Sensör dalgalanmaları birçok kaynaktan kaynaklanır: donanımın eskimesi, güç ve konektör sorunları, çevresel müdahaleler, hatalı örnekleme ve filtreleme, yazılım algoritması ve kalibrasyon hataları ve zayıf kurulum veya harici cihaz paraziti.
Katalog
1. Sensör donanım arızaları
Eskime, güç ve arayüz arızaları nasıl dengesiz çıktılar yaratır?
Uzun süreli çalışma dahili bileşenlerin kaymasına neden olur; yüksek hassasiyetli basınç sensörlerinde kapasitans, direnç veya paket yalıtımındaki değişiklikler sıfır noktasını kaydırabilir veya kazançta değişikliğe neden olabilir. Kararsız güç veya güç gürültüsü doğrudan ölçüm zincirine etki eder ve analog sensörlerin kısa süreliğine atlama yapmasına neden olur. Gevşek konektörler, aşınmış kablolar veya zayıf lehim bağlantıları aralıklı, büyük sivri uçlar olarak ortaya çıkar. Uygulamada mühendisler öncelikle güç kalitesini, topraklamayı ve sensör ile anakart arasındaki fiziksel bağlantıları kontrol etmeli, ardından parçayı değiştirmeye veya besleme filtrelemeyi iyileştirmeye karar vermelidir.
2. Çevresel etkiler
Sıcaklık, nem ve elektromanyetikin gerçek yıkıcı gücü
sıcaklık salınımları sensör malzemelerinin elektriksel özelliklerini değiştirir; yüksek hassasiyetli basınç sensörleri ve çevresel basınç sensörleri termal kaymaya karşı özellikle hassastır. Nem girişi, sensörün içinde iletken yollar veya korozyon oluşturarak uzun süreli sürüklenmeye veya anlık gürültüye neden olabilir. Yakındaki güçlü manyetik alanlar veya RF kaynakları, elektromanyetik veya Hall prensiplerine dayalı sensörlere müdahale edecek ve tüm alım zincirini etkileyecektir. Sorun giderme, çevresel kayıtları (sıcaklık ve nem eğrileri), elektromanyetik taramaları ve neden-sonucu doğrulamak için kontrollü bir sıcaklık/nem odasında anormal sinyalin yeniden üretilmesini içermelidir.
3. Sinyal işleme ve örnekleme sorunları
Örnekleme hızı, gürültü ve filtreleme seçimleri sorunları nasıl büyütebilir?
Uyumsuzluk veya çok düşük örnekleme hızı, örtüşmeye neden olur ve hızlı sinyal değişikliklerini kaçırır; örnekleme hızı basınç sensörleri özellikle hızlı değişen senaryolarda hassastır. Sinyal zincirindeki termal, elektromanyetik ve toprak döngüsü gürültüsü ham verinin titremesine neden olacaktır; kötü seçilmiş filtreler (çok dar bant genişliği veya yanlış parametreler), faz gecikmesine veya artık dalgalanmaya neden olur. Mühendislik kontrolleri, ADC örnekleme hızının, çözünürlüğün ve kenar yumuşatma filtreleme tasarımının doğrulanmasını ve gürültü bant genişliğini ve kaynaklarını belirlemek için spektral analizin kullanılmasını içerir.
4. Yazılım algoritmaları ve kalibrasyon hataları
Yazılım ve kalibrasyon hataları iyi sinyalleri nasıl "kötü" verilere dönüştürebilir?
Yanlış filtre veya entegratör uygulaması, zayıf sınır yönetimi veya yanlış hizalanmış örnekleme, gerçek ölçümleri dengesiz çıktılara dönüştürebilir. Kalibrasyon yanlış referanslara dayanıyorsa veya çevresel sapmaları hesaba katmıyorsa sensör zamana bağlı sapmayı gösterecektir. Yüksek hassasiyetli basınç sensörleri için sıcaklık dengeleme modelleri ve sıfır noktası kalibrasyonu kritik öneme sahiptir. Sorun giderme, yazılım hattına odaklanır: günlükleri karşılaştırın, ham örnekleri tekrar oynatın ve farklı ortamlardaki kalibrasyon tablolarını ve telafi algoritmalarını doğrulayın.
5. Kurulum ve harici cihaz paraziti
Fiziksel montaj, konum ve yakındaki ekipman ölçümü nasıl değiştirir?
Sensör yönelimi ve yerleşimi, sensörün gördüğü kuvvetleri veya akışkan yollarını değiştirerek sistematik önyargı yaratır; Bir ivmeölçerin yanlış açıya monte edilmesi, ölçüm hatasına ve kararsız çıktıya neden olur. Sensörlerin titreşim kaynaklarının veya ısı kaynaklarının yakınına yerleştirilmesi, çevresel rahatsızlığı sinyale dönüştürür. Harici motorlar, kablosuz vericiler veya yüksek güçlü anahtarlama cihazları, analog sensörleri ve ADC'leri etkileyen geçici EMI üretir.
Çözüm
Sensör dalgalanmalarının nadiren tek bir nedeni vardır. Yüksek hassasiyetli basınç sensörleri ve akıllı cihaz basınç sensörleri için, güç ve topraklamayı kontrol etmeye öncelik verin, anormalliği kontrollü çevre koşulları altında yeniden oluşturun, örnekleme hızı ve filtre ayarlarını doğrulayın, kalibrasyon verilerini ve telafi modellerini onaylayın ve montaj ve yerleştirmeyi doğrulayın. Donanıma, çevreye, sinyal zincirine, yazılıma ve kuruluma odaklanan metodik, mühendislik odaklı bir kontrol listesi, hataları hızlı bir şekilde daraltacak ve istikrarlı kazanımı yeniden sağlayacaktır.
Yukarıdaki giriş, basınç sensörü teknolojisi uygulamalarının yalnızca yüzeyini çizmektedir. Çeşitli ürünlerde kullanılan farklı sensör elemanları türlerini, bunların nasıl çalıştığını, avantajlarını ve dezavantajlarını keşfetmeye devam edeceğiz. Burada tartışılanlar hakkında daha fazla ayrıntı istiyorsanız bu kılavuzun ilerleyen bölümlerindeki ilgili içeriğe göz atabilirsiniz. Eğer vaktiniz kısıtlıysa bu kılavuzun detaylarını indirmek için buraya da tıklayabilirsiniz. Hava Basınç Sensörü Ürünü PDF verileri.
Diğer sensör teknolojileri hakkında daha fazla bilgi için lütfen Sensörler sayfamızı ziyaret edin.