दबाब सेन्सरको क्षतिपूर्तिको क्षतिपूर्ति

व्यावहारिक त्रुटि क्षतिपूर्तिप्रेशनहरू सेन्सरहरूतिनीहरूको अनुप्रयोगको कुञ्जी हो। दबाव सेन्सरहरूको मुख्य रूपमा संवेदनशीलता त्रुटि, अफसेट त्रुटि, हिस्ट्रेसिस त्रुटि, र रैखिक त्रुटि। यस लेखले यी चार त्रुटिहरूको संयन्त्रको परिचय दिनेछ र परीक्षण परिणामहरूमा उनीहरूको प्रभाव। उही समयमा, यसले दबाव क्यालिब्रेसन विधिहरू र अनुप्रयोग उदाहरणहरू प्राप्त गर्न मापन सटीकता सुधार गर्न परिचय दिन्छ।

वर्तमानमा, बजारमा विभिन्न प्रकारका सेनहरू छन्, जसले प्रणालीको लागि आवश्यक दबाबका सेन्सरहरू छनौट गर्न डिजाइन ईन्जिनियरहरूलाई अनुमति दिन्छ। यी सेन्सरहरूले दुबै आधारभूत ट्रान्सफार्मरहरू र अधिक जटिल उच्च समायोजन सेन्सरहरू अन-चिप सर्किटहरू समावेश गर्दछ। यी भिन्नताहरूको कारण, ईन्जिनियरहरू दबाब सेन्सरमा मापन त्रुटिहरूको लागि क्षतिपूर्ति दिन प्रयास गर्नुपर्दछ, जुन सुनिश्चित गर्न सेन्सरहरूले डिजाइन र आवेदन आवश्यकताहरू पूरा गर्न आवश्यक पर्ने महत्त्वपूर्ण चरण हो। केहि केसहरूमा, क्षतिपूर्तिले पनि अनुप्रयोगहरूमा सेन्सरहरूको समग्र प्रदर्शन सुधार गर्न सक्दछ।

यस लेखमा छलफल गरिएको अवधारणाहरू विभिन्न प्रेसहरूको डिजाइन र अनुप्रयोगको प्रयोगमा लागू हुन्छ, जसको तीन श्रेय छ:

1 आधारभूत वा असर्वेदनशील क्यालिब्रेसन;

2 त्यहाँ क्यालिब्रेसन र तापमान क्षतिपूर्ति छ;

। योसँग क्यालिब्रेसन, क्षतिपूर्ति, र प्रवर्धन छ।

अफसेट, सीमा क्यालिब्रेसन, र तापमान क्षतिपूर्ति पातलो फिल्म प्रतिरोधा नेटवर्क मार्फत प्राप्त गर्न सकिन्छ, जुन प्याकेजि praction प्रक्रियाको समयमा लेजर प्रयोग गर्दछ। यो सेन्सर सामान्यतया माइक्रोकोन्ट्रोलरको साथ संयोजनको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, र माइक्रोन्ट्रोन्ट्रोलरको साथसाथै सम्मिलित सफ्टवेयरले सेन्सरको गणितीय मोडेल स्थापना गर्दछ। माइक्रोकोन्ट्रोलरले आउटपुट भोल्टेज पढ्दा, मोडेलले भोल्टेजलाई एनालग-टु डिजिटल कन्भर्टररको रूपान्तरणको माध्यमबाट एक दबाव मापन मूल्यमा रूपान्तरण गर्न सक्दछ।

सेन्सरहरूको लागि सरल गणितीय मोडल ट्रान्सफर प्रकार्य हो। मोडेल सम्पूर्ण क्यालिब्रेसन प्रक्रियामा अनुकूलित गर्न सकिन्छ, र यसको परिपक्वता क्यालिब्रेसन पोइन्टहरूको बृद्धिसँग वृद्धि हुनेछ।

एक मेट्रॉग्रोल परिप्रेक्ष्यबाट, मापन त्रुटिको पर्याप्त कडा परिभाषा छ: यसले मापन गरिएको दबाव र वास्तविक दबाव बीचको भिन्नतालाई चित्रित गर्दछ। यद्यपि यो सामान्यतया वास्तविक दबाव प्राप्त गर्न सम्भव छैन, तर उपयुक्त दबाब मानकहरू प्रयोग गरेर यो अनुमान गर्न सकिन्छ। मेटागरविद्हरूले सामान्यतया मापन उपकरण भन्दा मापन उपकरण भन्दा कम्तिमा 10 गुणा बढी प्रयोग गर्दछ।

अपग्रेड प्रणालीहरूको कारणले अपग्रेड प्रणालीहरू केवल आउटपुट भोल्टेजलाई सामान्य संवेदनशीलता र अफसेट मानहरूको प्रयोग गरेर रूपान्तरण गर्न सक्दछ।

यो अपरिभाषित प्रारम्भिक त्रुटिले निम्न कम्पोनेन्टहरू समावेश गर्दछ:

1 संवेदनशीलता त्रुटि उत्पन्न भयो त्रुटि उत्पन्न हुने गल्तीको परिमाण दबाबको आनुपातिक छ। यदि उपकरणको संवेदनशीलता विशिष्ट मूल्य भन्दा उच्च छ भने, संवेदनशीलता त्रुटि दबाबको बढ्दो कार्य हुनेछ। यदि संवेदनशीलता विशिष्ट मान भन्दा कम छ भने, संवेदनशीलता त्रुटि दबावको घट्ने प्रकार्य हुनेछ। यस त्रुटिको कारण प्रसारण प्रक्रियामा परिवर्तनको कारण हो।

2 अफसेट त्रुटि: सम्पूर्ण दबाब दायराका लागि लगातार ठाडो अफसेटको कारण ट्रान्सफर्मर भिन्नता र लेजर समायोजन सुधारको नतिजा हुन्छ।

। Lag त्रुटि: धेरै जसो केसहरूमा, ल्याग त्रुटि पूर्ण बेवास्ता गर्न सकिन्छ किनकि सिलिकन वेफरको उच्च यांत्रिक कठोरता छ। सामान्यतया, हिस्ट्रेस त्रुटि केवल दबाबमा महत्वपूर्ण परिवर्तन भएको स्थितिमा मात्र विचार गर्नुपर्दछ।

। WINERER त्रुटि: यो एक कारक हो जुन प्रारम्भिक त्रुटिमा तुलनात्मक रूपमा सानो प्रभाव छ, जुन सिलिकनको वेफरको भौतिक नलिनेको कारणले हुन्छ। जे होस्, एम्प्लिफायरको साथ सेन्सरहरूको लागि, एम्फल्टिफायरको nonlinearity पनि समावेश गर्नु पर्छ। रैखिक त्रुटि कर्भ एक अवतल वक्र वा उत्तल कर्भ हुन सक्छ।

क्यालिब्रेसनले यी त्रुटिहरू हटाउन वा धेरै कम गर्न सक्दछ, जबकि क्षतिपूर्ति प्रविधिहरू सामान्यतया प्रणालीको वास्तविक स्थानान्तरण प्रकार्य निर्धारणको आवश्यक पर्दछ, सामान्य मानहरू प्रयोग गर्नुको सट्टा। पोइन्टविद्मिटरहरू, समायोज्यिक रिपोर्टरहरू, र अन्य हार्डवेयर सबै क्षतिपूर्ति प्रक्रियामा प्रयोग गर्न सकिन्छ, जबकि सफ्टवेयरले यस त्रुटि क्षतिपूर्तिको काम बढी कार्यान्वयन गर्न सक्दछ।

एउटा पोइन्ट क्यालिब्रेसन विधिले ट्रान्सफर प्रकार्यको शून्य बिन्दुमा ड्रफ्टलाई हटाउन अनुमति दिन सक्दछ, र यस प्रकारको क्यालिब्रेसन विधिको यस प्रकारलाई स्वचालित शून्य भनिन्छ। अफसेट क्यालिब्रेसन सामान्यतया शून्य दबावमा गरिन्छ, विशेष गरी फरक सेन्सरमा, रूपमा अर्कै दबाव सामान्यतया नामित अवस्था अन्तर्गत 0 हो। शुद्ध सेन्सरहरूको लागि, अफसेट क्यालिब्रेसन बढी गाह्रो छ किनकि यो क्यालिब्रेटेड दबाबको मूल्यमा उम्मेदवार दबाबका दबाव अवस्थाहरू, वा इच्छिक दबाव प्राप्त गर्नको लागि प्रेसर पढाइ प्रणाली चाहिन्छ।

विभिन्न सेन्सरको शून्य दबाबली क्यालिब्रेसन धेरै सटीक छ किनकि क्यालिब्रेसन दबाव शून्य शून्य छ। अर्कोतर्फ, क्यालिब्रेशन यथार्थता जब दबाब शून्य हुँदैन प्रेसलीय वा मापन प्रणालीको प्रदर्शनमा निर्भर गर्दछ।

क्यालिब्रेसन दबाब चयन गर्नुहोस्

क्यालिब्रेसन दबाबको चयन एकदम महत्त्वपूर्ण हुन्छ किनकि यसले उत्तम शुद्धता प्राप्त गर्ने दबाब दायरा निर्धारण गर्दछ। वास्तवमा क्यालिब्रेसन पछि, वास्तविक अफसेट त्रुटि क्यालिब्रेसन पोइन्टमा न्यूनतम छ र एउटा सानो मूल्यमा रहन्छ। तसर्थ कि क्यालिब्रेसन पोइन्ट लक्ष्य दबावको दायरा दायरामा आधारित चयन गर्नुपर्दछ, र दबाव दायरा कार्य दायरासँग अनुरूप हुन सक्दैन।

आउटपुट भोल्टेजलाई दबाब माटरमा रूपान्तरण गर्न, विशिष्ट संवेदनशीलता सामान्यतया गणितीय मोडलमा एकल पोइन्ट क्यालिब्रेसनको लागि प्रयोग गरिन्छ किनभने वास्तविक संवेदनशीलता प्रायः अज्ञात हुन्छ।

अफसेट क्यालिब्रेसन (PCAL = 0) प्रदर्शन गरिसकेपछि, त्रुटि कर्भले क्यालिब्रेसनको अघि त्रुटिको प्रतिनिधित्व गर्दछ।

यो क्यालिब्रेसन विधिमा एक बिन्दु क्यालिब्रेसन विधिको तुलनामा कडा आवश्यकताहरू र उच्च कार्यान्वयन लागतहरू र उच्च कार्यान्वयन लागतहरू छन्। यद्यपि, पोइन्ट क्यालिब्रेसन विधिको तुलनामा, यस विधिले प्रणालीको शुद्धतामा उल्लेखनीय सुधार गर्न सक्दछ किनभने यसले अफसेट मात्र क्यालिब्रेट गर्दैन। तसर्थ, त्रुटि गणनामा, वास्तविक संवेदनशीलता मानहरू अटोपिलोल मानको सट्टा प्रयोग गर्न सकिन्छ।

यहाँ, क्यालिब्रेसन 0--500 मेगापोसी (पूर्ण स्केल) को सर्तहरू अन्तर्गत प्रदर्शन गरिन्छ। क्यालिब्रेसन पोइन्टहरूमा त्रुटि शून्य नजिक छ, विशेष गरी अपेक्षित दवाव त्रुटि भित्र न्यूनतम मापन त्रुटि प्राप्त गर्न यी बुँदाहरू सेट गर्न महत्त्वपूर्ण छ।

केही अनुप्रयोगहरू सम्पूर्ण प्रेश दायराभरि राख्नको लागि उच्च सटीकता आवश्यक पर्दछ। यी अनुप्रयोगहरूमा, बहु-पोइन्ट क्यालिब्रेसन विधि सबैभन्दा आदर्श परिणामहरू प्राप्त गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ। बहु-पोइन्ट क्यालिब्रेसन विधिमा मात्र अफसेट र संवेदनशीलता त्रुटिहरू मानिदैन, तर प्रायः वर्गर त्रुटिहरू खातामा लिइन्छ। यहाँ प्रयोग गरिएको गणितीय मोडल ठीक छ प्रत्येक क्यालिब्रेसन अन्तराल (दुई क्यालिब्रेसन पोइन्टहरू बीच)।

तीन पोइन्ट क्यालिब्रेसन

माथि उल्लेख गरिएझैं रट्री त्रुटि लगातार एकरूपज हुन्छ, र त्रुटि कर्भले पूर्वानुमान प्रवृत्ति र आकारको साथ चतुर्भुज इक्वेसनको कर्भको अनुरूप गर्दछ। यो विशेष गरी सेन्सरको लागि सही छ जुन प्रशस्तताहरूको गैरकानुनीको रूपमा हो, सेन्सरको nonlinearity को रूपमा मेकानिकल कारणहरूको आधारमा सामान्य रूपमा मेकानिकल कारणहरूमा आधारित छ (सिलिकन वेफरको पातलो फिल्म दबावको कारण)।

रेखीय त्रुटि विशेषताहरूको विवरण विशिष्ट उदाहरणहरूको औसत रैखार त्रुटि गणना गरेर र बहुपद कार्यहरूको प्यारामिटरहरू निर्धारण गरेर प्राप्त गर्न सकिन्छ (एक × 2 + BX + C)। एक, बी, र C निर्धारण पछि प्राप्त गरिएको मोडेल उही प्रकारको सेन्सरको लागि प्रभावकारी छ। यस विधिले तेस्रो क्यालिब्रेसन पोइन्टको आवश्यकता बिना लाइनर त्रुटिहरूको लागि प्रभावकारी रूपमा क्षतिपूर्ति दिन सक्छ।