Aiutemu u mondu à cresce da u 2004

Cinque abilità di cuncepimentu è indicatori tecnichi di u sensore

U numeru di sensori prolifera nantu à a superficia terrestre è in i Spazi intornu à noi, dendu à u mondu dati. Questi sensori à bon pattu sò a forza motrice di u sviluppu di l'Internet di e Cose è di a rivoluzione digitale chì a nostra sucietà face, ancu cunnettendu è accede à i dati da i sensori ùn và micca sempre drittu o faciule. Questu articulu introdurrà l'indice tecnicu di i sensori, 5 capacità di cuncepimentu è imprese OEM.

Prima di tuttu, l'indice tecnicu hè a basa obiettiva per caratterizà e prestazioni di un pruduttu. Capite l'indicatori tecnichi, aiuta a selezzione curretta è l'usu di u pruduttu. L'indicatori tecnichi di u sensore sò divisi in indicatori statici è indicatori dinamichi. L'indicatori statichi esaminanu principalmente e prestazioni di u sensore in cundizione d'invarianza statica, inclusa risoluzione, ripetibilità, sensibilità, linearità, errore di ritornu, soglia, fluimentu, stabilità ecc. L'indice dinamicu esamina principalmente e prestazioni di u sensore in cundizione di cambiamentu rapidu, inclusa a risposta di frequenza è a risposta di u passu.

A causa di i numerosi indicatori tecnichi di u sensore, vari dati è letteratura sò descritti da diversi anguli, in modu chì diverse persone anu capiscenu diverse, è ancu malintesi è ambiguità.

1, risoluzione è risoluzione:

Definizione: Risoluzione si riferisce à u più chjucu cambiamentu misuratu chì un sensore pò rilevà. A Risoluzione si riferisce à u rapportu di Risoluzione à u valore di scala cumpleta.

Interpretazione 1: A risoluzione hè l'indicatore più basicu di un sensore. Rappresenta a capacità di u sensore di distingue l'oggetti misurati.L'altre specifiche tecniche di u sensore sò descritte in termini di risoluzione cum'è unità minima.

Per i sensori è strumenti cun display digitale, a risoluzione determina u numeru minimu di cifre da visualizà.Per esempiu, a risoluzione di u caliper digitale elettronicu hè 0,01 mm, è l'errore indicatore hè ± 0,02 mm.

Interpretazione 2: A risoluzione hè un numeru assolutu cù unità. Per esempiu, a risoluzione di un sensore di temperatura hè 0,1 ℃, a risoluzione di un sensore di accelerazione hè 0,1 g, ecc.

Interpretazione 3: A risoluzione hè un cuncettu cunnessu è assai simile à a risoluzione, entrambi rapprisentendu a risoluzione di un sensore à una misura.

A principal differenza hè chì a risoluzione hè spressa in percentuale di a risoluzione di u sensore. Hè parente è ùn hà alcuna dimensione. Per esempiu, a risoluzione di u sensore di temperatura hè 0,1 ℃, a gamma completa hè 500 ℃, a risoluzione hè 0,1 / 500 = 0,02%.

2. Ripetibilità:

Definizione: A ripetibilità di u sensore si riferisce à u gradu di differenza trà i risultati di misurazione quandu a misura hè ripetuta parechje volte in a stessa direzione in a stessa cundizione. Chjamatu ancu errore di ripetizione, errore di riproduzione, etc.

Interpretazione 1: A ripetibilità di un sensore deve esse u gradu di differenza trà parechje misurazioni ottenute in e stesse condizioni.Se e condizioni di misurazione cambianu, a comparabilità trà i risultati di misurazione sparirà, chì ùn pò micca esse aduprata cum'è basa per valutà a ripetibilità.

Interpretazione 2: A ripetibilità di u sensore rapprisenta a dispersione è a casualità di i risultati di misurazione di u sensore. A ragione di tale dispersione è casualità hè chì esistenu inevitabilmente diverse perturbazioni aleatorie dentro è fora di u sensore, dendu à i risultati finali di misurazione di u sensore. mostrendu e caratteristiche di e variabili aleatorie.

Interpretazione 3: A deviazione standard di a variabile casuale pò esse usata cum'è espressione quantitativa riproducibile.

Interpretazione 4: Per parechje misurazioni ripetute, una precisione di misurazione più alta pò esse ottenuta se a media di tutte e misurazioni hè presa cum'è u risultatu di misurazione finale. Perchè a deviazione standard di a media hè significativamente più chjuca di a deviazione standard di ogni misura.

3. Linearità:

Definizione: Linearità (Linearità) si riferisce à a deviazione di a curva di input è output di u sensore da a linea recta ideale.

Interpretazione 1: A relazione ideale di input / output di u sensore deve esse lineare, è a so curva input / output deve esse una linea diritta (linea rossa in a figura sottu).

Tuttavia, u sensore attuale hà più o menu una varietà di errori, risultendu in a curva d'entrata è di uscita effettiva ùn hè micca a linea retta ideale, ma una curva (a curva verde in a figura sottu).

A Linearità hè u gradu di differenza trà a curva caratteristica attuale di u sensore è a linea fora di linea, cunnisciuta ancu cum'è nonlinearità o errore non lineare.

Interpretazione 2: Perchè a differenza trà a curva caratteristica attuale di u sensore è a linea ideale hè diversa in diverse dimensioni di misura, u rapportu di u valore massimu di a differenza cù u valore di gamma cumpleta hè spessu adupratu in a gamma di gamma completa. , a linearità hè ancu una quantità relativa.

Interpretazione 3: Perchè a linea ideale di u sensore hè scunnisciuta per a situazione generale di misurazione, ùn pò micca esse ottenuta.Per questa ragione, un metudu di compromessu hè spessu adottatu, vale à dì, aduprendu direttamente i risultati di misurazione di u sensore per calculà a linea di adattamentu chì hè vicinu à a linea ideale.I metudi di calculu specificu includenu metudu di linea di puntu finale, u megliu metudu di linea, metudu menu quadratu è cusì.

4. Stabilità:

Definizione: A stabilità hè a capacità di un sensore di mantene a so prestazione per un periodu di tempu.

Interpretazione 1: A stabilità hè l'indice principale per investigà se u sensore funziona stabilmente in un certu intervallu di tempu. I fattori chì portanu à l'instabilità di u sensore includenu principalmente deriva di temperatura è liberazione di stress internu. Per quessa, hè utile aumentà a compensazione di temperatura è trattamentu di l'anzianu per migliurà a stabilità.

Interpretazione 2: A stabilità pò esse divisa in stabilità à breve tempu è stabilità à longu andà secondu a lunghezza di u periodu di tempu. Quandu u tempu d'osservazione hè troppu cortu, a stabilità è a ripetibilità sò vicine. Dunque, l'indice di stabilità esamina principalmente u longu -stabilità à u termine.A durata specifica di u tempu, secondu l'usu di l'ambiente è i requisiti per determinà.

Interpretazione 3: Sia l'errore assolutu sia l'errore relativu ponu esse aduprati per l'espressione quantitativa di l'indice di stabilità.Per esempiu, un sensore di forza di tippu di tensione hà una stabilità di 0,02% / 12h.

5. Frequenza di campionamentu:

Definizione: Sample Rate si riferisce à u numeru di risultati di misurazione chì ponu esse campionati da u sensore per unità di tempu.

Interpretazione 1: A frequenza di campionamentu hè l'indicatore u più impurtante di e caratteristiche dinamiche di u sensore, chì riflette a capacità di risposta rapida di u sensore. A frequenza di campionamentu hè unu di l'indicatori tecnichi chì devenu esse pienu cunsiderati in casu di cambiamentu rapidu di misura. Sicondu a lege di campionamentu di Shannon, a frequenza di campionamentu di u sensore ùn deve esse menu di 2 volte a frequenza di cambiamentu di a misura.

Interpretazione 2: Cù l'usu di diverse frequenze, a precisione di u sensore varieghja ancu in modu generale. In generale, più alta hè a frequenza di campionamentu, più bassa hè a precisione di misurazione.

A più alta precisione di u sensore hè spessu ottenuta à a velocità di campionamentu più bassa o ancu in condizioni statiche. Dunque, a precisione è a velocità devenu esse tenute in considerazione in a selezzione di sensori.

Cinque cunsiglii di cuncepimentu per i sensori

1. Cumincià cù l'uttellu di l'autobus

Cum'è un primu passu, l'ingegneru deve piglià l'approcciu di prima cunnessione di u sensore per mezu di un uttellu di autobus per limità u scunnisciutu. Un uttellu di bus collega un urdinatore persunale (PC) è dopu à l'I2C, SPI di u sensore, o un altru protocolu chì permette a sensore per "parlà". Una applicazione PC assuciata à un strumentu bus chì furnisce una fonte cunnisciuta è di travagliu per l'invio è a ricezione di dati chì ùn sò micca un driver scunnisciutu, micca autenticatu di microcontrollore integratu (MCU). In u cuntestu di l'utilità Bus, u sviluppatore pò mandà è riceve messaghji per avè una comprensione di u funziunamentu di a sezione prima di pruvà à operà à u livellu integratu.

2. Scrivite u codice di l'interfaccia di trasmissione in Python

Una volta chì u sviluppatore hà pruvatu à utilizà i sensori di u strumentu bus, u prossimu passu hè di scrive u codice di applicazione per i sensori. Invece di saltà direttamente à u codice di microcontrollore, scrive u codice di l'applicazione in Python. script, chì Python seguita di solitu.NET una di e lingue dispunibili in.net. Scrittura d'applicazioni in Python hè rapida è faciule, è furnisce un modu per testà i sensori in l'applicazioni chì ùn sò micca cumplicate cum'è e teste in un ambiente integratu. -codice di livellu renderà più faciule per l'ingegneri chì ùn sò micca integrati à sfruttà script è test di sensori senza a cura di un ingegnere di software integratu.

3. Pruvate u sensore cù Micro Python

Unu di i vantaghji di scrive u primu codice di applicazione in Python hè chì l'applicazioni chjamate à l'applicazione Bus-utility L'interfaccia di Programmazione (API) pò esse facilmente scambiata chjamendu Micro Python.Micro Python funziona in software integratu in tempu reale, chì hà assai sensori per ingegneri per capisce u so valore. Micro Python funziona cù un processatore Cortex-M4, è hè un bonu ambiente da cui debugà u codice di l'applicazione. Non solu hè simplice, ùn ci hè bisognu di scrive driver I2C o SPI quì, chì sò dighjà coperti in a funzione di Micro Python biblioteca.

4. Aduprate u codice di u fornitore di sensori

Ogni codice di campione chì pò esse "scraped" da un fabbricante di sensori, l'ingegneri duveranu andà una longa strada per capisce cumu funziona u sensore. Sfortunatamente, parechji venditori di sensori ùn sò micca esperti in cuncepimentu di software integratu, allora ùn aspettate micca di truvà un esempiu prontu à a produzzione di bella architettura è eleganza. Basta à aduprà u codice di u venditore, amparà cumu funziona sta parte, è a frustrazione di rifatturazione si presenterà finu à ch'ella pò esse pulita integrata in un software incastu. Pò principià cum'è "spaghetti", ma sfruttendu i pruduttori 'capiscitura di u funziunamentu di i so sensori aiuterà à taglià parechji week-end rovinati prima chì u pruduttu sia lanciatu.

5. Aduprate una biblioteca di funzioni di fusione di sensori

Chances are, l'interfaccia di trasmissione di u sensore ùn hè micca nova è ùn hè stata fatta nanzu. Biblioteche cunnisciute di tutte e funzioni, cum'è a "Biblioteca di funzione di Fusione di Sensori" furnita da parechji fabbricanti di chip, aiutanu i sviluppatori à amparà rapidamente, o ancu megliu, è evite ciclu di riqualificazione o mudificazione drastica di l'architettura di u produttu. Parechji sensori ponu esse integrati in tippi o categurie generali, è sti tippi o categurie permetteranu u sviloppu sviluppu di cunduttori chì, se trattati currettamente, sò guasi universali o menu riutilizabili. funzioni di fusione di sensori è amparà i so punti di forza è di punti debuli.

Quandu i sensori sò integrati in sistemi incrustati, ci sò assai modi per aiutà à migliurà u tempu di cuncepimentu è a facilità d'usu. I sviluppatori ùn ponu mai "sbaglià" amparendu cumu i sensori funzionanu da un altu livellu di astrazione à l'iniziu di u cuncepimentu è prima di integralli in un sistema di livellu più bassu.Multi di e risorse dispunibili oghje aiutanu i sviluppatori à "schjattà in terra" senza avè da cumincià da zero.


Tempu di posta: Aug-16-2021