Erinevate füüsikaliste suuruste mõõtmiseks kasutame erinevaid süsteeme ja seadmetüüpe. Mõõtmise täpsus sõltub erinevatest teguritest. Mõõtmisteks kasutatavad seadmed võivad kaotada täpsuse, kui neid kasutatakse kõrgematel temperatuuridel, kõrge niiskuse või niiskuse tingimustes, lagunevad, välised löögid jne. Seda võib pidada mõõtmisveana. Selle vea kõrvaldamiseks ja seadmete kalibreerimismeetodites vajalike muudatuste tegemiseks kasutatakse. Täna kasutatakse andureid mitmesuguste mõõtmiste tegemiseks. Temperatuuri, värvi, niiskuse jms mõõtmiseks on andureid ... Anduri kalibreerimine mängib andurite mõõtmisvigade kõrvaldamisel otsustavat rolli.
Mis on anduri kalibreerimine?
Andurid on elektroonilised seadmed. Nad on tundlikud oma töökeskkonna muutuste suhtes. Andurite töökeskkonna soovimatud ja äkilised muutused annavad soovimatud väljundväärtused. Seega erineb oodatav väljund mõõdetud väljundist. Seda eeldatava väljundi ja mõõdetud väljundi võrdlust nimetatakse anduri kalibreerimiseks.
Anduri kalibreerimine mängib anduri jõudluse suurendamisel otsustavat rolli. Seda kasutatakse andurite põhjustatud struktuurivigade mõõtmiseks. Anduri eeldatava väärtuse ja mõõdetud väärtuse vahe on tuntud kui struktuuriviga.
Tööpõhimõte
Andurite kalibreerimine aitab parandada andurite jõudlust ja täpsust. On kaks tuntud protsessi, kus andurite kalibreerimist teevad tööstused. Esimeses meetodis lisavad ettevõtted andurite individuaalse kalibreerimise eesmärgil oma tootmisüksusele ettevõttesisese kalibreerimisprotsessi. Siinkohal lisab ettevõte ka anduri väljundi korrigeerimiseks vajaliku riistvara. Selle protsessi abil saab anduri kalibreerimist muuta vastavalt rakenduspõhistele nõuetele. Kuid see protsess pikendab turule jõudmise aega.
Selle ettevõttesisese kalibreerimisprotsessi alternatiiviks on mitmed tootmisettevõtted anduritepakettidele, mis on kvaliteetsed autotööstusele MEMS-andur koos täieliku süsteemitaseme kalibreerimisega. Selles protsessis hõlmavad ettevõtted pardal asuvat digitaalset vooluringi ja tarkvara, mis aitavad disaineritel parandada andurite funktsionaalsust ja jõudlust. Toote kujundamise aja ja komponentide arvu vähendamiseks on lisatud digitaalahelad, näiteks pinge reguleerimine ja analoogsignaali filtreerimise tehnikad. Üldise jõudluse ja funktsionaalsuse parandamiseks on pardaprotsessor varustatud keerukate andurite liitmise algoritmidega. Mõned keerukad pardal olevad signaalitöötlusalgoritmid aitavad vähendada ka tootmisaega, võimaldades kiiremat turustamisaega.
Standardne võrdlusmeetod
Siin võrreldakse anduri väljundit tavalise füüsilise võrdlusega, et teada saada mõne anduri viga. Andurid kalibreerimise näited on joonlauad ja mõõtepulgad, Temperatuuriandurite jaoks - vee keetmine temperatuuril 100 ° C, vee kolmekordne punkt, kiirendusmõõturite jaoks - “gravitatsioon on konstantne 1G maa pinnal”.
Kalibreerimismeetodid
Andurite jaoks kasutatakse kolme standardset kalibreerimismeetodit. Nemad on-
- Ühe punkti kalibreerimine.
- Kahepunktiline kalibreerimine.
- Mitmepunktiline kõvera paigaldamine.
Enne nende meetodite tundmist peame tundma iseloomuliku kõvera mõistet. Igal anduril on iseloomulik kõver, mis näitab senori reaktsiooni antud sisendväärtusele. Kalibreerimisprotsessis võrreldakse anduri seda iseloomulikku kõverat selle ideaalse lineaarse vastusega.
Mõned iseloomuliku kõveraga kasutatavad mõisted on
- Nihe - see väärtus annab meile teada, kas anduri väljund on suurem või väiksem kui ideaalne lineaarne vastus.
- Tundlikkus või kalle - see annab anduri väljundi muutumise kiiruse. Kalde erinevus näitab, et anduri väljund muutub erineva kiirusega kui ideaalne reaktsioon.
- Lineaarsus - kõigil anduritel ei ole antud mõõtepiirkonnas lineaarset karakteristikakõverat.
Anduri nihke vigade parandamiseks kasutatakse ühe punkti kalibreerimist, kui on vaja ainult ühe taseme täpset mõõtmist ja andur on lineaarne. Temperatuuriandurid on tavaliselt ühe punkti kalibreeritud.
Ühe punkti kalibreerimine
Kahepunktilist kalibreerimist kasutatakse nii kalde kui ka nihke vigade parandamiseks. Seda kalibreerimist kasutatakse juhtudel, kui andur teame, et anduri väljund on mõõtepiirkonnas mõistlikult lineaarne. Siin on vaja kahte võrdlusväärtust - viide Kõrge, viide Madal.
Kahepunktiline kalibreerimine
Mitmepunktilise kõvera sobitamist kasutatakse andurite jaoks, mis pole mõõtepiirkonnas lineaarsed ja vajavad täpsete mõõtmiste saamiseks teatud kõvera sobitamist. Mitmepunktilise kõvera paigaldamine toimub tavaliselt termopaaride jaoks, kui neid kasutatakse äärmiselt kuumades või äärmiselt külmades tingimustes.
Kõigi ülaltoodud kalibreerimisprotsesside jaoks joonistatakse andurite iseloomulikud kõverad ja võrreldakse neid lineaarse vastuse ja veaga.
Anduri kalibreerimise rakendused
Anduri kalibreerimist saab lihtsal viisil määratleda kui soovitud väljundi ja mõõdetud väljundi võrdlust. Need vead võivad olla põhjustatud erinevatest põhjustest. Mõned andurites ilmnenud vead on vead, mis on tingitud valest null-võrdlusest, vead anduri vahemiku nihkumisest, vead mehaanilistest kahjustustest jne ... Kalibreerimine pole sarnane reguleerimisega.
Kalibreerimisprotsess hõlmab DUT-‘Testitava seadme’ paigutamist konfiguratsioonidesse, mille anduri inertsiaalsed sisendstiimulid on teada, mis aitab meil määrata mõõtmiste tegelikud vead.
Kalibreerimisprotsess aitab meil määrata järgmised tulemused -
- DUT-is viga ei täheldatud.
- Märgitakse viga ja reguleerimist ei tehta.
- Vea kõrvaldamiseks tehakse reguleerimine ja viga parandatakse soovitud tasemele.
Anduri kalibreerimiseks kasutatakse andurite mudeleid. Juhtimisprotsesside jälgimiseks ja reguleerimiseks rakendatakse juhtimissüsteemides anduri kalibreerimist. Veatute tulemuste saamiseks rakendavad automaatsed süsteemid ka anduri kalibreerimist.
Anduri kalibreerimise kasutamine
Kalibreerimisprotsessi kasutatakse süsteemi jõudluse ja funktsionaalsuse suurendamiseks. See aitab vähendada süsteemis esinevaid vigu. Kalibreeritud andur annab täpsed tulemused ja seda saab kasutada võrdlusnäidisena.
Sisseehitatud tehnoloogia ja andurite väiksuse suurenemisega on paljud andurid integreeritud ühe kiibi külge. Ühes anduris avastamata vead võivad põhjustada kogu süsteemi halvenemise. Oluline on kalibreerida andur automatiseeritud süsteemide täpse jõudluse saavutamiseks. Milliseid standardseid viiteid kasutatakse seadme kalibreerimisel temperatuuriandurid ?
