Makatuwirang kabayaran ng error ngMga sensor ng presyonay ang susi sa kanilang aplikasyon. Ang mga sensor ng presyon ay higit sa lahat ay may error sa sensitivity, error sa pag -offset, error sa hysteresis, at linear error. Ang artikulong ito ay magpapakilala sa mga mekanismo ng apat na mga error na ito at ang epekto nito sa mga resulta ng pagsubok. Kasabay nito, ipakikilala nito ang mga pamamaraan ng pag -calibrate ng presyon at mga halimbawa ng aplikasyon upang mapabuti ang kawastuhan ng pagsukat.
Sa kasalukuyan, mayroong isang iba't ibang mga sensor sa merkado, na nagbibigay -daan sa mga inhinyero ng disenyo na piliin ang mga sensor ng presyon na kinakailangan para sa system. Kasama sa mga sensor na ito ang parehong pinaka pangunahing mga transformer at mas kumplikadong mataas na sensor ng pagsasama na may mga on-chip circuit. Dahil sa mga pagkakaiba -iba na ito, ang mga inhinyero ng disenyo ay dapat magsikap upang mabayaran ang mga pagkakamali sa pagsukat sa mga sensor ng presyon, na isang mahalagang hakbang sa pagtiyak na ang mga sensor ay nakakatugon sa mga kinakailangan sa disenyo at aplikasyon. Sa ilang mga kaso, ang kabayaran ay maaari ring mapabuti ang pangkalahatang pagganap ng mga sensor sa mga aplikasyon.
Ang mga konsepto na tinalakay sa artikulong ito ay naaangkop sa disenyo at aplikasyon ng iba't ibang mga sensor ng presyon, na mayroong tatlong kategorya:
1. Pangunahing o hindi kumpletong pagkakalibrate;
2. May pagkakalibrate at kabayaran sa temperatura;
3. Mayroon itong pagkakalibrate, kabayaran, at pagpapalakas.
Ang offset, saklaw ng pagkakalibrate, at kabayaran sa temperatura ay maaaring makamit sa pamamagitan ng manipis na mga network ng resistor ng pelikula, na gumagamit ng pagwawasto ng laser sa panahon ng proseso ng packaging. Ang sensor na ito ay karaniwang ginagamit kasabay ng isang microcontroller, at ang naka -embed na software ng microcontroller mismo ay nagtatatag ng modelo ng matematika ng sensor. Matapos mabasa ng microcontroller ang boltahe ng output, maaaring mai-convert ng modelo ang boltahe sa isang halaga ng pagsukat ng presyon sa pamamagitan ng pagbabagong-anyo ng analog-to-digital converter.
Ang pinakasimpleng modelo ng matematika para sa mga sensor ay ang function ng paglipat. Ang modelo ay maaaring mai -optimize sa buong proseso ng pagkakalibrate, at ang kapanahunan nito ay tataas sa pagtaas ng mga puntos ng pagkakalibrate.
Mula sa isang pananaw na metrological, ang error sa pagsukat ay may isang medyo mahigpit na kahulugan: nailalarawan nito ang pagkakaiba sa pagitan ng sinusukat na presyon at aktwal na presyon. Gayunpaman, karaniwang hindi posible na direktang makuha ang aktwal na presyon, ngunit maaari itong matantya sa pamamagitan ng paggamit ng naaangkop na mga pamantayan sa presyon. Ang mga metrologist ay karaniwang gumagamit ng mga instrumento na may isang katumpakan ng hindi bababa sa 10 beses na mas mataas kaysa sa sinusukat na kagamitan bilang mga pamantayan sa pagsukat.
Dahil sa ang katunayan na ang mga uncalibrated system ay maaari lamang i -convert ang output boltahe sa presyon gamit ang karaniwang sensitivity at offset na mga halaga.
Ang uncalibrated na paunang error na ito ay binubuo ng mga sumusunod na sangkap:
1. Error sa Sensitivity: Ang laki ng error na nabuo ay proporsyonal sa presyon. Kung ang sensitivity ng aparato ay mas mataas kaysa sa karaniwang halaga, ang error sa sensitivity ay magiging isang pagtaas ng pag -andar ng presyon. Kung ang sensitivity ay mas mababa kaysa sa karaniwang halaga, ang error sa sensitivity ay magiging isang pagbawas ng pag -andar ng presyon. Ang dahilan para sa error na ito ay dahil sa mga pagbabago sa proseso ng pagsasabog.
2. Error sa Offset: Dahil sa patuloy na vertical offset sa buong buong saklaw ng presyon, ang mga pagbabago sa pagsasabog ng transpormer at pagwawasto ng pagsasaayos ng laser ay magreresulta sa mga error sa offset.
3. Lag Error: Sa karamihan ng mga kaso, ang error sa lag ay maaaring ganap na hindi papansinin dahil ang mga silikon na wafer ay may mataas na mekanikal na higpit. Karaniwan, ang error sa hysteresis ay kailangang isaalang -alang lamang sa mga sitwasyon kung saan mayroong isang makabuluhang pagbabago sa presyon.
4. Linear Error: Ito ay isang kadahilanan na may medyo maliit na epekto sa paunang pagkakamali, na sanhi ng pisikal na hindi pagkakapareho ng wafer ng silikon. Gayunpaman, para sa mga sensor na may mga amplifier, dapat ding isama ang nonlinearity ng amplifier. Ang curve ng linear error ay maaaring maging isang malukot na curve o isang curve ng convex.
Ang pagkakalibrate ay maaaring maalis o lubos na mabawasan ang mga pagkakamali na ito, habang ang mga diskarte sa kabayaran ay karaniwang nangangailangan ng pagtukoy ng mga parameter ng aktwal na pag -andar ng paglipat ng system, sa halip na gumamit lamang ng mga karaniwang halaga. Ang mga potentiometer, adjustable resistors, at iba pang hardware ay maaaring magamit sa proseso ng kabayaran, habang ang software ay maaaring mas madaling ipatupad ang gawaing ito ng kabayaran sa error.
Ang isang paraan ng pag -calibrate ng isang punto ay maaaring magbayad para sa mga error sa pag -offset sa pamamagitan ng pag -alis ng pag -drift sa zero point ng function ng paglipat, at ang ganitong uri ng paraan ng pagkakalibrate ay tinatawag na awtomatikong zeroing. Ang pag -calibrate ng offset ay karaniwang isinasagawa sa presyon ng zero, lalo na sa mga sensor ng kaugalian, dahil ang pagkakaiba -iba ng presyon ay karaniwang 0 sa ilalim ng mga kondisyon ng nominal. Para sa mga dalisay na sensor, ang pag -calibrate ng offset ay mas mahirap dahil nangangailangan ito ng isang sistema ng pagbabasa ng presyon upang masukat ang na -calibrated na halaga ng presyon sa ilalim ng mga nakapaligid na mga kondisyon ng presyon ng atmospera, o isang presyon ng presyon upang makuha ang nais na presyon.
Ang zero presyon ng pag -calibrate ng mga sensor ng kaugalian ay napaka -tumpak dahil ang presyon ng pagkakalibrate ay mahigpit na zero. Sa kabilang banda, ang kawastuhan ng pagkakalibrate kapag ang presyon ay hindi zero ay nakasalalay sa pagganap ng presyon ng controller o sistema ng pagsukat.
Piliin ang presyon ng pagkakalibrate
Ang pagpili ng presyon ng pagkakalibrate ay napakahalaga dahil tinutukoy nito ang saklaw ng presyon na nakamit ang pinakamahusay na kawastuhan. Sa katunayan, pagkatapos ng pag -calibrate, ang aktwal na error sa pag -offset ay nabawasan sa punto ng pag -calibrate at nananatili sa isang maliit na halaga. Samakatuwid, ang punto ng pagkakalibrate ay dapat mapili batay sa saklaw ng target na presyon, at ang saklaw ng presyon ay maaaring hindi naaayon sa saklaw ng pagtatrabaho.
Upang mai -convert ang boltahe ng output sa isang halaga ng presyon, ang karaniwang sensitivity ay karaniwang ginagamit para sa pag -calibrate ng solong point sa mga modelo ng matematika dahil ang aktwal na pagiging sensitibo ay madalas na hindi kilala.
Matapos maisagawa ang pag -calibrate ng offset (PCAL = 0), ang curve ng error ay nagpapakita ng isang patayong offset na nauugnay sa itim na curve na kumakatawan sa error bago ang pag -calibrate.
Ang pamamaraan ng pagkakalibrate na ito ay may mas mahigpit na mga kinakailangan at mas mataas na mga gastos sa pagpapatupad kumpara sa isang paraan ng pag -calibrate ng isang punto. Gayunpaman, kung ihahambing sa paraan ng pag -calibrate ng point, ang pamamaraang ito ay maaaring makabuluhang mapabuti ang kawastuhan ng system dahil hindi lamang ito na -calibrate ang offset, ngunit din ang pag -calibrate ng pagiging sensitibo ng sensor. Samakatuwid, sa pagkalkula ng error, ang aktwal na mga halaga ng sensitivity ay maaaring magamit sa halip na mga atypical na halaga.
Dito, ang pagkakalibrate ay isinasagawa sa ilalim ng mga kondisyon ng 0-500 megapascals (buong sukat). Dahil ang pagkakamali sa mga puntos ng pagkakalibrate ay malapit sa zero, partikular na mahalaga na tama na itakda ang mga puntong ito upang makuha ang minimum na error sa pagsukat sa loob ng inaasahang saklaw ng presyon.
Ang ilang mga aplikasyon ay nangangailangan ng mataas na katumpakan na mapanatili sa buong saklaw ng presyon. Sa mga application na ito, ang paraan ng pag-calibrate ng multi-point ay maaaring magamit upang makuha ang pinaka-perpektong mga resulta. Sa paraan ng pag-calibrate ng multi-point, hindi lamang isinasaalang-alang ang mga error sa pag-offset at sensitivity, ngunit din ang karamihan sa mga linear na error ay isinasaalang-alang. Ang modelo ng matematika na ginamit dito ay eksaktong kapareho ng dalawang yugto ng pagkakalibrate para sa bawat agwat ng pagkakalibrate (sa pagitan ng dalawang puntos ng pagkakalibrate).
Tatlong point calibration
Tulad ng nabanggit kanina, ang linear error ay may pare -pareho na form, at ang error curve ay umaayon sa curve ng isang quadratic equation, na may mahuhulaan na laki at hugis. Ito ay totoo lalo na para sa mga sensor na hindi gumagamit ng mga amplifier, dahil ang hindi pagkakapareho ng sensor ay panimula batay sa mga kadahilanan ng mekanikal (sanhi ng manipis na presyon ng pelikula ng silikon na wafer).
Ang paglalarawan ng mga linear na katangian ng error ay maaaring makuha sa pamamagitan ng pagkalkula ng average na linear error ng mga karaniwang halimbawa at pagtukoy ng mga parameter ng polynomial function (A × 2+BX+C). Ang modelo na nakuha pagkatapos matukoy ang A, B, at C ay epektibo para sa mga sensor ng parehong uri. Ang pamamaraang ito ay maaaring epektibong magbayad para sa mga linear error nang hindi nangangailangan ng isang ikatlong punto ng pag -calibrate.
Oras ng Mag-post: Peb-27-2025