harti: Resolusi ngarujuk kana pangukuran pangukuran pangleutikna anu tiasa dideteksi ku sénsor. Resolusi ngarujuk kana babandingan Resolusi kana nilai skala pinuh.

Tafsiran 1: Resolusi mangrupikeun indikator anu paling dasar tina sénsor. Éta ngagambarkeun kamampuan sénsor pikeun ngabédakeun obyék anu diukur. Spésifikasi téknis sénior pikeun sensor dijelaskeun dina resolusi salaku unit minimum.

Pikeun sénsor sareng instrumén nganggo tampilan digital, résolusi nangtukeun jumlah minimum digit anu bakal ditayangkeun. Salaku conto, résolusi caliper digital éléktronik nyaéta 0,01mm, sareng kasalahan indikator nyaéta 0,02mm.

Interprétasi 2: Resolusi mangrupikeun nomer mutlak kalayan hijian. Salaku conto, résolusi sénsor suhu 0,1 ℃, résolusi sél akselerasi 0,1g, jst.

Interprétasi 3: Resolusi mangrupikeun konsép anu aya hubunganna sareng mirip pisan sareng resolusi, duanana ngagambarkeun resolusi sénsor kana pangukuran.

Beda utama nyaéta yén résolusi dinyatakeun salaku perséntase résolusi sénsor. Éta relatif sareng teu aya diménsi. Salaku conto, résolusi sénsor suhu 0,1 ℃, rentang lengkep nyaéta 500 ℃, résolusiana 0,1 / 500 = 0,02%.

2. Repeatability:

Harti: Repéatability of sensor ngarujuk kana tingkat bédana antara hasil pangukuran nalika pangukuran diulang sababaraha kali dina arah anu sami dina kaayaan anu sami. Disebut ogé kasalahan pengulangan, kasalahan réproduksi, jsb.

Interprétasi 1: Repéatabilitas sénsor kedah janten tingkat bédana antara sababaraha ukuran anu dikéngingkeun dina kaayaan anu sami. Upami kaayaan pangukuran robih, kabandingkeun antara hasil pangukuran bakal ngaleungit, anu henteu tiasa dianggo salaku dadasar pikeun ngaukur réabilitas.

Interprétasi 2: Kabisaulangan sensor ngalambarkeun dispersi sareng acak tina hasil pangukuran sénsor. Alesan dispersi sareng acak sapertosna nyaéta sababaraha gangguan acak pasti aya di jero sareng luar sénsor, hasilna hasil pangukuran akhir tina sénsor nunjukkeun karakteristik variabel acak.

Interprétasi 3: Simpangan baku tina variabel acak tiasa dianggo salaku éksprési kuantitatif anu réproduktif.

Tafsiran 4: Kanggo sababaraha pangukuran anu diulang, akurasi pangukuran anu langkung luhur tiasa didapet upami rata-rata sadaya pangukuran dicandak salaku hasil pangukuran akhir. Kusabab simpangan standar tina hartos langkung alit tibatan simpangan standar unggal ukuran.

3. Linearity:

Harti: Linearity (Linearity) ngarujuk kana simpangan input sensor sareng kurva kaluaran tina garis lempeng anu ideal.

Interprétasi 1: Hubungan input / kaluaran sénsor idéal kedah liniér, sareng kurva input / output na kedah janten garis lempeng (garis beureum dina gambar di handap ieu).

Nanging, sénsor anu saleresna kirang langkung ngagaduhan rupa-rupa kasalahan, hasilna dina kurva input sareng kaluaran sanés sanés garis lempeng anu ideal, tapi kurva (kurva héjo dina gambar di handap ieu).

Linearity mangrupikeun tingkat anu bénten-bénten antara kurva karakteristik anu saleresna tina sénsor sareng garis luar-garis, ogé katelah kasalahan nonlinearity atanapi nonlinear.

Interprétasi 2: Kusabab bédana antara kurva ciri anu sabenerna tina sénsor sareng garis idéal bénten-bénten dina ukuran ukuran anu bénten-bénten, babandingan nilai maksimum bédana kana nilai rentang lengkep sering dianggo dina rentang rentang lengkep. Jelas , linearitas ogé mangrupakeun jumlah anu relatif.

Interprétasi 3: Kusabab garis idéal sensor henteu dipikaterang pikeun kaayaan pangukuran umum, éta moal tiasa diala. Kusabab kitu, cara kompromi sering diadopsi, nyaéta langsung ngagunakeun hasil pangukuran sensor pikeun ngitung garis pas anu caket kana garis idéal. Métode perhitungan khusus kalebet metode garis akhir-titik, metode garis pangsaéna, sahenteuna metode kuadrat sareng sajabana.

4. stabilitas:

Hartosna: Stabilitas mangrupikeun kamampuan sénsor pikeun ngajaga performa na salami waktos.

Interprétasi 1: Stabilitas mangrupikeun indéks utami pikeun nalungtik naha sénsorna tiasa stabil dina kisaran waktos anu tangtu. Faktor anu ngakibatkeun henteu stabilitas sénsor biasana kalebet hawa kumalayang sareng sékrési stres internal. Kusabab éta, éta ngabantosan ningkatkeun kompénsasi suhu sareng sepuh pangobatan pikeun ningkatkeun stabilitas.

Interprétasi 2: Stabilitas tiasa dibagi kana stabilitas jangka pondok sareng stabilitas jangka panjang numutkeun lilana waktos waktos. Nalika waktos pengamatan teuing pondok, stabilitas sareng réabilitas caket. Kituna, indéks stabilitas utamina nalungtik panjang stabilitas -terméntal. Panjang waktos anu khusus, numutkeun panggunaan lingkungan sareng syarat pikeun ditangtoskeun.

Interprétasi 3: Duanana kasalahan mutlak sareng rél relatif tiasa dianggo pikeun éksprési kuantitatif indéks stabilitas. Salaku conto, sénsor gaya jenis galur ngagaduhan stabilitas 0,02% / 12h.

5. Frékuénsi sampling:

Harti: Tingkat Sampel ngarujuk kana jumlah hasil pangukuran anu tiasa diconto ku sénsor per unit waktos.

Interprétasi 1: Frékuénsi sampling mangrupikeun indikator anu paling penting tina ciri dinamis tina sénsor, ngagambarkeun kamampuan réspon gancang tina sénsor. Frékuénsi sampling mangrupikeun salah sahiji indikator téknis anu kedah diperhatoskeun dina kasus parobihan gancang tina pangukuran. Numutkeun kana hukum sampling Shannon, frékuénsi sampling sénsorna kedah henteu kirang ti 2 kali frékuénsi parobihan anu diukur.

Interprétasi 2: Kalayan panggunaan frékuénsi anu béda-béda, akurasi sénsor ogé beda-beda saluyu. Sacara umum, semakin tinggi frekuensi sampling, turunna akurasi pangukuran.

Akurasi sensor anu pangluhurna sering dicandak dina kecepatan sampling anu paling handap atanapi bahkan dina kaayaan statis. Kusabab éta, presisi sareng gancang kedah diperhatoskeun dina pamilihan sensor.

Lima tips desain pikeun sénsor

1. Dimimitian ku alat beus

Salaku léngkah munggaran, insinyur kedah nyandak pendekatan pikeun nyambungkeun heula sénsor ngalangkungan alat beus pikeun ngawatesan anu teu dikenal. Alat beus nyambungkeun komputer pribadi (PC) teras kana sensor I2C, SPI, atanapi protokol sanés anu ngamungkinkeun sensor pikeun "ngobrol". Aplikasi PC pakait sareng alat beus anu nyayogikeun sumber anu dipikaterang sareng anu tiasa dianggo pikeun ngirim sareng nampi data anu sanés supir anu teu dipikaterang sareng teu dikenal, dina mikrokontroler (MCU). Dina kontéks kagunaan Bus, pamekar tiasa ngirim sareng nampi pesen kanggo kéngingkeun pamahaman ngeunaan kumaha bagianna tiasa dianggo sateuacan nyobian beroperasi dina tingkat anu dipasang.

2. Tulis kode antar muka transmisi dina Python

Sakali pamekar parantos nyobian nganggo sénsor alat beus urang, léngkah salajengna nyaéta nyerat kode aplikasi pikeun sénsor. Daripada ngaluncat langsung ka kode mikrokontroler, nyerat kode aplikasi dina Python. Seueur utiliti beus ngonpigurasi plug-in sareng kode conto nalika nyerat nyerat skrip, anu biasana dituturkeun ku Python. NET salah sahiji bahasa anu aya di.net. Nulis aplikasi dina Python gancang sareng gampang, sareng éta nyayogikeun cara pikeun nguji sénsor dina aplikasi anu henteu sesulitna uji coba di lingkungan anu dilebetkeun. -kode tingkat bakal ngajantenkeun gampang pikeun insinyur anu teu lebet pikeun tambang skrip sénsor sareng tés tanpa dirawat ku insinyur parangkat lunak.

3. Nguji sénsorna nganggo Micro Python

Salah sahiji kautamaan nyerat kode aplikasi anu munggaran dina Python nyaéta nyaéta panggero aplikasi kana antar muka Program-aplikasi Bus-utility (API) tiasa gampang ditukeurkeun ku nelepon Micro Python. Micro Python ngajalankeun perangkat lunak anu dipasang sacara real-time, anu seueur sénsor pikeun insinyur pikeun ngartos nilaina. Micro Python dijalankeun dina prosésor Cortex-M4, sareng éta mangrupakeun lingkungan anu saé pikeun debug kode aplikasi. Henteu ngan saukur saderhana, teu kedah nyerat supir I2C atanapi SPI di dieu, sabab éta parantos katutup dina fungsi Micro Python perpustakaan.

4. Anggo kode panyadia sensor

Kodeu conto naon waé anu tiasa "dikeruk" ti pabrik sénsor, insinyur kedah langkung seueur ngartos kumaha sénsorna jalan. Hanjakalna, seueur vendor sensor sanés ahli dina desain parangkat lunak anu dipasang, janten tong ngarep-ngarep mendakan conto siap produksi pikeun arsitektur sareng kaanggotaan anu éndah. Ngan nganggo kode vendor, diajar kumaha bagian ieu tiasa dianggo, sareng hanjelu refactoring bakal timbul dugi ka tiasa diintegrasikeun kana perangkat lunak anu dipasang. Éta tiasa ngamimitian salaku "spaghetti", tapi nganggé pabrik Pangertosan ngeunaan kumaha sensorna tiasa dianggo bakal ngabantosan akhir minggu anu rusak sateuacan produk diawalan.

5. Anggo perpustakaan fungsi fusi sénsor

Kasempetan na, antarbeungeut transmisi sénsorna henteu énggal sareng teu acan dilakukeun sateuacanna.Pustaka anu dikenal sadaya fungsi, sapertos “Sensor Fusion function Library” anu disayogikeun ku seueur pabrik chip, ngabantosan pamekar diajar gancang, atanapi bahkan langkung saé, sareng ngajauhan siklus ngembangkeun deui atanapi sacara drastis ngarobih arsitéktur produk. Seueur sensor tiasa diintegrasikeun kana jinis atanapi katégori umum, sareng jinis atanapi katégori ieu bakal ngaktipkeun kamekaran supir anu, upami ditangani sacara leres, ampir universal atanapi kirang dianggo deui. Pilarian perpustakaan ieu fungsi fusi sénsor sareng diajar kaunggulan sareng kalemahanana.

Nalika sensor dilebetkeun kana sistem anu dipasang, aya seueur cara pikeun ngabantosan ningkatkeun waktos desain sareng gampang digunakeun. Pangembang moal pernah "salah" ku diajar kumaha sensor dianggo ti tingkat abstraksi anu luhur dina awal desain sareng sateuacan diintegrasikeun. kana sistem tingkat handap. Seueur sumber daya anu sayogi ayeuna bakal ngabantosan pangembang "pencét ground running" tanpa kedah ngamimitian ti mimiti.


Pos waktos: Aug-16-2021