Панҷ малакаи тарроҳӣ ва нишондиҳандаҳои техникии сенсор

Шумораи сенсорҳо дар саросари сатҳи Замин ва дар фазоҳои атрофи мо афзоиш ёфта, ҷаҳонро бо маълумот таъмин мекунад. Ин сенсорҳои дастрас қувваи пешбарандаи рушди Интернети ашё ва инқилоби рақамие мебошанд, ки ҷомеаи мо бо он рӯбарӯ аст, аммо пайвастшавӣ ва дастрасӣ ба маълумот аз сенсорҳо на ҳамеша осон ё осон аст. Дар ин мақола индекси техникии сенсорҳо, 5 малакаи тарроҳӣ ва корхонаҳои истеҳсолкунандаи OEM муаррифӣ карда мешавад.

Пеш аз ҳама, индекси техникӣ асоси объективӣ барои тавсифи самаранокии маҳсулот мебошад. Фаҳмидани нишондиҳандаҳои техникӣ, ба интихоби дуруст ва истифодаи маҳсулот мусоидат мекунад. Нишондиҳандаҳои техникии сенсор ба нишондиҳандаҳои статикӣ ва нишондиҳандаҳои динамикӣ тақсим мешаванд. Нишондиҳандаҳои статикӣ асосан самаранокии сенсорро дар шароити тағйирнопазирии статикӣ, аз ҷумла ҳалли масъала, такрорпазирӣ, ҳассосият, хаттӣ, хатогии бозгашт, остона, лағжиш, устуворӣ ва ғайра месанҷанд. Индекси динамикӣ асосан самаранокии сенсорро дар шароити тағйирёбии босуръат, аз ҷумла вокуниши басомад ва вокуниши зина ба зина месанҷад.

Аз сабаби нишондиҳандаҳои сершумори техникии сенсор, маълумот ва адабиёти гуногун аз кунҷҳои гуногун тавсиф карда мешаванд, ки аз ин рӯ одамони гуногун фаҳмишҳои гуногун ва ҳатто нофаҳмиҳо ва номуайянӣ доранд. Барои ин, якчанд нишондиҳандаҳои асосии техникии зерин барои сенсор тафсир карда мешаванд:

1, қарор ва қарор:

Таъриф: Қатъият ба хурдтарин тағйироти ченшудае, ки сенсор метавонад муайян кунад, ишора мекунад. Қатъият ба таносуби Қатъият ба арзиши миқёси пурра ишора мекунад.

Шарҳи 1: Қатъият нишондиҳандаи асосии сенсор аст. Он қобилияти сенсорро барои фарқ кардани объектҳои ченшуда нишон медиҳад. Дигар хусусиятҳои техникии сенсор аз нигоҳи қарор ҳамчун воҳиди ҳадди ақал тавсиф карда мешаванд.

Барои сенсорҳо ва асбобҳо бо намоиши рақамӣ, қарори ченкунӣ шумораи ҳадди ақали рақамҳоро, ки бояд нишон дода шаванд, муайян мекунад. Масалан, қарори калипери рақамии электронӣ 0,01 мм ва хатогии нишондиҳанда ±0,02 мм аст.

Шарҳи 2: Ҳалли масъала адади мутлақ бо воҳидҳо мебошад. Масалан, ҳали масъалаи сенсори ҳарорат 0,1°C, ҳали масъалаи сенсори шитоб 0,1g ва ғайра мебошад.

Шарҳи 3: Қатъият як мафҳуми ба қарор алоқаманд ва хеле монанд аст, ки ҳарду қарори сенсорро барои андозагирӣ ифода мекунанд.

Фарқи асосӣ дар он аст, ки қарор ҳамчун фоизи қарори сенсор ифода карда мешавад. Он нисбӣ аст ва андоза надорад. Масалан, қарори сенсори ҳарорат 0.1℃, диапазони пурра 500℃, қарор 0.1/500=0.02% аст.

2. Такрорпазирӣ:

Таъриф: Такрорпазирии сенсор ба дараҷаи фарқияти байни натиҷаҳои ченкунӣ ҳангоми такрори якчанд маротиба дар як самт дар як шароит ишора мекунад. Инро инчунин хатои такрорӣ, хатои такрорӣ ва ғайра меноманд.

Шарҳи 1: Такрорпазирии сенсор бояд дараҷаи фарқияти байни андозагириҳои сершуморе бошад, ки дар як шароит ба даст оварда шудаанд. Агар шароити андозагирӣ тағйир ёбад, муқоисапазирии байни натиҷаҳои андозагирӣ нопадид мешавад, ки онро ҳамчун асос барои арзёбии такрорпазирӣ истифода бурдан мумкин нест.

Шарҳи 2: Такрорпазирии сенсор парокандагӣ ва тасодуфии натиҷаҳои андозагирии сенсорро ифода мекунад. Сабаби чунин парокандагӣ ва тасодуфӣ дар он аст, ки ногузирии гуногуни тасодуфӣ дар дохил ва беруни сенсор вуҷуд дорад, ки боиси натиҷаҳои ниҳоии андозагирии сенсор мегардад, ки хусусиятҳои тағйирёбандаҳои тасодуфиро нишон медиҳанд.

Шарҳи 3: Инҳирофи стандартии тағйирёбандаи тасодуфӣ метавонад ҳамчун ифодаи миқдории такроршаванда истифода шавад.

Шарҳи 4: Барои андозагириҳои такрории сершумор, агар миёнаи ҳамаи андозагириҳо ҳамчун натиҷаи ниҳоии андозагирӣ гирифта шавад, дақиқии баландтари андозагириро ба даст овардан мумкин аст. Зеро инҳирофи стандартии миёна аз инҳирофи стандартии ҳар як андозагирӣ ба таври назаррас хурдтар аст.

3. Хаттӣ:

Таъриф: Хаттӣ (Хаттӣ) ба инҳирофи каҷи вуруд ва хуруҷи сенсор аз хати рости идеалӣ ишора мекунад.

Шарҳи 1: Муносибати идеалии вуруд/хуруҷи сенсор бояд хаттӣ бошад ва каҷи вуруд/хуруҷи он бояд хати рост бошад (хати сурх дар расми зер).

Аммо, сенсори воқеӣ беш ё кам хатогиҳои гуногун дорад, ки дар натиҷа каҷхати вуруд ва баромади воқеӣ хати рости идеалӣ нест, балки каҷ аст (каҷхати сабз дар расми зер).

Хаттӣ дараҷаи фарқияти байни каҷи хоси воқеии сенсор ва хатти ғайрихаттӣ аст, ки онро ғайрихаттӣ ё хатои ғайрихаттӣ низ меноманд.

Шарҳи 2: Азбаски фарқияти байни каҷи хоси воқеии сенсор ва хати идеалӣ дар андозаҳои гуногуни андозагирӣ гуногун аст, аксар вақт дар диапазони пурраи диапазон нисбати арзиши максималии фарқият ба арзиши пурраи диапазон истифода мешавад. Албатта, хаттӣ низ як миқдори нисбӣ аст.

Шарҳи 3: Азбаски хати идеалии сенсор барои вазъияти умумии андозагирӣ номаълум аст, онро ба даст овардан мумкин нест. Аз ин сабаб, аксар вақт усули созиш истифода мешавад, яъне мустақиман бо истифода аз натиҷаҳои андозагирии сенсор хати мувофиқро, ки ба хати идеалӣ наздик аст, ҳисоб мекунад. Усулҳои мушаххаси ҳисобкунӣ усули хати нуқтаи ниҳоӣ, усули хати беҳтарин, усули квадратҳои хурдтарин ва ғайраро дар бар мегиранд.

4. Устуворӣ:

Таъриф: Устуворӣ қобилияти сенсор барои нигоҳ доштани кори худ дар тӯли муддати муайян аст.

Шарҳи 1: Устуворӣ нишондиҳандаи асосии таҳқиқи он аст, ки оё сенсор дар як муддати муайян устувор кор мекунад. Омилҳое, ки боиси ноустувории сенсор мешаванд, асосан лағжиши ҳарорат ва рафъи фишори дохилӣ мебошанд. Аз ин рӯ, барои беҳтар кардани устуворӣ, зиёд кардани ҷуброни ҳарорат ва коркарди пиршавӣ муфид аст.

Тафсири 2: Устувориро вобаста ба давомнокии давраи вақт ба устувории кӯтоҳмуддат ва устувории дарозмуддат тақсим кардан мумкин аст. Вақте ки вақти мушоҳида хеле кӯтоҳ аст, устуворӣ ва такроршавандагӣ наздиканд. Аз ин рӯ, индекси устуворӣ асосан устувории дарозмуддатро месанҷад. Давомнокии мушаххаси вақт, вобаста ба истифодаи муҳит ва талабот барои муайян кардан.

Шарҳи 3: Ҳам хатои мутлақ ва ҳам хатои нисбиро барои ифодаи миқдории индекси устуворӣ истифода бурдан мумкин аст. Масалан, сенсори қувваи навъи деформатсионӣ устувории 0.02%/12 соат дорад.

5. Басомади намунагирӣ:

Таъриф: Суръати намуна ба шумораи натиҷаҳои андозагирӣ, ки сенсор метавонад дар як воҳиди вақт намуна гирад, ишора мекунад.

Шарҳи 1: Басомади намунагирӣ муҳимтарин нишондиҳандаи хусусиятҳои динамикии сенсор буда, қобилияти вокуниши зуди сенсорро инъикос мекунад. Басомади намунагирӣ яке аз нишондиҳандаҳои техникӣ мебошад, ки бояд дар сурати тағйирёбии босуръати андозагирӣ пурра ба назар гирифта шавад. Мувофиқи қонуни намунагирии Шеннон, басомади намунагирии сенсор набояд аз 2 маротиба аз басомади тағйирёбии ченшаванда камтар бошад.

Шарҳи 2: Бо истифодаи басомадҳои гуногун, дақиқии сенсор низ мувофиқан фарқ мекунад. Умуман, ҳар қадар басомади намунагирӣ баландтар бошад, дақиқии андозагирӣ ҳамон қадар пасттар аст.

Дақиқии баландтарини сенсор аксар вақт дар пасттарин суръати намунагирӣ ё ҳатто дар шароити статикӣ ба даст оварда мешавад. Аз ин рӯ, ҳангоми интихоби сенсор бояд дақиқӣ ва суръат ба назар гирифта шаванд.

Панҷ маслиҳати тарроҳӣ барои сенсорҳо

1. Бо асбоби автобус оғоз кунед

Ҳамчун қадами аввал, муҳандис бояд равиши пайваст кардани сенсорро тавассути асбоби шина барои маҳдуд кардани номаълум истифода барад. Асбоби шина компютери шахсиро (PC) ва сипас ба протоколи I2C, SPI ё дигар сенсор, ки ба сенсор имкон медиҳад, ки "сӯҳбат кунад" пайваст мекунад. Барномаи компютерӣ, ки бо асбоби шина алоқаманд аст, ки манбаи маълум ва кориро барои фиристодан ва қабули маълумоте, ки драйвери микроконтроллери дарунсохти номаълум ва тасдиқнашуда (MCU) нест, таъмин мекунад. Дар заминаи утилитаи шина, таҳиягар метавонад паёмҳоро фиристад ва қабул кунад, то пеш аз кӯшиши кор дар сатҳи дарунсохт, дарк кунад, ки ин бахш чӣ гуна кор мекунад.

2. Коди интерфейси интиқолро дар Python нависед

Пас аз он ки таҳиягар кӯшиш кард, ки сенсорҳои асбоби автобусро истифода барад, қадами навбатӣ навиштани рамзи барнома барои сенсорҳо мебошад. Ба ҷои он ки мустақиман ба рамзи микроконтроллер гузаред, рамзи барномаро бо забони Python нависед. Бисёре аз утилитҳои автобус ҳангоми навиштани скриптҳои навиштан плагинҳо ва рамзи намунаро танзим мекунанд, ки Python одатан аз он пайравӣ мекунад. NET яке аз забонҳои дастрас дар net. Навиштани барномаҳо бо забони Python зуд ва осон аст ва он роҳеро барои санҷидани сенсорҳо дар барномаҳое фароҳам меорад, ки ба мисли санҷиш дар муҳити дарунсохт мураккаб нестанд. Доштани рамзи сатҳи баланд барои муҳандисони ғайридарунсохт истихроҷи скриптҳо ва санҷишҳои сенсорро бе нигоҳубини муҳандиси нармафзори дарунсохт осон мекунад.

3. Сенсорро бо Micro Python санҷед

Яке аз бартариҳои навиштани рамзи аввалини барнома дар Python дар он аст, ки даъватҳои барнома ба интерфейси барномасозии Bus-utility application (API)-ро бо даъват кардани Micro Python ба осонӣ иваз кардан мумкин аст. Micro Python дар нармафзори дарунсохти вақти воқеӣ кор мекунад, ки барои муҳандисон сенсорҳои зиёде дорад, то арзиши онро дарк кунанд. Micro Python дар протсессори Cortex-M4 кор мекунад ва ин муҳити хубест барои ислоҳи рамзи барнома. Ин на танҳо содда аст, балки дар ин ҷо лозим нест, ки драйверҳои I2C ё SPI-ро нависед, зеро онҳо аллакай дар китобхонаи функсияҳои Micro Python фаро гирифта шудаанд.

4. Рамзи таъминкунандаи сенсорро истифода баред

Ҳар гуна рамзи намунавӣ, ки метавонад аз истеҳсолкунандаи сенсор "харошида" шавад, муҳандисон бояд роҳи дуреро тай кунанд, то бифаҳманд, ки чӣ гуна сенсор кор мекунад. Мутаассифона, бисёре аз фурӯшандагони сенсор мутахассисони тарроҳии нармафзори дарунсохт нестанд, аз ин рӯ интизор нашавед, ки намунаи омода барои истеҳсолот аз меъмории зебо ва зебоӣ пайдо кунед. Танҳо рамзи фурӯшандаро истифода баред, бифаҳмед, ки ин қисм чӣ гуна кор мекунад ва ноумедии рефакторинг то он даме, ки он ба нармафзори дарунсохт комилан ворид карда шавад, ба миён меояд. Он метавонад ҳамчун "спагетти" оғоз шавад, аммо истифодаи фаҳмиши истеҳсолкунандагон дар бораи он ки сенсорҳои онҳо чӣ гуна кор мекунанд, ба кам кардани шумораи зиёди рӯзҳои истироҳати харобшуда пеш аз ба кор андохтани маҳсулот мусоидат мекунад.

5. Аз китобхонаи функсияҳои муттаҳидсозии сенсорҳо истифода баред

Эҳтимол дорад, ки интерфейси интиқоли сенсор нав нест ва қаблан анҷом дода нашуда буд. Китобхонаҳои маъруфи ҳама функсияҳо, ба монанди "Китобхонаи функсияи Sensor Fusion", ки аз ҷониби бисёр истеҳсолкунандагони чип пешниҳод шудааст, ба таҳиягарон кӯмак мекунанд, ки зуд ё ҳатто беҳтар омӯзанд ва аз давраи аз нав таҳия ё тағир додани куллии меъмории маҳсулот канорагирӣ кунанд. Бисёре аз сенсорҳоро метавон ба намудҳо ё категорияҳои умумӣ муттаҳид кард ва ин намудҳо ё категорияҳо имкон медиҳанд, ки драйверҳое, ки дар сурати дуруст кор кардан қариб универсалӣ ё камтар қобили истифодаи такрорӣ мебошанд, таҳияи бефосила кунанд. Ин китобхонаҳои функсияҳои омезиши сенсорҳоро пайдо кунед ва қувват ва заъфҳои онҳоро омӯзед.

Вақте ки сенсорҳо ба системаҳои дарунсохт ворид карда мешаванд, роҳҳои зиёде барои беҳтар кардани вақти тарроҳӣ ва осонии истифода вуҷуд доранд. Таҳиягарон ҳеҷ гоҳ наметавонанд бо омӯхтани тарзи кори сенсорҳо аз сатҳи баланди абстраксия дар аввали тарроҳӣ ва пеш аз ворид кардани онҳо ба системаи сатҳи поёнӣ "хато кунанд". Бисёре аз захираҳои имрӯза ба таҳиягарон кӯмак мекунанд, ки бидуни аз сифр оғоз кардан "ба кор шурӯъ кунанд".