Biz dunyoga 2004 yildan buyon o'sishda yordam beramiz

Sensorning beshta dizayn qobiliyati va texnik ko'rsatkichlari

Sensorlarning soni er yuzida va atrofimizdagi bo'shliqlarda ko'payib, dunyoni ma'lumotlar bilan ta'minlaydi. Bu arzon sensorlar narsalar Internetining rivojlanishi va jamiyatimiz duch keladigan raqamli inqilobning harakatlantiruvchi kuchidir. Sensorlardan ma'lumot olish har doim ham oson yoki oson bo'lmaydi, bu maqolada sensorning texnik ko'rsatkichlari, 5 ta dizayn ko'nikmalari va OEM korxonalari keltirilgan.

Birinchidan, texnik ko'rsatkich mahsulot sifatini tavsiflashning ob'ektiv asosidir. Texnik ko'rsatkichlarni tushunish, mahsulotni to'g'ri tanlash va ishlatishga yordam berish. Sensorning texnik ko'rsatkichlari statik va dinamik ko'rsatkichlarga bo'linadi. Statik ko'rsatkichlar asosan sensorning ishlashini statik o'zgarmaslik sharoitida, shu jumladan piksellar sonini, takrorlanuvchanlikni, sezuvchanlikni, chiziqlilikni, qaytish xatosini, polni, siljishni, barqarorlikni va boshqalarni tekshiradi. tez o'zgarish, shu jumladan chastotali va qadamli javob.

Sensorning ko'p sonli texnik ko'rsatkichlari tufayli har xil ma'lumotlar va adabiyotlar har xil ta'riflanadi, shuning uchun har xil odamlar har xil tushunishadi, hatto tushunmovchiliklar va noaniqliklar mavjud, shuning uchun sensor uchun quyidagi asosiy texnik ko'rsatkichlar talqin qilinadi:

1, qaror va qaror:

Ta'rif: Ruxsat sensori aniqlay oladigan eng kichik o'lchov o'zgarishini bildiradi.

1 -talqin: Ruxsat - sensorning eng asosiy ko'rsatkichi. Sensorning o'lchanadigan ob'ektlarni farqlash qobiliyatini ifodalaydi, sensorning boshqa texnik xususiyatlari minimal birlik sifatida aniqlanadi.

Raqamli displeyli sensorlar va asboblar uchun piksellar sonining minimal sonini aniqlaydi, masalan, elektron raqamli kaliperning o'lchamlari 0,01 mm, indikator xatosi ± 0,02 mm.

2 -talqin: Ruxsat - bu birliklar bilan mutlaq raqam, masalan, harorat sensori 0,1 ℃, tezlashtirish sensori 0,1 g va hokazo.

3 -talqin: Ruxsat - bu o'lchov uchun sensorning piksellar sonini ifodalovchi aniqlik bilan bog'liq va juda o'xshash tushuncha.

Asosiy farq shundaki, piksellar sonini piksellar sonining aniqligi foizda ifodalanadi. Bu nisbiy va o'lchami yo'q.Masalan, harorat sensori o'lchamlari 0,1 ℃, to'liq diapazoni 500 ℃, o'lchamlari 0,1/500 = 0,02%.

2. Takrorlanuvchanlik:

Ta'rif: Sensorning takrorlanishi, o'lchov bir xil sharoitda bir xil yo'nalishda bir necha marta takrorlanganda, natijalar orasidagi farq darajasini bildiradi, shuningdek, takrorlash xatosi, takrorlash xatosi va boshqalar deyiladi.

Sharh 1: Sensorning takrorlanishi bir xil sharoitda olingan bir nechta o'lchovlar orasidagi farq darajasi bo'lishi kerak, agar o'lchov shartlari o'zgarsa, o'lchov natijalari o'rtasidagi taqqoslash yo'qoladi, bu esa takrorlanuvchanlikni baholash uchun asos bo'la olmaydi.

2 -talqin: Sensorning takrorlanishi sensorning o'lchov natijalarining dispersiyasi va tasodifiyligini ifodalaydi. Bunday dispersiya va tasodifiylikning sababi shundaki, sensorning ichida va tashqarisida muqarrar ravishda turli tasodifiy buzilishlar mavjud bo'lib, natijada sensorning yakuniy o'lchov natijalari olinadi. tasodifiy o'zgaruvchilarning xususiyatlarini ko'rsatish.

3 -talqin: tasodifiy o'zgaruvchining standart og'ishidan takrorlanadigan miqdoriy ifoda sifatida foydalanish mumkin.

4 -talqin: Bir necha marta takrorlangan o'lchovlar uchun, agar barcha o'lchovlarning o'rtacha ko'rsatkichi yakuniy o'lchov natijasi sifatida olinsa, yuqori o'lchov aniqligiga erishish mumkin, chunki o'rtacha ko'rsatkichning standart og'ishi har bir o'lchovning standart og'ishidan ancha kichikdir.

3. Lineerlik:

Ta'rif: Lineerlik (chiziqlilik) sensorning kirish va chiqish egri chizig'ining ideal to'g'ri chiziqdan chetlanishini bildiradi.

1 -talqin: Sensorning kirish/chiqishining ideal aloqasi chiziqli bo'lishi kerak va uning kirish/chiqish egri chizig'i to'g'ri chiziq bo'lishi kerak (quyidagi rasmda qizil chiziq).

Biroq, haqiqiy sensor ko'p yoki kamroq xatolarga ega, natijada haqiqiy kirish va chiqish egri chizig'i ideal to'g'ri chiziq emas, balki egri chiziqdir (quyidagi rasmdagi yashil egri chiziq).

Lineerlik-bu sensorning haqiqiy xarakterli egri chizig'i bilan chiziqli bo'lmagan yoki chiziqli bo'lmagan xato deb nomlanuvchi chiziqli chiziq o'rtasidagi farq darajasi.

2 -talqin: Sensorning haqiqiy xarakterli egri chizig'i va ideal chiziq orasidagi farq har xil o'lchov o'lchovlarida har xil bo'lgani uchun, farqning maksimal qiymatining to'liq diapazon qiymatiga nisbati ko'pincha to'liq diapazonda ishlatiladi. , chiziqlilik ham nisbiy miqdordir.

3 -talqin: Sensorning ideal chizig'i umumiy o'lchov holati uchun noma'lum bo'lgani uchun uni olishning iloji yo'q, shuning uchun ko'pincha murosaga keltirish usuli qo'llaniladi, ya'ni to'g'ridan -to'g'ri sensorning o'lchash natijalari yordamida armatura chizig'ini hisoblash. Xususiy hisoblash usullari oxirgi nuqta chizig'i usuli, eng yaxshi chiziq usuli, eng kichik kvadrat usuli va boshqalarni o'z ichiga oladi.

4. Barqarorlik:

Ta'rif: Barqarorlik - bu sensorning ma'lum vaqt davomida ishlashini saqlab turish qobiliyati.

Sharh 1: Barqarorlik sensori ma'lum vaqt oralig'ida barqaror ishlashini tekshirishning asosiy ko'rsatkichidir. Sensorning beqarorligiga olib keladigan omillar, asosan, harorat o'zgarishi va ichki stressni bo'shatishdir. va barqarorlikni yaxshilash uchun qarishni davolash.

2-talqin: Barqarorlik vaqt oralig'iga qarab qisqa muddatli barqarorlik va uzoq muddatli barqarorlikka bo'linishi mumkin. Kuzatish vaqti juda qisqa bo'lsa, barqarorlik va takrorlanish tezligi yaqin, shuning uchun barqarorlik indeksi asosan uzoqni tekshiradi. -muddatning barqarorligi. Atrof -muhitdan foydalanish va talablarga muvofiq aniq vaqt.

3 -talqin: Barqarorlik indeksining miqdoriy ifodasi uchun mutlaq xato va nisbiy xato ishlatilishi mumkin, masalan, kuchlanish tipidagi kuch sensori 0,02%/12 soat barqarorlikka ega.

5. Namuna olish chastotasi:

Ta'rif: Namuna tezligi o'lchov natijalari sonini anglatadi, ular vaqt birligi uchun sensori tomonidan namuna olinishi mumkin.

Tushuntirish 1: Namuna olish chastotasi sensorning dinamik xususiyatlarining eng muhim ko'rsatkichi bo'lib, u sensorning tezkor javob berish qobiliyatini aks ettiradi. Namuna olish chastotasi o'lchov tez o'zgarganda to'liq hisobga olinishi kerak bo'lgan texnik ko'rsatkichlardan biridir. Shannonning namuna olish qonuniga ko'ra, sensorning namuna olish chastotasi o'lchangan o'zgarish chastotasining 2 barobaridan kam bo'lmasligi kerak.

2 -talqin: Har xil chastotalarni qo'llagan holda, sensorning aniqligi ham shunga mos ravishda o'zgaradi. Umuman olganda, namuna olish chastotasi qanchalik baland bo'lsa, o'lchov aniqligi shunchalik past bo'ladi.

Sensorning eng yuqori aniqligi odatda namuna olishning eng past tezligida yoki hatto statik sharoitda olinadi, shuning uchun sensorni tanlashda aniqlik va tezlikni hisobga olish kerak.

Sensorlar uchun beshta dizayn bo'yicha maslahatlar

1. Avtobus asbobidan boshlang

Birinchi qadam sifatida, muhandis noma'lumlikni cheklash uchun sensorni avtobus vositasi orqali ulashga yaqinlashishi kerak, avtobus vositasi shaxsiy kompyuterni (kompyuter), so'ngra sensorning I2C, SPI yoki boshqa protokoliga ulash imkonini beradi. Sensor "gapirish". Noma'lum, tasdiqlanmagan o'rnatilgan mikrokontroller (MCU) drayveri bo'lmagan ma'lumotlarni yuborish va qabul qilish uchun ma'lum va ishlaydigan manbani ta'minlaydigan avtobus vositasi bilan bog'liq shaxsiy kompyuter dasturi. Avtobus yordamchi dasturining kontekstida ishlab chiquvchi. bo'limni o'rnatilgan darajada ishlashga urinishdan oldin qanday ishlashini tushunish uchun xabarlarni yuborishi va qabul qilishi mumkin.

2. Python -da uzatish interfeysi kodini yozing

Ishlab chiquvchi avtobus asboblarining sensorlaridan foydalanishga urinib ko'rganidan so'ng, keyingi qadam sensorlar uchun dastur kodini yozishdir. To'g'ridan-to'g'ri mikrokontroller kodiga o'tishning o'rniga Python-da dastur kodini yozing. Python -da mavjud bo'lgan tillardan biri bo'lgan Python -da yoziladigan skriptlar. Python -dagi ilovalarni yozish tez va oson, va ko'milgan muhitda test qilish kabi murakkab bo'lmagan ilovalarda datchiklarni sinab ko'rish imkoniyatini beradi. -darajali kod, ko'milmagan muhandislarga sensorli skriptlar va testlarni ko'milgan dasturiy ta'minot muhandisining yordamisiz qazib olishni osonlashtiradi.

3. Sensorni Micro Python yordamida tekshiring

Python-da birinchi dastur kodini yozishning afzalliklaridan biri shundaki, Bus-kommunal dasturlash interfeysi (API) ga qo'ng'iroqlar Micro Python-ga qo'ng'iroq qilish orqali osonlik bilan almashtirilishi mumkin. muhandislar uning qiymatini tushunishi uchun sensorlar. Micro Python Cortex-M4 protsessorida ishlaydi va bu dastur kodini disk raskadrovka qilish uchun qulay muhit, faqat bu erda I2C yoki SPI drayverlarini yozishning hojati yo'q, chunki ular allaqachon Micro Python funktsiyasida yoritilgan. kutubxona.

4. Sensor yetkazib beruvchi kodidan foydalaning

Sensor ishlab chiqaruvchisidan "qirib tashlash" mumkin bo'lgan har qanday namuna kodi, muhandislar sensorning qanday ishlashini tushunish uchun uzoq yo'lni bosib o'tishlari kerak bo'ladi. Afsuski, ko'pgina sensorlar sotuvchilari ko'milgan dasturiy ta'minot dizayni bo'yicha mutaxassis emaslar, shuning uchun ularni topishni kutmang. ishlab chiqarishga tayyor chiroyli me'morchilik va zeb-ziynat namunasi. Faqat sotuvchi kodidan foydalaning, bu qism qanday ishlashini bilib oling va u qayta o'rnatilgan dasturiy ta'minotga toza tarzda qo'shilmaguncha, refaktoringning umidsizligi paydo bo'ladi. "Sensorlari qanday ishlashini tushunish, mahsulot sotuvga chiqqunga qadar xarob bo'lgan dam olish kunlarini qisqartirishga yordam beradi.

5. Sensorli termoyadroviy funktsiyalar kutubxonasidan foydalaning

Ehtimol, sensorning uzatish interfeysi yangi emas va ilgari amalga oshirilmagan. Ko'p funktsiyali ishlab chiqaruvchilar tomonidan taqdim etilgan "Sensor Fusion funktsiyalari kutubxonasi" kabi barcha funktsiyalarning ma'lum kutubxonalari ishlab chiquvchilarga tez va hatto yaxshiroq o'rganishga yordam beradi. Mahsulot arxitekturasini qayta ishlab chiqish yoki keskin o'zgartirish tsikli. Ko'p sensorlar umumiy turlarga yoki toifalarga birlashtirilishi mumkin va bu turlar yoki toifalar, agar to'g'ri ishlatilsa, deyarli universal yoki kamroq qayta ishlatilishi mumkin bo'lgan haydovchilarning muammosiz rivojlanishiga imkon beradi. Sensor termoyadroviy funktsiyalari va ularning kuchli va zaif tomonlarini o'rganish.

Sensorlar o'rnatilgan tizimlarga birlashtirilganda, dizayn vaqtini va foydalanish qulayligini yaxshilashga yordam beradigan ko'plab usullar mavjud. Dizaynerlar dizaynning boshida va ularni integratsiyalashdan oldin yuqori darajadagi mavhumlikdan qanday ishlashini bilib, hech qachon "adashmaydi". quyi darajadagi tizimga. Hozirgi kunda mavjud bo'lgan ko'plab resurslar ishlab chiquvchilarga noldan boshlashga hojat qoldirmasdan "erga urish" ga yordam beradi.


Xabar vaqti: 16-2021 yil avgust