Tunasaidia ulimwengu kuongezeka tangu 2004

Stadi tano za kubuni na viashiria vya kiufundi vya sensor

Idadi ya sensorer inaenea ulimwenguni kote na katika Nafasi zinazotuzunguka, ikiipa ulimwengu data. Sensorer hizi za bei rahisi ndio nguvu inayosababisha maendeleo ya Mtandao wa Vitu na mapinduzi ya dijiti ambayo jamii yetu inakabiliwa nayo, lakini inaunganisha na kupata data kutoka kwa sensorer sio kila wakati huenda moja kwa moja au rahisi.Jarida hili litaanzisha faharasa ya kiufundi ya sensa, ustadi wa kubuni 5 na biashara za OEM.

Kwanza kabisa, faharisi ya kiufundi ndio msingi wa kuashiria utendaji wa bidhaa.Kuelewa viashiria vya kiufundi, kusaidia uteuzi sahihi na utumiaji wa bidhaa. Viashiria vya kiufundi vya senso imegawanywa katika viashiria vya tuli na viashiria vya nguvu. Viashiria vya tuli huchunguza sana utendaji wa sensorer chini ya hali ya kutengama tuli, pamoja na utatuzi, kurudia, unyeti, usawa, makosa ya kurudi, kizingiti, kutambaa, utulivu na kadhalika. Kiashiria cha nguvu kinachunguza utendaji wa sensor chini ya hali hiyo. mabadiliko ya haraka, pamoja na majibu ya masafa na majibu ya hatua.

Kwa sababu ya viashiria anuwai vya kiufundi, data anuwai na fasihi zinaelezewa kutoka pande tofauti, ili watu tofauti wawe na uelewa tofauti, na hata kutokuelewana na utata. Ili kufikia mwisho huu, viashiria vikuu kadhaa vya kiufundi vya sensorer vinatafsiriwa:

1, azimio na azimio:

Ufafanuzi: Azimio linahusu mabadiliko madogo kabisa ambayo sensor inaweza kugundua.Usuluhishi inahusu uwiano wa Azimio kwa thamani kamili ya kiwango.

Tafsiri 1: Azimio ni kiashiria cha msingi zaidi cha sensa. Inawakilisha uwezo wa sensorer kutofautisha vitu vilivyopimwa. Uainishaji mwingine wa kiufundi wa sensor huelezewa kwa suala la azimio kama kitengo cha chini.

Kwa sensorer na vyombo vilivyo na onyesho la dijiti, azimio huamua idadi ndogo ya nambari zinazoonyeshwa.Kwa mfano, azimio la caliper ya elektroniki ya elektroniki ni 0.01mm, na kosa la kiashiria ni ± 0.02mm.

Tafsiri 2: Azimio ni nambari kamili na vitengo.Kwa mfano, azimio la sensorer ya joto ni 0.1 ℃, azimio la sensorer ya kuongeza kasi ni 0.1g, nk.

Tafsiri 3: Azimio ni dhana inayohusiana na inayofanana sana na azimio, zote zinawakilisha azimio la sensa kwa kipimo.

Tofauti kuu ni kwamba azimio linaonyeshwa kama asilimia ya azimio la sensa. Kwa mfano, azimio la sensorer ya joto ni 0.1 ℃, kiwango kamili ni 500 ℃, azimio ni 0.1 / 500 = 0.02%.

2. Kurudia:

Ufafanuzi: Kurudia kwa sensa inahusu kiwango cha tofauti kati ya matokeo ya kipimo wakati kipimo kinarudiwa mara kadhaa kwa mwelekeo huo chini ya hali ile ile. Pia huitwa kosa la kurudia, kosa la kuzaa, n.k.

Tafsiri 1: Kurudiwa kwa sensa lazima iwe kiwango cha tofauti kati ya vipimo vingi vilivyopatikana chini ya hali zile zile.Ikama hali ya kipimo inabadilika, kulinganisha kati ya matokeo ya kipimo kutatoweka, ambayo haiwezi kutumiwa kama msingi wa kutathmini kurudia.

Tafsiri ya 2: Kurudia kwa sensor inawakilisha utawanyiko na upendeleo wa matokeo ya kipimo cha sensa. Sababu ya utawanyiko kama huo na ubadilishaji ni kwamba usumbufu anuwai wa bahati nasibu upo ndani na nje ya sensa, na kusababisha matokeo ya mwisho ya kipimo cha sensa. kuonyesha sifa za vigeugeu vya nasibu.

Ufafanuzi wa 3: Kupotoka kwa kawaida kwa ubadilishaji wa nasibu kunaweza kutumika kama kielelezo cha idadi inayoweza kuzalishwa.

Tafsiri 4: Kwa vipimo vingi vinavyorudiwa, usahihi wa kipimo cha juu unaweza kupatikana ikiwa wastani wa vipimo vyote huchukuliwa kama matokeo ya kipimo cha mwisho.Kwa sababu kupotoka kwa kawaida kwa maana ni ndogo sana kuliko kupotoka kwa kila kipimo.

3. Ujamaa:

Ufafanuzi: Linearity (Linearity) inahusu kupotoka kwa pembejeo ya sensorer na pato la pato kutoka kwa laini iliyonyooka.

Tafsiri 1: Urafiki bora wa kuingiza / utaftaji wa sensor inapaswa kuwa laini, na pembejeo / pembejeo ya pato inapaswa kuwa laini moja kwa moja (laini nyekundu kwenye takwimu hapa chini).

Walakini, sensa halisi zaidi au chini ina makosa anuwai, na kusababisha pembejeo halisi na pembejeo ya pato sio mstari mzuri wa moja kwa moja, lakini curve (kijani kibichi kwenye takwimu hapa chini).

Linearity ni kiwango cha tofauti kati ya safu halisi ya sensorer na laini ya laini, inayojulikana pia kama kosa lisilo la kawaida au kosa lisilo la mstari.

Tafsiri 2: Kwa sababu tofauti kati ya safu halisi ya sensorer na laini bora ni tofauti kwa ukubwa tofauti wa kipimo, uwiano wa thamani ya juu ya tofauti na thamani kamili ya safu hutumiwa mara kwa mara katika safu kamili. , usawa pia ni idadi ya jamaa.

Tafsiri 3: Kwa sababu laini bora ya sensorer haijulikani kwa hali ya upimaji wa jumla, haiwezi kupatikana.Kwa sababu hii, njia ya maelewano mara nyingi huchukuliwa, ambayo ni, kutumia moja kwa moja matokeo ya kipimo cha senso kuhesabu laini inayofaa. Njia maalum za hesabu ni pamoja na njia ya mstari wa kumalizia, njia bora ya laini, njia ndogo ya mraba na kadhalika.

4. Utulivu:

Ufafanuzi: Utulivu ni uwezo wa sensor kudumisha utendaji wake kwa kipindi cha muda.

Tafsiri 1: Utulivu ni faharisi kuu ya kuchunguza ikiwa sensor inafanya kazi kwa utulivu katika anuwai ya wakati. Sababu zinazosababisha kutokuwa na utulivu wa sensor haswa ni pamoja na kuteleza kwa joto na kutolewa kwa mafadhaiko ya ndani. Kwa hivyo, inasaidia kuongeza fidia ya joto na matibabu ya kuzeeka ili kuboresha utulivu.

Tafsiri 2: Utulivu unaweza kugawanywa katika utulivu wa muda mfupi na utulivu wa muda mrefu kulingana na urefu wa kipindi cha muda.Wakati wakati wa uchunguzi ni mfupi sana, utulivu na kurudia ni karibu.Kwa hivyo, faharisi ya utulivu inachunguza sana Uimara wa muda, kulingana na matumizi ya mazingira na mahitaji ya kuamua.

Tafsiri 3: Kosa kabisa na kosa la jamaa linaweza kutumika kwa kielelezo cha idadi ya faharisi ya utulivu. Kwa mfano, sensa ya nguvu ya aina ya shida ina utulivu wa 0.02% / 12h.

5. Mzunguko wa sampuli:

Ufafanuzi: Kiwango cha Sampuli inahusu idadi ya matokeo ya kipimo ambayo inaweza kuchukuliwa na sensor kwa wakati wa kitengo.

Tafsiri ya 1: Mzunguko wa sampuli ni kiashiria muhimu zaidi cha sifa zenye nguvu za sensorer, inayoonyesha uwezo wa kujibu haraka wa sensor. Mzunguko wa sampuli ni moja ya viashiria vya kiufundi ambavyo vinapaswa kuzingatiwa kikamilifu katika hali ya mabadiliko ya haraka ya kipimo. Kulingana na sheria ya sampuli ya Shannon, masafa ya sampuli ya sensor haipaswi kuwa chini ya mara 2 ya masafa ya mabadiliko ya kipimo.

Tafsiri 2: Kwa matumizi ya masafa tofauti, usahihi wa sensorer pia hutofautiana ipasavyo.Kwa ujumla, kadiri mzunguko wa sampuli unavyoongezeka, chini usahihi wa vipimo.

Usahihi wa hali ya juu wa sensorer mara nyingi hupatikana kwa kasi ya chini ya sampuli au hata chini ya hali ya tuli. Kwa hivyo, usahihi na kasi lazima izingatiwe katika uteuzi wa sensorer.

Vidokezo vitano vya muundo wa sensorer

1. Anza na chombo cha basi

Kama hatua ya kwanza, mhandisi anapaswa kuchukua njia ya kuunganisha sensorer kwanza kupitia zana ya basi ili kuzuia haijulikani. Chombo cha basi huunganisha kompyuta ya kibinafsi (PC) na kisha kwa I2C ya sensor, SPI, au itifaki nyingine ambayo inaruhusu sensa ya "kuzungumza". Programu ya PC inayohusishwa na zana ya basi ambayo hutoa chanzo kinachojulikana na kinachofanya kazi cha kutuma na kupokea data ambayo sio dereva asiyejulikana, aliyeidhinishwa aliyepachikwa (MCU). Katika muktadha wa shirika la Basi, msanidi programu inaweza kutuma na kupokea ujumbe kupata uelewa wa jinsi sehemu inavyofanya kazi kabla ya kujaribu kufanya kazi kwa kiwango kilichopachikwa.

2. Andika nambari ya usambazaji ya uwasilishaji katika Python

Mara tu msanidi programu alipojaribu kutumia sensorer za zana ya basi, hatua inayofuata ni kuandika nambari ya maombi ya sensorer. Badala ya kuruka moja kwa moja kwa nambari ya kudhibiti microcontroller, andika nambari ya maombi katika Python. Huduma nyingi za basi husanidi programu-jalizi na nambari ya sampuli wakati wa kuandika maandishi maandishi, ambayo Python kawaida hufuata.NET moja ya lugha zinazopatikana katika.net.Kuandika programu kwenye Python ni haraka na rahisi, na hutoa njia ya kujaribu sensorer katika programu ambazo sio ngumu kama upimaji katika mazingira yaliyopachikwa. nambari ya kiwango itafanya iwe rahisi kwa wahandisi ambao hawajaingizwa kuchimba hati na vipimo vya sensorer bila huduma ya mhandisi wa programu iliyoingia.

3. Mtihani wa sensorer na Micro Python

Moja ya faida ya kuandika nambari ya kwanza ya maombi katika Python ni kwamba simu za programu-tumizi kwa kiolesura cha Programu ya matumizi ya Basi (API) zinaweza kutolewa nje kwa kupiga Micro Python. Micro Python inaendesha programu iliyowekwa ndani ya wakati halisi, ambayo ina sensorer kwa wahandisi kuelewa thamani yake. Micro Python inaendesha processor ya Cortex-M4, na ni mazingira mazuri ambayo hutatua nambari ya maombi. Sio rahisi tu, hakuna haja ya kuandika madereva ya I2C au SPI hapa, kwani tayari yamefunikwa na kazi ya Micro Python maktaba.

4. Tumia msimbo wa wasambazaji wa sensorer

Nambari yoyote ya sampuli ambayo inaweza "kufutwa" kutoka kwa mtengenezaji wa sensorer, wahandisi watalazimika kwenda mbali ili kuelewa jinsi sensor inavyofanya kazi. mfano ulio tayari wa uzalishaji wa usanifu mzuri na umaridadi Tumia tu nambari ya muuzaji, jifunze jinsi sehemu hii inavyofanya kazi, na kuchanganyikiwa kwa kutayarisha tena kutatokea hadi iweze kuunganishwa vizuri kwenye programu iliyoingizwa. Inaweza kuanza kama "tambi", lakini ikitengeneza watengenezaji Kuelewa jinsi sensorer zao zinavyofanya kazi itasaidia kupunguza wikendi nyingi zilizoharibiwa kabla bidhaa haijazinduliwa.

5. Tumia maktaba ya kazi ya fusion ya sensorer

Nafasi ni kwamba, kiolesura cha usafirishaji cha sensa sio mpya na hakijafanywa hapo awali.Maktaba inayojulikana ya kazi zote, kama "Maktaba ya kazi ya Sura ya Kuunganisha" iliyotolewa na wazalishaji wengi wa chip, husaidia watengenezaji kujifunza haraka, au hata bora, na epuka Sensorer nyingi zinaweza kuunganishwa katika aina au kategoria za jumla, na aina hizi au kategoria zitawezesha ukuzaji mzuri wa madereva ambayo, ikiwa yanashughulikiwa vizuri, ni karibu kila mahali au haiwezi kutumika tena. sensorer kazi fusion na kujifunza nguvu zao na udhaifu.

Wakati sensorer zimejumuishwa kwenye mifumo iliyoingia, kuna njia nyingi za kusaidia kuboresha wakati wa kubuni na urahisi wa matumizi.Waundaji hawawezi "kwenda vibaya" kwa kujifunza jinsi sensorer zinavyofanya kazi kutoka kiwango cha juu cha kutoa mwanzoni mwa muundo na kabla ya kuziunganisha. Rasilimali nyingi zinazopatikana leo zitasaidia watengenezaji "kugonga chini" bila kulazimika kuanza kutoka mwanzo.


Wakati wa kutuma: Aug-16-2021