In-numru ta 'sensuri qed jipprolifera madwar il-wiċċ tad-dinja u fl-Ispazji ta' madwarna, u jipprovdi lid-dinja b'dejta. Dawn is-sensuri aċċessibbli huma l-forza li tmexxi l-iżvilupp tal-Internet tal-Oġġetti u r-rivoluzzjoni diġitali li s-soċjetà tagħna qed tiffaċċja, iżda li tgħaqqad u l-aċċess għad-dejta mis-sensuri mhux dejjem imur dritt jew faċli. Din id-dokument se tintroduċi l-indiċi tekniku tas-sensuri, 5 ħiliet fid-disinn u intrapriżi OEM.
L-ewwelnett, l-indiċi tekniku huwa l-bażi oġġettiva biex tikkaratterizza l-prestazzjoni ta 'prodott. Tifhem l-indikaturi tekniċi, tgħin l-għażla korretta u l-użu tal-prodott. L-indikaturi tekniċi tas-sensor huma maqsuma f'indikaturi statiċi u indikaturi dinamiċi. L-indikaturi statiċi prinċipalment jeżaminaw il-prestazzjoni tas-sensor taħt il-kondizzjoni ta ’invarianza statika, inklużi riżoluzzjoni, ripetibbiltà, sensittività, linearità, żball ta’ ritorn, limitu, creep, stabbiltà eċċ. Indiċi dinamiku prinċipalment jeżamina l-prestazzjoni tas-sensor taħt il-kundizzjoni ta 'bidla mgħaġġla, inkluż ir-rispons tal-frekwenza u r-rispons tal-pass.
Minħabba l-bosta indikaturi tekniċi tas-senser, dejta u letteratura varji huma deskritti minn angoli differenti, sabiex persuni differenti jkollhom fehim differenti, u anke nuqqas ta 'ftehim u ambigwità. Għal dan il-għan, jiġu interpretati d-diversi indikaturi tekniċi ewlenin għas-senser li ġejjin:
1, riżoluzzjoni u riżoluzzjoni:
Definizzjoni: Ir-Riżoluzzjoni tirreferi għall-iżgħar bidla mkejla li sensor jista 'jinduna. Ir-Riżoluzzjoni tirreferi għall-proporzjon tar-Riżoluzzjoni għall-valur tal-iskala sħiħa.
Interpretazzjoni 1: Ir-riżoluzzjoni hija l-iktar indikatur bażiku ta 'senser. Tirrappreżenta l-abbiltà tas-sensor li jiddistingwi l-oġġetti mkejla. L-ispeċifikazzjonijiet tekniċi l-oħra tas-sensor huma deskritti f'termini ta 'riżoluzzjoni bħala l-unità minima.
Għal sensuri u strumenti b'displej diġitali, ir-riżoluzzjoni tiddetermina n-numru minimu ta 'ċifri li għandhom jintwerew. Pereżempju, ir-riżoluzzjoni tal-kalibru diġitali elettroniku hija 0.01mm, u l-iżball indikatur huwa ± 0.02mm.
Interpretazzjoni 2: Ir-riżoluzzjoni hija numru assolut b'unitajiet. Pereżempju, ir-riżoluzzjoni ta 'sensor tat-temperatura hija 0.1 ℃, ir-riżoluzzjoni ta' sensor ta 'aċċelerazzjoni hija 0.1g, eċċ.
Interpretazzjoni 3: Ir-riżoluzzjoni hija kunċett relatat u simili ħafna għar-riżoluzzjoni, it-tnejn jirrappreżentaw ir-riżoluzzjoni ta 'senser għal kejl.
Id-differenza ewlenija hija li r-riżoluzzjoni hija espressa bħala persentaġġ tar-riżoluzzjoni tas-sensor. Huwa relattiv u m'għandux dimensjoni. Pereżempju, ir-riżoluzzjoni tas-sensor tat-temperatura hija 0.1 ℃, il-firxa sħiħa hija 500 ℃, ir-riżoluzzjoni hija 0.1 / 500 = 0.02%.
2. Ripetibbiltà:
Definizzjoni: Ir-ripetibilità tas-senser tirreferi għall-grad ta 'differenza bejn ir-riżultati tal-kejl meta l-kejl jiġi ripetut diversi drabi fl-istess direzzjoni taħt l-istess kundizzjoni. Imsejħa wkoll żball ta' ripetizzjoni, żball ta 'riproduzzjoni, eċċ.
Interpretazzjoni 1: Ir-ripetibbiltà ta 'senser għandha tkun il-grad ta' differenza bejn kejl multiplu miksub taħt l-istess kondizzjonijiet. Jekk il-kundizzjonijiet tal-kejl jinbidlu, il-komparabilità bejn ir-riżultati tal-kejl tisparixxi, li ma tistax tintuża bħala l-bażi għall-valutazzjoni tar-ripetibbiltà.
Interpretazzjoni 2: Ir-ripetibbiltà tas-senser tirrappreżenta t-tixrid u l-każwalità tar-riżultati tal-kejl tas-senser. Ir-raġuni għal tali tixrid u każwalità hija li disturbi każwali varji inevitabbilment jeżistu ġewwa u barra s-sensur, li jirriżultaw fir-riżultati tal-kejl finali tas-senser li juru l-karatteristiċi ta 'varjabbli każwali.
Interpretazzjoni 3: Id-devjazzjoni standard tal-varjabbli każwali tista 'tintuża bħala espressjoni kwantitattiva riproduċibbli.
Interpretazzjoni 4: Għal kejl ripetut multiplu, eżattezza ta 'kejl ogħla tista' tinkiseb jekk il-medja tal-kejl kollu tittieħed bħala r-riżultat finali tal-kejl. Minħabba li d-devjazzjoni standard tal-medja hija sinifikament iżgħar mid-devjazzjoni standard ta 'kull miżura.
3. Linearità:
Definizzjoni: Linearità (Linearità) tirreferi għad-devjazzjoni tal-kurva tad-dħul u tal-ħruġ tas-senser mil-linja dritta ideali.
Interpretazzjoni 1: Ir-relazzjoni ideali tad-dħul / ħruġ tas-senser għandha tkun lineari, u l-kurva tad-dħul / ħruġ tagħha għandha tkun linja dritta (linja ħamra fil-figura hawn taħt).
Madankollu, is-senser attwali xi ftit jew wisq għandu varjetà ta 'żbalji, li jirriżultaw fil-kurva tad-dħul u tal-ħruġ attwali mhix il-linja dritta ideali, iżda kurva (il-kurva ħadra fil-figura hawn taħt).
Il-linearità hija l-grad ta 'differenza bejn il-kurva karatteristika attwali tas-sensor u l-linja off-line, magħrufa wkoll bħala nonlinearità jew żball mhux lineari.
Interpretazzjoni 2: Minħabba li d-differenza bejn il-kurva karatteristika attwali tas-senser u l-linja ideali hija differenti f'daqsijiet differenti ta 'kejl, il-proporzjon tal-valur massimu tad-differenza għall-valur tal-firxa sħiħa spiss jintuża fil-firxa sħiħa. , il-linearità hija wkoll kwantità relattiva.
Interpretazzjoni 3: Minħabba li l-linja ideali tas-sensor mhix magħrufa għas-sitwazzjoni tal-kejl ġenerali, ma tistax tinkiseb. Għal din ir-raġuni, metodu ta 'kompromess huwa adottat ħafna drabi, jiġifieri, billi tuża direttament ir-riżultati tal-kejl tas-sensor biex tikkalkula l-linja tat-twaħħil. li hija viċin il-linja ideali. Il-metodi ta ’kalkolu speċifiċi jinkludu l-metodu tal-linja tat-tarf, l-aħjar metodu tal-linja, il-metodu l-inqas kwadru u l-bqija.
4. Stabbiltà:
Definizzjoni: L-istabbiltà hija l-abbiltà ta 'senser li jżomm il-prestazzjoni tiegħu fuq perjodu ta' żmien.
Interpretazzjoni 1: L-istabbiltà hija l-indiċi ewlieni biex tinvestiga jekk is-senser jaħdimx b'mod stabbli f'ċertu firxa ta 'ħin. u trattament tax-xjuħija biex ittejjeb l-istabbiltà.
Interpretazzjoni 2: L-istabbiltà tista 'tinqasam fi stabbiltà għal żmien qasir u stabbiltà fit-tul skond it-tul tal-perjodu ta' żmien. Meta l-ħin ta 'osservazzjoni huwa qasir wisq, l-istabbiltà u r-ripetibbiltà huma qrib. Għalhekk, l-indiċi ta' stabbiltà prinċipalment jeżamina dak twil -stabbiltà fit-terminu. It-tul ta 'żmien speċifiku, skond l-użu ta' l-ambjent u r-rekwiżiti biex jiġi ddeterminat.
Interpretazzjoni 3: Kemm żball assolut kif ukoll żball relattiv jistgħu jintużaw għall-espressjoni kwantitattiva ta 'indiċi ta' stabbiltà. Pereżempju, sensur tal-forza tat-tip strain għandu stabbiltà ta '0.02% / 12h.
5. Frekwenza tal-kampjunar:
Definizzjoni: Ir-Rata tal-Kampjun tirreferi għan-numru ta 'riżultati tal-kejl li jistgħu jittieħdu kampjuni mis-sensor għal kull unità ta' ħin.
Interpretazzjoni 1: Il-frekwenza tat-teħid tal-kampjuni hija l-iktar indikatur importanti tal-karatteristiċi dinamiċi tas-senser, li tirrifletti l-abbiltà tar-rispons rapidu tas-senser. Skond il-liġi ta 'teħid ta' kampjuni ta 'Shannon, il-frekwenza ta' teħid ta 'kampjuni tas-sensor m'għandhiex tkun inqas minn 2 darbiet il-frekwenza ta' tibdil tal-kejl.
Interpretazzjoni 2: Bl-użu ta 'frekwenzi differenti, l-eżattezza tas-senser tvarja wkoll kif xieraq. Ġeneralment, iktar ma tkun għolja l-frekwenza tal-kampjunar, iktar tkun baxxa l-eżattezza tal-kejl.
L-ogħla eżattezza tas-senser spiss tinkiseb bl-inqas veloċità tal-kampjunar jew anke taħt kundizzjonijiet statiċi. Għalhekk, il-preċiżjoni u l-veloċità għandhom jiġu kkunsidrati fl-għażla tas-sensur.
Ħames pariri dwar id-disinn għas-sensuri
1. Ibda bl-għodda tax-xarabank
Bħala l-ewwel pass, l-inġinier għandu jieħu l-approċċ li l-ewwel jgħaqqad is-senser permezz ta 'għodda tal-linja biex jillimita dak li mhux magħruf. sensor biex "jitkellem". Applikazzjoni tal-PC assoċjata ma 'għodda tax-xarabank li tipprovdi sors magħruf u li jaħdem biex jibgħat u jirċievi dejta li mhix sewwieq mhux magħruf u mhux awtentikat tal-mikrokontrollur inkorporat (MCU). Fil-kuntest tal-utilità Bus, l-iżviluppatur jista 'jibgħat u jirċievi messaġġi biex jifhem kif taħdem is-sezzjoni qabel ma tipprova topera fil-livell inkorporat.
2. Ikteb il-kodiċi tal-interface tat-trażmissjoni f'Python
Ladarba l-iżviluppatur ipprova juża s-sensuri tal-għodda tax-xarabank, il-pass li jmiss huwa li tikteb il-kodiċi tal-applikazzjoni għas-sensuri. Minflok taqbeż direttament għall-kodiċi tal-mikrokontrollur, ikteb il-kodiċi tal-applikazzjoni fil-Python. skripts, li s-soltu ssegwi Python.NET waħda mil-lingwi disponibbli fin-net. Applikazzjonijiet għall-kitba f’Pyton huma veloċi u faċli, u tipprovdi mod biex jiġu ttestjati s-sensuri f’applikazzjonijiet li mhumiex kumplessi daqs l-ittestjar f’ambjent inkorporat. -kodiċi tal-livell jagħmilha faċli għal inġiniera mhux inkorporati biex jiġbdu skripts u testijiet tas-sensuri mingħajr il-kura ta 'inġinier tas-softwer inkorporat.
3. Ittestja s-senser b'Micro Python
Wieħed mill-vantaġġi li tikteb l-ewwel kodiċi tal-applikazzjoni fil-Python huwa li t-telefonati tal-applikazzjoni għall-applikazzjoni tal-Bus-utility Interface ta ’Programmar (API) jistgħu jinbidlu faċilment billi ċċempel Micro Python.Micro Python jaħdem f’softwer inkorporat f’ħin reali, li għandu sensuri għall-inġiniera biex jifhmu l-valur tagħha. Micro Python jaħdem fuq proċessur Cortex-M4, u huwa ambjent tajjeb li minnu jiddibaggja l-kodiċi tal-applikazzjoni. Mhux biss sempliċi, m'hemmx bżonn li tikteb sewwieqa I2C jew SPI hawnhekk, peress li huma diġà koperti fil-funzjoni ta 'Micro Python Librerija.
4. Uża l-kodiċi tal-fornitur tas-sensor
Kwalunkwe kodiċi tal-kampjun li jista 'jkun "mibrux" minn manifattur tas-sensuri, l-inġiniera jkollhom jagħmlu triq twila biex jifhmu kif jaħdem is-senser. Sfortunatament, bosta bejjiegħa tas-sensuri mhumiex esperti fid-disinn ta' softwer inkorporat, allura m'għandekx tistenna li ssib eżempju lest għall-produzzjoni ta 'arkitettura sabiħa u eleganti. Uża biss il-kodiċi tal-bejjiegħ, titgħallem kif taħdem din il-parti, u tinħoloq il-frustrazzjoni tar-refactoring sakemm tkun tista' tkun integrata b'mod nadif f'softwer inkorporat. Tista 'tibda bħala "spagetti", iżda tuża l-manifatturi 'il-fehim ta' kif jaħdmu s-sensuri tagħhom jgħin biex inaqqas f'ħafna tmiem il-ġimgħa mħarbta qabel ma jitnieda l-prodott.
5. Uża librerija ta 'funzjonijiet ta' fużjoni tas-sensuri
Iċ-ċansijiet huma li l-interface tat-trażmissjoni tas-senser mhuwiex ġdid u ma sarx qabel. Libreriji magħrufa tal-funzjonijiet kollha, bħall- "Sensor Fusion function Library" provduta minn bosta manifatturi taċ-ċipep, jgħinu lill-iżviluppaturi jitgħallmu malajr, jew saħansitra aħjar, u jevitaw il- ċiklu ta 'żvilupp mill-ġdid jew modifika drastika tal-arkitettura tal-prodott. Ħafna sensuri jistgħu jiġu integrati f'tipi jew kategoriji ġenerali, u dawn it-tipi jew kategoriji jippermettu l-iżvilupp bla xkiel ta' sewwieqa li, jekk jiġu mmaniġġjati sewwa, huma kważi universali jew inqas jistgħu jerġgħu jintużaw. funzjonijiet tal-fużjoni tas-sensuri u jitgħallmu l-punti tajbin u l-punti dgħajfa tagħhom.
Meta s-sensuri huma integrati f'sistemi inkorporati, hemm bosta modi biex jgħinu fit-titjib tal-ħin tad-disinn u l-faċilità tal-użu. L-iżviluppaturi qatt ma jistgħu "jmorru ħażin" billi jitgħallmu kif jaħdmu s-sensuri minn livell għoli ta 'estrazzjoni fil-bidu tad-disinn u qabel ma jintegrawhom f'sistema ta 'livell aktar baxx. Ħafna mir-riżorsi disponibbli llum se jgħinu lill-iżviluppaturi "jaħarbu l-art" mingħajr ma jkollhom jibdew mill-bidu.
Ħin tal-posta: 16-Aug-2021