Mir hëllefen d'Welt zënter 2004 wuessen

Fënnef Designfäegkeeten an technesch Indikatoren vum Sensor

D'Zuel vun de Sensoren wiisst iwwer d'Äerduewerfläch an an de Raum ronderëm eis, déi d'Welt mat Daten zur Verfügung stellen. an Zougrëff op Daten vu Sensoren geet net ëmmer direkt oder einfach. Dëse Pabeier féiert de Sensor techneschen Index, 5 Design Fäegkeeten an OEM Entreprisen vir.

Éischtens ass den techneschen Index déi objektiv Basis fir d'Performance vun engem Produkt ze charakteriséieren. Verstitt déi technesch Indikatoren, hëlleft déi richteg Auswiel a Benotzung vum Produkt. Déi technesch Indikatoren vum Sensor sinn a statesch Indikatoren an dynamesche Indikatoren opgedeelt. Déi statesch Indikatoren ënnersichen haaptsächlech d'Performance vum Sensor ënner der Bedingung vun der statescher Invarianz, inklusiv Resolutioun, Widderhuelbarkeet, Empfindlechkeet, Linearitéit, Retourfehler, Schwell, Kräizer, Stabilitéit a sou weider. vu schnelle Verännerung, inklusiv Frequenz Äntwert a Schrëtt Äntwert.

Wéinst de ville techneschen Indikatoren vum Sensor gi verschidde Donnéeën a Literatur aus verschiddene Winkele beschriwwen, sou datt verschidde Leit verschidde Versteesdemech hunn, a souguer Mëssverständnis an Onkloerheet.

1, Resolutioun an Resolutioun:

Definitioun: Resolutioun bezitt sech op déi klengst gemooss Ännerung déi e Sensor kann erkennen.

Interpretatioun 1: Resolutioun ass de Basisindikator vun engem Sensor. Et duerstellt dem Sensor seng Fäegkeet fir déi gemoossene Objeten z'ënnerscheeden. Déi aner technesch Spezifikatioune vum Sensor ginn a punkto Opléisung als déi minimal Eenheet beschriwwen.

Fir Sensoren an Instrumenter mat digitalem Display, bestëmmt d'Resolutioun d'Minimalzuel vun Ziffere fir ze weisen.

Interpretatioun 2: Resolutioun ass eng absolut Zuel mat Unitéiten. Zum Beispill ass d'Resolutioun vun engem Temperatursensor 0,1 ℃, d'Resolutioun vun engem Beschleunigungssensor ass 0,1g, etc.

Interpretatioun 3: Resolutioun ass e verbonne a ganz ähnlecht Konzept wéi d'Resolutioun, béid representéieren d'Resolutioun vun engem Sensor zu enger Messung.

Den Haaptunterschied ass datt d'Resolutioun ausgedréckt gëtt als e Prozentsaz vun der Resolutioun vum Sensor. Et ass relativ an huet keng Dimensioun. Zum Beispill ass d'Resolutioun vum Temperatursensor 0,1 ℃, ganz Palette ass 500 ℃, d'Resolutioun ass 0.1/500 = 0.02%.

2. Widderhuelbarkeet:

Definitioun: Widderhuelbarkeet vum Sensor bezitt sech op den Grad vum Ënnerscheed tëscht de Messresultater wann d'Miessung e puer Mol an der selwechter Richtung ënner deemselwechten Zoustand widderholl gëtt.

Interpretatioun 1: Widderhuelbarkeet vun engem Sensor muss den Ënnerscheed sinn tëscht multiple Miessunge kritt ënner de selwechte Bedéngungen.

Interpretatioun 2: D'Widderhuelbarkeet vum Sensor stellt d'Dispersioun an d'Zufall vun de Messresultater vum Sensor duer. weist d'Charakteristike vu zoufälleger Variabelen.

Interpretatioun 3: D'Standardabweichung vun der zoufälleger Variabel kann als reproduzéierbare quantitativen Ausdrock benotzt ginn.

Interpretatioun 4: Fir multiple widderholl Miessunge kann eng méi héich Miessgenauegkeet kritt ginn wann den Duerchschnëtt vun alle Miessunge als dat lescht Messresultat geholl gëtt.

3. Linearitéit:

Definitioun: Linearitéit (Linearitéit) bezitt sech op d'Deviatioun vum Sensor Input an Output Curve vun der idealer richteger Linn.

Interpretatioun 1: Déi ideal Sensor Input/Output Relatioun soll linear sinn, a seng Input/Output Curve sollt eng direkt Linn sinn (rout Linn an der Figur hei ënnen).

Wéi och ëmmer, den aktuellen Sensor huet méi oder manner eng Villfalt vu Feeler, wat zu der aktueller Input- an Outputkurve resultéiert ass net déi ideal riicht Linn, awer eng Curve (déi gréng Curve an der Figur hei ënnen).

Linearitéit ass den Grad vum Ënnerscheed tëscht der aktueller charakteristescher Curve vum Sensor an der Offline Linn, och bekannt als Netlinearitéit oder Netlinear Feeler.

Interpretatioun 2: Well den Ënnerscheed tëscht der aktueller charakteristescher Curve vum Sensor an der idealer Linn anescht ass mat verschiddene Messgréissten, gëtt de Verhältnis vum maximale Wäert vum Ënnerscheed zum ganzen Range Wäert dacks am ganze Beräich benotzt. , Linearitéit ass och eng relativ Quantitéit.

Interpretatioun 3: Well déi ideal Linn vum Sensor fir déi allgemeng Messsituatioun onbekannt ass, kann se net erreecht ginn. déi no bei der idealer Linn läit.Déi spezifesch Berechnungsmethoden enthalen Endpunktlinnmethod, bescht Linnmethod, mannst quadratesch Method an sou weider.

4. Stabilitéit:

Definitioun: Stabilitéit ass d'Fäegkeet vun engem Sensor fir seng Leeschtung iwwer eng Zäitperiod z'erhalen.

Interpretatioun 1: Stabilitéit ass den Haaptindex fir z'ënnersichen ob de Sensor stabil an engem bestëmmten Zäitberäich funktionnéiert. an alternd Behandlung fir d'Stabilitéit ze verbesseren.

Interpretatioun 2: Stabilitéit kann a kuerzfristeg Stabilitéit a laangfristeg Stabilitéit no der Längt vun der Zäitperiod opgedeelt ginn.Wann d'Observatiounszäit ze kuerz ass, sinn d'Stabilitéit an d'Widderhuelbarkeet no. -term Stabilitéit.Déi spezifesch Zäit, no der Notzung vun der Ëmwelt an Ufuerderunge fir ze bestëmmen.

Interpretatioun 3: Béid absolute Feeler a relativen Feeler kënne fir de quantitativen Ausdrock vum Stabilitéitsindex benotzt ginn. Zum Beispill huet e Stammtyp Kraaft Sensor eng Stabilitéit vun 0,02%/12h.

5. Sampling Frequenz:

Definitioun: Probequote bezitt sech op d'Zuel vu Messresultater, déi vum Sensor pro Eenheet Zäit kënne gesammelt ginn.

Interpretatioun 1: D'Samplingsfrequenz ass dee wichtegsten Indikator fir déi dynamesch Charakteristike vum Sensor, wat d'rapid Reaktiounsfäegkeet vum Sensor reflektéiert. Geméiss dem Shannon säi Probe Gesetz soll d'Sampling Frequenz vum Sensor net manner wéi 2 Mol d'Verännerungsfrequenz vun de gemoossene sinn.

Interpretatioun 2: Mat der Notzung vu verschiddene Frequenzen variéiert d'Genauegkeet vum Sensor och deementspriechend. Allgemeng gesi méi héich wéi d'Prouffrequenz, méi niddreg d'Miessgenauegkeet.

Déi héchste Genauegkeet vum Sensor gëtt dacks mat der niddregster Samplungsgeschwindegkeet kritt oder souguer ënner statesche Bedéngungen.

Fënnef Design Tipps fir Sensoren

1. Start mam Bus -Tool

Als éischte Schrëtt sollt den Ingenieur d'Approche huelen fir als éischt de Sensor duerch e Businstrument ze verbannen fir dat Onbekannt ze limitéieren. Sensor fir "schwätzen". Eng PC Uwendung verbonne mat engem Businstrument dat eng bekannt a funktionéierend Quell bitt fir Daten ze schécken an z'empfänken, déi net en onbekannten, net authentifizéierten embedded Microcontroller (MCU) Chauffer sinn. Am Kontext vum Bus Utility, den Entwéckler kann Messagen schécken a kréien fir e Versteesdemech ze kréien wéi d'Sektioun funktionnéiert ier Dir probéiert um embedded Niveau ze bedreiwen.

2. Schreift den Iwwerdroungsinterface Code am Python

Wann den Entwéckler probéiert huet d'Sensoren vum Bus Tool ze benotzen, ass de nächste Schrëtt d'Applikatiounscode fir d'Sensoren ze schreiwen Anstatt direkt op de Mikrokontrollercode ze sprangen, schreift d'Applikatiounscode am Python. Scripten, déi de Python normalerweis verfollegt. -Niveau Code mécht et einfach fir net-embedded Ingenieuren fir Sensorscripts an Tester ze gruewen ouni d'Betreiung vun engem embedded Software Ingenieur.

3. Test den Sensor mam Micro Python

Ee vun de Virdeeler fir den éischte Applikatiounscode am Python ze schreiwen ass datt d'Applikatioun rifft op de Bus-Utility Application Programming Interface (API) ka ganz ausgetosch ginn andeems Dir Micro Python nennt. Micro Python leeft an Echtzäit embedded Software, déi vill huet Sensoren fir Ingenieuren fir säi Wäert ze verstoen. De Micro Python leeft op engem Cortex-M4 Prozessor, an et ass e gutt Ëmfeld fir den Applikatiounscode ze debuggen. Bibliothéik.

4. Benotzt de Sensor Liwwerant Code

All Probe -Code, dee vun engem Sensorhersteller "geschrauft" ka ginn, Ingenieuren musse wäit goen fir ze verstoen wéi de Sensor funktionnéiert. Produktiouns-prett Beispill vu schéiner Architektur an Eleganz. Benotzt just de Verkeefercode, léiert wéi dësen Deel funktionnéiert, an d'Frustratioun vum Refactoring wäert entstoen bis et propper an embedded Software integréiert ka ginn. Et kann ufänken als "Spaghetti", awer d'Benotzung vun den Hiersteller 'Verstoe vu wéi hir Sensore funktionnéieren hëlleft op vill ruinéierten Weekend ze reduzéieren ier de Produkt lancéiert gëtt.

5. Benotzt eng Bibliothéik vu Sensorfusiounsfunktiounen

Wahrscheinlech sinn d'Transmissiounsinterface vum Sensor net nei an ass net virdru gemaach ginn. Bekannte Bibliothéike vun alle Funktiounen, sou wéi d '"Sensor Fusion Funktiounsbibliothéik" vu ville Chip Hiersteller geliwwert, hëllefen den Entwéckler séier ze léieren, oder souguer besser, a vermeit de Zyklus fir d'Produktarchitektur nei z'entwéckelen oder drastesch z'änneren.Vill Sensore kënnen an allgemeng Aarte oder Kategorien integréiert ginn, an dës Aarte oder Kategorien erlaben déi glat Entwécklung vun Treiber déi, wa se richteg gehandhabt ginn, bal universell oder manner nei ze benotzen sinn. Sensor Fusiounsfunktiounen a léiert hir Stäerkten a Schwächen.

Wann d'Sensoren an embedded Systemer integréiert sinn, ginn et vill Weeër fir d'Designzäit an d'Benotzungsfäegkeet ze verbesseren.Entwéckler kënnen ni "falsch goen" andeems se léieren wéi Sensore funktionnéieren vun engem héijen Abstraktiounsniveau am Ufank vum Design a ier se se integréieren an e méi nidderegen Niveau System.


Post Zäit: 16-Aug-2021