Racia erara kompenso depremaj sensilojestas la ŝlosilo por ilia apliko. Premaj sensiloj ĉefe havas sentivecan eraron, kompensan eraron, histerezan eraron kaj linean eraron. Ĉi tiu artikolo enkondukos la mekanismojn de ĉi tiuj kvar eraroj kaj ilian efikon al testrezultoj. Samtempe ĝi enkondukos premajn kalibrajn metodojn kaj aplikajn ekzemplojn por plibonigi mezuran precizecon.
Nuntempe ekzistas ampleksa vario de sensiloj sur la merkato, kio permesas al projektaj inĝenieroj elekti la premajn sensilojn postulatajn por la sistemo. Ĉi tiuj sensiloj inkluzivas ambaŭ la plej bazajn transformilojn kaj pli kompleksajn altajn integriĝajn sensilojn kun sur-blataj cirkvitoj. Pro ĉi tiuj diferencoj, projektaj inĝenieroj devas strebi kompensi mezurajn erarojn en premaj sensiloj, kio estas grava paŝo por certigi, ke la sensiloj plenumas projektajn kaj aplikajn postulojn. En iuj kazoj, kompenso ankaŭ povas plibonigi la ĝeneralan agadon de sensiloj en aplikoj.
La konceptoj diskutitaj en ĉi tiu artikolo estas aplikeblaj al la projektado kaj apliko de diversaj premaj sensiloj, kiuj havas tri kategoriojn:
1. Baza aŭ nekompensita kalibrado;
2. Estas kalibrado kaj temperatura kompenso;
3. Ĝi havas kalibradon, kompenson kaj amplifadon.
Kompenso, gamo -kalibrado kaj temperatura kompenso povas esti ĉiuj atingitaj per maldikaj retaj rezistemaj retoj, kiuj uzas laseron -korektadon dum la paka procezo. Ĉi tiu sensilo estas kutime uzata kune kun mikrokontrolilo, kaj la enigita programaro de la mikrokontrolilo mem establas la matematikan modelon de la sensilo. Post kiam la mikrokontrolilo legas la elira tensio, la modelo povas konverti la tension en preman mezuran valoron per la transformo de la analoga-cifereca konvertilo.
La plej simpla matematika modelo por sensiloj estas la translokiga funkcio. La modelo povas esti optimumigita dum la tuta kalibra procezo, kaj ĝia matureco pliiĝos kun la kresko de kalibraj punktoj.
De metrologia perspektivo, mezura eraro havas sufiĉe striktan difinon: ĝi karakterizas la diferencon inter mezurita premo kaj efektiva premo. Tamen kutime ne eblas rekte akiri la efektivan premon, sed ĝi povas esti taksita per uzado de taŭgaj premaj normoj. Metrologoj kutime uzas instrumentojn kun precizeco almenaŭ 10 fojojn pli alta ol la mezurita ekipaĵo kiel mezuraj normoj.
Pro la fakto, ke nekalibraj sistemoj nur povas konverti elira tensio al premo uzante tipajn sentivecojn kaj kompensajn valorojn.
Ĉi tiu nekalkulita komenca eraro konsistas el la jenaj komponentoj:
1. Sentiveca eraro: La grando de la eraro generita estas proporcia al la premo. Se la sentiveco de la aparato estas pli alta ol la tipa valoro, la sentiveca eraro estos kreskanta funkcio de premo. Se la sentiveco estas pli malalta ol la tipa valoro, la sentiveca eraro estos malpliiĝanta funkcio de premo. La kialo de ĉi tiu eraro estas pro ŝanĝoj en la disvastiga procezo.
2. Offset Error: Pro la konstanta vertikala kompenso tra la tuta prema gamo, ŝanĝoj en transforma disvastigo kaj lasera alĝustiga korekto rezultigos kompensajn erarojn.
3. Lag Eraro: Plejofte, malfrua eraro povas esti tute ignorita ĉar silicio -vafoj havas altan mekanikan rigidecon. Ĝenerale, histereza eraro nur devas esti pripensita en situacioj en kiuj estas grava ŝanĝo en premo.
4. Lineara Eraro: Ĉi tio estas faktoro, kiu havas relative malgrandan efikon sur la komenca eraro, kiu estas kaŭzita de la fizika nelinieco de la silicia vakso. Tamen, por sensiloj kun amplifiloj, la nelinieco de la amplifilo ankaŭ devas esti inkluzivita. La lineara erara kurbo povas esti konkava kurbo aŭ konveksa kurbo.
Kalibrado povas forigi aŭ tre redukti ĉi tiujn erarojn, dum kompensaj teknikoj tipe postulas determini la parametrojn de la efektiva translokiga funkcio de la sistemo, anstataŭ simple uzi tipajn valorojn. Potenciometroj, alĝustigeblaj rezistiloj kaj aliaj aparatoj povas esti ĉiuj uzataj en la kompensprocezo, dum programaro povas pli flekse efektivigi ĉi tiun eraran kompensan laboron.
La unu -punkta kalibra metodo povas kompensi por kompensi erarojn forigante drivon ĉe la nula punkto de la translokiga funkcio, kaj ĉi tiu tipo de kalibra metodo estas nomata aŭtomata nulo. Kompensita kalibrado estas kutime farita ĉe nula premo, precipe en diferencaj sensiloj, ĉar diferenca premo estas tipe 0 sub nominalaj kondiĉoj. Por puraj sensiloj, kompensa kalibrado estas pli malfacila ĉar ĝi aŭ postulas premon legantan sistemon por mezuri sian kalibritan preman valoron sub mediaj atmosferaj premaj kondiĉoj, aŭ prema regilo por akiri la deziratan premon.
La nula prema kalibrado de diferencaj sensiloj estas tre preciza ĉar la kalibra premo estas strikte nulo. Aliflanke, la kalibra precizeco kiam la premo ne estas nulo dependas de la agado de la prema regilo aŭ mezurada sistemo.
Elektu kalibran premon
La elekto de kalibra premo estas tre grava, ĉar ĝi determinas la preman gamon, kiu atingas la plej bonan precizecon. Fakte, post kalibrado, la efektiva kompensa eraro estas minimumigita ĉe la kalibra punkto kaj restas ĉe malgranda valoro. Tial, la kalibra punkto devas esti elektita surbaze de la cela prema gamo, kaj la prema gamo eble ne konformas al la labora gamo.
Por konverti la elira tensio en preman valoron, tipa sentiveco estas kutime uzata por kalibrado de unu punkto en matematikaj modeloj ĉar la efektiva sentiveco ofte estas nekonata.
Post plenumado de kompensa kalibrado (PCAL = 0), la erara kurbo montras vertikalan kompenson rilate al la nigra kurbo reprezentanta la eraron antaŭ kalibrado.
Ĉi tiu kalibra metodo havas pli striktajn postulojn kaj pli altajn efektivigajn kostojn kompare kun la unu -punkta kalibra metodo. Tamen, kompare kun la punkto -kalibra metodo, ĉi tiu metodo povas signife plibonigi la precizecon de la sistemo ĉar ĝi ne nur kalibras la kompenson, sed ankaŭ kalibras la sentivecon de la sensilo. Tial, en erara kalkulo, efektivaj sentivecaj valoroj povas esti uzataj anstataŭ atipaj valoroj.
Ĉi tie, kalibrado estas farita en kondiĉoj de 0-500 megapaskaloj (plenskala). Ĉar la eraro ĉe la kalibraj punktoj estas proksima al nulo, estas precipe grave agordi ĝuste ĉi tiujn punktojn por akiri la minimuman mezuran eraron ene de la atendata prema gamo.
Iuj aplikoj postulas altan precizecon konservi tra la tuta prema gamo. En ĉi tiuj aplikoj, la mult-punkta kalibra metodo povas esti uzata por akiri la plej idealajn rezultojn. En la mult-punkta kalibra metodo, ne nur kompensaj kaj sentivecaj eraroj estas konsiderataj, sed ankaŭ plej multaj linearaj eraroj estas konsiderataj. La matematika modelo uzata ĉi tie estas ĝuste la sama kiel la du-eta kalibrado por ĉiu kalibra intervalo (inter du kalibraj punktoj).
Tri -punkta kalibrado
Kiel menciite antaŭe, lineara eraro havas konsekvencan formon, kaj la erara kurbo konformas al la kurbo de kvadrata ekvacio, kun antaŭvidebla grandeco kaj formo. Ĉi tio validas precipe por sensiloj, kiuj ne uzas amplifilojn, ĉar la nelinieco de la sensilo baziĝas esence sur mekanikaj kialoj (kaŭzitaj de la maldika filma premo de la silicio -ondo).
La priskribo de linearaj eraraj trajtoj povas esti akirita kalkulante la averaĝan linean eraron de tipaj ekzemploj kaj determinante la parametrojn de la polinoma funkcio (× 2+bx+c). La modelo akirita post determinado de A, B, kaj C estas efika por sensiloj de la sama tipo. Ĉi tiu metodo povas efike kompensi linearajn erarojn sen bezono de tria kalibra punkto.
Afiŝotempo: Feb-27-2025