Sensoryň bäş dizaýn başarnygy we tehniki görkezijileri

Ýer ýüzünde we töweregimizdäki giňişliklerde sensorlaryň sany köpelýär we dünýä maglumat bilen üpjün edýär. Bu elýeterli sensorlar zatlaryň internetiniň ösüşiniň we jemgyýetimiziň ýüzbe-ýüz bolýan sanly rewolýusiýanyň esasy hereketlendiriji güýji bolup durýar, ýöne sensorlardan maglumatlara birikmek we olara girmek hemişe göni ýa-da aňsat bolmaýar. Bu makala sensor tehniki indeksini, 5 dizaýn başarnygyny we OEM kärhanalaryny tanyşdyrar.

Ilki bilen, tehniki indeks önümiň işini häsiýetlendirmegiň obýektiw esasydyr. Tehniki görkezijileri düşünmek, önümi dogry saýlamaga we ulanmaga kömek etmek. Sensoryň tehniki görkezijileri statik görkezijilere we dinamiki görkezijilere bölünýär. Statik görkezijiler, esasan, çözgüt, gaýtalanma, duýgurlyk, çyzyklylyk, gaýtarma ýalňyşlygy, bosaga, süýşme, durnuklylyk we ş.m. ýaly statik üýtgewsizlik şertlerinde sensoryň işini barlaýar. Dinamik indeks, esasan, ýygylyk jogaby we basgançak jogaby ýaly çalt üýtgeme şertlerinde sensoryň işini barlaýar.

Sensoryň köp sanly tehniki görkezijileri sebäpli dürli maglumatlar we edebiýat dürli taraplardan beýan edilýär, şonuň üçin dürli adamlaryň dürli düşünjäleri, hatda düşünişmezlikleri we ikiuçlulyklary bolýar. Şu maksat bilen, sensoryň aşakdaky birnäçe esasy tehniki görkezijileri düşündirilýär:

1, çözgüt we çözgüt:

Kesgitleme: Çözgüt, datçigiň anyklap bilýän iň kiçi ölçenen üýtgeşmesini aňladýar. Çözgüt, Çözgütiň doly ölçegli gymmata gatnaşygyny aňladýar.

1-nji düşündiriş: Çözgüt datçigiň iň esasy görkezijisidir. Ol datçigiň ölçenen obýektleri tapawutlandyrmak ukybyny görkezýär. Datçigiň beýleki tehniki aýratynlyklary çözgüt babatda iň pes ölçeg birligi hökmünde beýan edilýär.

Sanly displeýli datçikler we enjamlar üçin çözgüt görkezilmeli iň az sanly sanlary kesgitleýär. Mysal üçin, elektron sanly kaliperiň çözgüdi 0,01 mm, görkeziji ýalňyşlygy bolsa ±0,02 mm.

2-nji düşündiriş: Çözgüt birlikleri bolan absolýut sandyr. Mysal üçin, temperatura datçiginiň çözgüdi 0,1℃, tizlenme datçiginiň çözgüdi 0,1g we ş.m.

3-nji düşündiriş: Çözgüt çözgüt bilen baglanyşykly we örän meňzeş düşünje bolup, ikisi hem sensoryň ölçeg bilen çözgüdini aňladýar.

Esasy tapawut, çözgüt sensoryň çözgüdiniň göterimi hökmünde görkezilýär. Ol deňeşdirilýändir we ölçegi ýok. Mysal üçin, temperatura sensorynyň çözgüdi 0.1℃, doly diapazon 500℃, çözgüt 0.1/500=0.02%.

2. Gaýtalanýanlyk:

Kesgitleme: Sensoryň gaýtalanmagy, ölçeg şol bir ýagdaýda bir ugurda birnäçe gezek gaýtalananda ölçeg netijeleriniň arasyndaky tapawudyň derejesine degişlidir. Gaýtalama ýalňyşlygy, köpeltme ýalňyşlygy we ş.m. diýlip hem atlandyrylýar.

1-nji düşündiriş: Sensoryň gaýtalanmagy şol bir şertlerde alnan birnäçe ölçegleriň arasyndaky tapawut derejesi bolmalydyr. Eger ölçeg şertleri üýtgese, ölçeg netijeleriniň arasyndaky deňeşdirme ýitip gider, bu bolsa gaýtalanmagy bahalandyrmak üçin esas hökmünde ulanylyp bilinmez.

2-nji düşündiriş: Sensoryň gaýtalanmagy sensoryň ölçeme netijeleriniň dispersiýasyny we tötänleýinligini görkezýär. Şeýle dispersiýanyň we tötänleýinligiň sebäbi, sensoryň içinde we daşynda dürli tötänleýin bozulmalaryň bolmagydyr, netijede sensoryň soňky ölçeme netijeleri tötänleýin üýtgeýänleriň häsiýetnamalaryny görkezýär.

3-nji düşündiriş: Tötänleýin üýtgeýjiniň standart çetleşmesi gaýtalanýan mukdar aňlatmasy hökmünde ulanylyp bilner.

4-nji düşündiriş: Birnäçe gezek gaýtalanan ölçegler üçin, ähli ölçegleriň ortaça bahasy soňky ölçeg netijesi hökmünde kabul edilse, has ýokary ölçeg takyklygyny alyp bolýar. Sebäbi ortaça gymmatyň standart çetleşmesi her bir ölçegiň standart çetleşmesinden ep-esli kiçi.

3. Linearlyk:

Kesgitleme: Linearlyk (Linearlyk) sensor giriş we çykyş egrisiniň ideal göni çyzykdan çetleşmesini aňladýar.

1-nji düşündiriş: Ideal sensor giriş/çykyş gatnaşygy çyzykly bolmaly we onuň giriş/çykyş egrisi göni çyzyk bolmaly (aşakdaky suratda gyzyl çyzyk).

Şeýle-de bolsa, hakyky datçikde az-kem dürli ýalňyşlyklar bar, netijede giriş we çykyş egrisi ideal göni çyzyk däl-de, egri bolýar (aşakdaky suratdaky ýaşyl egri).

Linearlyk, datçigiň hakyky häsiýetli egrisi bilen liniýadan daşary çyzyk arasyndaky tapawut derejesidir, ol şeýle hem linear dällik ýa-da linear däl ýalňyşlyk diýlip hem atlandyrylýar.

2-nji düşündiriş: Sensoryň hakyky häsiýetli egrisi bilen ideal çyzygynyň arasyndaky tapawut dürli ölçeg ölçeglerinde dürli bolany üçin, tapawudyň iň ýokary gymmatynyň doly diapazon gymmatyna gatnaşygy köplenç doly diapazonda ulanylýar. Elbetde, çyzyklylyk hem otnositel ululykdyr.

3-nji düşündiriş: Sensoryň ideal çyzygy umumy ölçeg ýagdaýy üçin belli däldigi sebäpli, ony alyp bolmaýar. Şonuň üçin köplenç ylalaşyk usuly ulanylýar, ýagny sensoryň ölçeg netijelerini gönüden-göni ulanyp, ideal çyzyga ýakyn bolan laýyk gelýän çyzygy hasaplamak bolýar. Hasaplamagyň anyk usullaryna uç nokady çyzygy usuly, iň gowy çyzyk usuly, iň kiçi kwadratlar usuly we ş.m. girýär.

4. Durnuklylyk:

Kesgitleme: Durnuklylyk - bu sensoryň belli bir wagtyň dowamynda öz işini saklap galmak ukybydyr.

1-nji düşündiriş: Durnuklylyk, sensoryň belli bir wagt aralygynda durnukly işleýändigini ýa-da işlemeýändigini barlamagyň esasy görkezijisidir. Sensoryň durnuksyzlygyna sebäp bolýan faktorlara, esasan, temperatura üýtgemegi we içki stresden boşadylma girýär. Şonuň üçin durnuklylygy gowulandyrmak üçin temperatura kompensasiýasyny we garrama bejergisini artdyrmak peýdalydyr.

2-nji düşündiriş: Durnuklylyk wagt aralygynyň uzynlygyna görä gysga möhletli durnuklylyga we uzak möhletli durnuklylyga bölünip bilner. Gözegçilik wagty gaty gysga bolanda, durnuklylyk we gaýtalanma ýakyn bolýar. Şonuň üçin durnuklylyk indeksi esasan uzak möhletli durnuklylygy barlaýar. Daşky gurşawyň ulanylyşyna we kesgitlenmeli talaplara görä wagtyň anyk uzynlygy.

3-nji düşündiriş: Durnuklylyk indeksiniň mukdaryny beýan etmek üçin absolýut ýalňyşlyk we otnositel ýalňyşlyk ulanylyp bilner. Mysal üçin, deformasiýa görnüşli güýç datçiginiň durnuklylygy 0,02%/12 sagat.

5. Nusga alma ýygylygy:

Kesgitleme: Nusga alma tizligi sensor tarapyndan birlik wagt üçin nusga alnyp bilinýän ölçeg netijeleriniň sanyny aňladýar.

1-nji düşündiriş: Synag ýygylygy sensoryň dinamiki häsiýetleriniň iň möhüm görkezijisidir we sensoryň çalt jogap bermek ukybyny görkezýär. Synag ýygylygy ölçegiň çalt üýtgeýän ýagdaýynda doly göz öňünde tutulmaly tehniki görkezijileriň biridir. Şennonyň synag kanunyna görä, sensoryň synag ýygylygy ölçenen üýtgeýän ýygylygyň 2 essesinden az bolmaly däl.

2-nji düşündiriş: Dürli ýygylyklaryň ulanylmagy bilen, sensoryň takyklygy hem şoňa görä üýtgeýär. Umuman aýdanyňda, nusga alyş ýygylygy näçe ýokary bolsa, ölçeg takyklygy şonça-da pes bolýar.

Sensoryň iň ýokary takyklygy köplenç iň pes nusga alyş tizliginde ýa-da hatda statik şertlerde hem gazanylýar. Şonuň üçin sensory saýlananda takyklyk we tizlik göz öňünde tutulmalydyr.

Sensorlar üçin bäş dizaýn maslahaty

1. Awtobus guralyndan başlaň

Ilkinji ädim hökmünde, inžener näbelli zady çäklendirmek üçin ilki bilen datçigi şina guraly arkaly birikdirmek usulyny ulanmaly. Şina guraly şahsy kompýuteri (PC), soňra bolsa datçigiň I2C, SPI ýa-da datçigiň "gepleşmegine" mümkinçilik berýän başga protokolyna birikdirýär. Näbelli, tassyklanmadyk gömülen mikrokontroller (MCU) sürüjisi bolmadyk maglumatlary ibermek we kabul etmek üçin belli we işleýän çeşme hödürleýän şina guraly bilen baglanyşykly kompýuter programmasy. Şina programmasynyň kontekstinde, işläp düzüji gömülen derejede işlemäge synanyşmazdan öň bölümiň nähili işleýändigini düşünmek üçin habarlary iberip we kabul edip biler.

2. Pythonda geçiriş interfeýsiniň kodyny ýazyň

Işläp düzüji şina gurallarynyň sensorlaryny ulanyp görenden soň, indiki ädim sensorlar üçin programma koduny ýazmakdyr. Mikrokontroller koduna gönüden-göni geçmegiň ýerine, programma koduny Python dilinde ýazyň. Köp şina programmalary skript ýazanda plaginleri we nusga koduny konfigurirleýär, Python adatça şeýle edýär. NET-de elýeterli dilleriň biri. Python-da programma ýazmak çalt we aňsat, şeýle hem gömülen gurşawda synag geçirmek ýaly çylşyrymly bolmadyk programmalarda sensorlary synagdan geçirmegiň usulyny üpjün edýär. Ýokary derejeli kodyň bolmagy gömülen inženerlere gömülen programma inženeriniň aladasyny etmezden sensor skriptlerini we synaglaryny gazyp almagy aňsatlaşdyrar.

3. Sensory Micro Python bilen barlaň

Python-da ilkinji programma kodyny ýazmagyň artykmaçlyklarynyň biri, Bus-utility programma programmirleme interfeýsine (API) programma çagyryşlaryny Micro Python-y çagyrmak arkaly aňsatlyk bilen çalşyp bolýandygydyr. Micro Python, inženerleriň onuň gymmatyny düşünmegi üçin köp sanly sensorlary bolan real wagt režiminde ýerleşdirilen programma üpjünçiliginde işleýär. Micro Python Cortex-M4 prosessorynda işleýär we programma kodyny sazlamak üçin gowy gurşawdyr. Diňe bir ýönekeý däl, eýsem bu ýerde I2C ýa-da SPI draýwerlerini ýazmagyň zerurlygy ýok, sebäbi olar eýýäm Micro Python-yň funksiýa kitaphanasynda beýan edilýär.

4. Sensor üpjün edijisiniň koduny ulanyň

Sensor öndürijisinden "gyryp" boljak islendik nusga kod üçin inženerler sensoryň nähili işleýändigini düşünmek üçin uzak ýol geçmeli bolarlar. Gynansak-da, sensor öndürijileriniň köpüsi gömülen programma üpjünçiliginiň dizaýnynda hünärmen däl, şonuň üçin owadan arhitekturanyň we ajaýyplygyň önümçilik üçin taýýar nusgasyny tapmagy garaşmaň. Diňe öndüriji koduny ulanyň, bu bölegiň nähili işleýändigini öwreniň, şonda gömülen programma üpjünçiligine arassa goşulyp bolýança gaýtadan işlemegiň kynçylyklary dörär. Ol "spagetti" hökmünde başlap biler, ýöne öndürijileriň sensorlarynyň nähili işleýändigini düşünmegini ulanmak önüm çykarylmazdan öň köp sanly weýran bolan dynç günlerini azaltmaga kömek eder.

5. Sensor birleşme funksiýalarynyň kitaphanasyny ulanyň

Sensoryň geçirijilik interfeýsi täze däl we öň edilmän bolmagy mümkin. Köp çip öndürijileri tarapyndan hödürlenýän "Sensor Fusion funksiýa kitaphanasy" ýaly ähli funksiýalaryň belli kitaphanalary işläp düzüjilere çalt ýa-da has gowy öwrenmäge we önümiň arhitekturasyny täzeden işläp düzmek ýa-da düýpli üýtgetmek siklinden gaça durmaga kömek edýär. Köp sensorlar umumy görnüşlere ýa-da kategoriýalara birikdirilip bilner we bu görnüşler ýa-da kategoriýalar, dogry ulanylanda, diýen ýaly umumy ýa-da az gaýtadan ulanylyp bilinýän sürüjileriň rahat işläp düzülmegine mümkinçilik berer. Sensor Fusion funksiýalarynyň bu kitaphanalaryny tapyň we olaryň güýçli we gowşak taraplaryny öwreniň.

Sensorlar gömülen ulgamlara integrasiýa edilende, dizaýn wagtyny we ulanmagyň aňsatlygyny gowulandyrmagyň köp usullary bar. Işläp düzüjiler dizaýnyň başynda we olary aşaky derejeli ulgama integrasiýa etmezden öň, sensorlaryň nähili işleýändigini ýokary derejeli abstraksiýadan öwrenmek arkaly hiç haçan "ýalňyşyp" bilmezler. Häzirki wagtda elýeterli bolan çeşmeleriň köpüsi işläp düzüjilere başdan başlamazdan "başlangyç derejä ýetmäge" kömek eder.