Бројот на сензори се шири низ површината на земјата и во просторите околу нас, обезбедувајќи му податоци на светот. Овие прифатливи сензори се движечката сила зад развојот на Интернет на нештата и дигиталната револуција со која се соочува нашето општество, а сепак поврзува и пристапот до податоци од сензори не оди секогаш директно или лесно. Овој труд ќе го претстави техничкиот индекс на сензорот, 5 вештини за дизајн и OEM претпријатија.
Прво на сите, техничкиот индекс е објективна основа за карактеризирање на перформансите на производот. Разбирање на техничките показатели, помагање на правилен избор и употреба на производот. Техничките индикатори на сензорот се поделени на статични индикатори и динамични индикатори. Статичките показатели главно ги испитуваат перформансите на сензорот под услов на статичка непроменливост, вклучувајќи резолуција, повторливост, чувствителност, линеарност, грешка при враќање, праг, лази, стабилност и така натаму. Динамичкиот индекс главно ги испитува перформансите на сензорот под услов на брзи промени, вклучувајќи фреквентен одговор и чекор одговор.
Поради бројните технички показатели на сензорот, различни податоци и литература се опишани од различни агли, така што различни луѓе имаат различно разбирање, па дури и недоразбирање и двосмисленост. За таа цел, се толкуваат следниве неколку главни технички показатели за сензорот:
1, резолуција и резолуција:
Дефиниција: Резолуцијата се однесува на најмалата измерена промена што сензорот може да ја открие. Резолуцијата се однесува на односот на Резолуцијата до вредноста на целосниот размер.
Интерпретација 1: Резолуцијата е најосновниот показател за сензорот. Ја претставува способноста на сензорот да ги разликува измерените објекти. Другите технички спецификации на сензорот се опишани во смисла на резолуција како минимална единица.
За сензори и инструменти со дигитален дисплеј, резолуцијата го одредува минималниот број на цифри што треба да се прикажат. На пример, резолуцијата на електронскиот дигитален дебеломер е 0,01 мм, а грешката во индикаторот е ± 0,02 мм.
Интерпретација 2: Резолуцијата е апсолутен број со единици. На пример, резолуцијата на сензорот за температура е 0.1 ℃, резолуцијата на сензорот за забрзување е 0.1g, итн.
Интерпретација 3: Резолуцијата е поврзан и многу сличен концепт со резолуцијата, и двете претставуваат резолуција на сензор на мерење.
Главната разлика е во тоа што резолуцијата е изразена како процент од резолуцијата на сензорот. Тоа е релативно и нема димензија. На пример, резолуцијата на сензорот за температура е 0.1 ℃, целиот опсег е 500 ℃, резолуцијата е 0.1/500 = 0.02%.
2. Повторливост:
Дефиниција: Повторливоста на сензорот се однесува на степенот на разлика помеѓу резултатите од мерењето кога мерењето се повторува неколку пати во иста насока под иста состојба. Исто така се нарекува грешка во повторување, грешка во репродукцијата итн.
Интерпретација 1: Повторливоста на сензорот мора да биде степенот на разлика помеѓу повеќекратни мерења добиени под исти услови. Ако се променат условите за мерење, споредливоста помеѓу резултатите од мерењето ќе исчезне, што не може да се користи како основа за проценка на повторливоста.
Интерпретација 2: Повторливоста на сензорот претставува дисперзија и случајност на резултатите од мерењето на сензорот. Причината за таквата дисперзија и случајност е што разни случајни нарушувања неизбежно постојат внатре и надвор од сензорот, што резултира со конечни резултати од мерењето на сензорот покажувајќи ги карактеристиките на случајните променливи.
Интерпретација 3: Стандардната девијација на случајната променлива може да се користи како репродуктивен квантитативен израз.
Толкување 4: За повеќекратни повторени мерења, може да се добие повисока точност на мерењето ако просечниот резултат на сите мерења се земе како конечен резултат на мерењето. Бидејќи стандардната девијација на просекот е значително помала од стандардната девијација на секоја мерка.
3. Линеарност:
Дефиниција: Линеарноста (Линеарност) се однесува на отстапување на кривата за влез и излез на сензорот од идеалната права линија.
Интерпретација 1: Идеалниот однос на влезот/излезот на сензорот треба да биде линеарен, а неговата крива влез/излез треба да биде права линија (црвена линија на сликата подолу).
Меѓутоа, вистинскиот сензор има повеќе или помалку различни грешки, што резултира со вистинска крива на влез и излез не е идеална права линија, туку крива (зелената крива на сликата подолу).
Линеарноста е степенот на разлика помеѓу вистинската карактеристична крива на сензорот и off-line линијата, позната и како нелинеарност или нелинеарна грешка.
Интерпретација 2: Бидејќи разликата помеѓу вистинската карактеристична крива на сензорот и идеалната линија е различна при различни големини на мерење, односот на максималната вредност на разликата до вредноста на целиот опсег често се користи во целиот опсег. Очигледно , линеарноста е исто така релативна количина.
Толкување 3: Бидејќи идеалната линија на сензорот е непозната за општата ситуација на мерење, не може да се добие. Поради оваа причина, често се усвојува компромисен метод, односно директно користење на резултатите од мерењето на сензорот за пресметување на фитинг -линијата што е близу до идеалната линија. Специфичните методи за пресметување вклучуваат метод на линија за крајна точка, метод за најдобра линија, метод за најмалку квадрат и така натаму.
4. Стабилност:
Дефиниција: Стабилноста е способноста на сензорот да ги одржува своите перформанси во одреден временски период.
Интерпретација 1: Стабилноста е главниот индекс за да се испита дали сензорот работи стабилно во одреден временски опсег. Факторите што доведуваат до нестабилност на сензорот главно вклучуваат поместување на температурата и внатрешно ослободување на стресот. Затоа, корисно е да се зголеми компензацијата на температурата и третман за стареење за подобрување на стабилноста.
Интерпретација 2: Стабилноста може да се подели на краткорочна стабилност и долгорочна стабилност според должината на временскиот период. Кога времето на набудување е премногу кратко, стабилноста и повторливоста се блиску. Затоа, индексот на стабилност главно ги испитува долгите -термичка стабилност. Специфичната должина на времето, според употребата на животната средина и барањата за одредување.
Интерпретација 3: И апсолутната грешка и релативната грешка може да се користат за квантитативно изразување на индексот на стабилност. На пример, сензорот за сила на вирус има стабилност од 0,02%/12ч.
5. Фреквенција на земање мостри:
Дефиниција: Стапката на примерок се однесува на бројот на резултати од мерењето што може да се земат од сензорот по единица време.
Интерпретација 1: Фреквенцијата на земање примероци е најважниот показател за динамичките карактеристики на сензорот, што ја одразува способноста за брз одговор на сензорот. Фреквенцијата на земање примероци е еден од техничките показатели што мора целосно да се земат предвид во случај на брза промена на мерењето. Според законот за земање примероци на Шенон, фреквенцијата на земање мостри на сензорот не треба да биде помала од 2 пати поголема од фреквенцијата на промена на измереното.
Толкување 2: Со употреба на различни фреквенции, точноста на сензорот исто така варира соодветно. Општо земено, колку е поголема фреквенцијата на земање примероци, толку е помала точноста на мерењето.
Највисоката точност на сензорот често се добива со најниска брзина на земање примероци или дури и под статични услови. Затоа, прецизноста и брзината мора да се земат предвид при изборот на сензорот.
Пет совети за дизајн за сензори
1. Започнете со алатката за магистрала
Како прв чекор, инженерот треба да го преземе пристапот за прво поврзување на сензорот преку алатка за магистрала за да го ограничи непознатото. Алатката за автобус поврзува персонален компјутер (компјутер), а потоа и I2C, SPI или друг протокол на сензорот што овозможува сензор за „разговор“. Апликација за компјутер поврзана со алатка за магистрала која обезбедува познат и работен извор за испраќање и примање податоци што не е непознат, непроверен вграден драјвер за микроконтролер (MCU). Во контекст на алатката Bus, развивачот може да испраќа и прима пораки за да се разбере како работи делот пред да се обиде да работи на вградено ниво.
2. Напишете го кодот за пренос на интерфејс во Пајтон
Откако развивачот ќе се обиде да ги користи сензорите на алатката за магистрала, следниот чекор е да напишете код за апликација за сензорите. Наместо да скокате директно до кодот на микроконтролерот, напишете го кодот за апликација во Python. Многу комунални услуги за автобуси конфигурираат додатоци и примерок код при пишување пишување скрипти, кои обично ги следи Пајтон. NET еден од јазиците достапни во.net. Пишувањето апликации во Python е брзо и лесно и обезбедува начин за тестирање на сензори во апликации кои не се толку сложени како тестирањето во вградена средина. -кодот на ниво ќе им олесни на инженерите кои не се вградени да ги минираат скриптите и тестовите на сензорите без грижа од вграден софтверски инженер.
3. Тестирајте го сензорот со Micro Python
Една од предностите на пишување на првиот апликациски код во Пајтон е тоа што повиците од апликацијата до апликацијата Bus-utility апликација Интерфејсот за програмирање (API) може лесно да се разменат со повикување на микро Пајтон. Микро Пајтон работи во вграден софтвер во реално време, кој има многу сензори за инженерите да ја разберат неговата вредност. Микро Пајтон работи на процесор Cortex-M4 и тоа е добра средина од која може да се дебагира кодот на апликацијата. Не само што е едноставно, нема потреба да пишувате I2C или SPI драјвери овде, бидејќи тие се веќе опфатени во функцијата на микро Пајтон библиотека.
4. Користете го кодот за добавувач на сензорот
Секој примерок код што може да се „избрише“ од производителот на сензорот, инженерите ќе треба да поминат долг пат за да разберат како работи сензорот. За жал, многу продавачи на сензори не се експерти во вграден софтверски дизајн, затоа не очекувајте да најдете Пример за убава архитектура и елеганција подготвен за производство. Само користете го кодот на продавачот, научете како функционира овој дел и ќе се појави фрустрација од рефакторирање додека не може чисто да се интегрира во вградениот софтвер. Може да започне како „шпагети“, но да ги искористи производителите „Разбирањето за тоа како функционираат нивните сензори ќе помогне да се намалат многу расипани викенди пред да се лансира производот.
5. Користете библиотека со функции за спојување на сензори
Шансите се дека интерфејсот за пренос на сензорот не е нов и не е направен порано. Познатите библиотеки на сите функции, како што е „Библиотеката за функција на сензорот“ обезбедена од многу производители на чипови, им помага на развивачите да научат брзо, па дури и подобро, и да избегнуваат циклус на повторен развој или драстично модифицирање на архитектурата на производот. Многу сензори може да се интегрираат во општи типови или категории, и овие типови или категории ќе овозможат непречен развој на двигатели кои, доколку се ракуваат правилно, се речиси универзални или помалку употребливи. Најдете ги овие библиотеки на сензор фузија функции и да научат нивните предности и слабости.
Кога сензорите се интегрирани во вградени системи, постојат многу начини да се помогне во подобрувањето на времето за дизајн и леснотијата на користење. Развивачите никогаш не можат да „тргнат наопаку“ со тоа што ќе научат како работат сензорите од високо ниво на апстракција на почетокот на дизајнот и пред да ги интегрираат во систем на пониско ниво.Многу од достапните ресурси денес ќе им помогнат на програмерите да „тргнат на теренот“ без да мора да започнат од нула.
Време на објавување: 16.08.2021 година