Skynjaranum fjölgar um yfirborð jarðar og á rýmunum í kringum okkur og veitir heiminum gögn. Þessir skynjarar á viðráðanlegu verði eru drifkrafturinn að þróun hlutanna og stafrænni byltingu sem samfélag okkar stendur frammi fyrir en samt tengir og aðgangur að gögnum frá skynjara er ekki alltaf beint eða auðvelt. Þessi pappír mun kynna skynjara tæknilega vísitölu, 5 hönnunarhæfileika og OEM fyrirtæki.
Í fyrsta lagi er tæknilega vísitalan hlutlægur grundvöllur til að einkenna árangur vöru. Skilja tæknilega vísbendingar, hjálpa til við að velja vöruna og nota hana. Tæknilegar vísar skynjarans eru skipt í truflanir og kraftmiklar vísar. Stöðvavísarnir rannsaka aðallega frammistöðu skynjarans við ástand truflunar óstöðugleika, þ.mt upplausn, endurtekningarhæfni, næmi, línuleika, skekkjuvillu, þröskuld, skrið, stöðugleika og svo framvegis. Dynamísk vísitala skoðar aðallega frammistöðu skynjarans við ástandið örra breytinga, þar með talið tíðnissvörun og skrefssvörun.
Vegna fjölda tæknilegra vísbendinga skynjarans er ýmsum gögnum og bókmenntum lýst frá mismunandi sjónarhornum, þannig að mismunandi fólk hefur mismunandi skilning, og jafnvel misskilning og tvískinnung. Í þessu skyni eru eftirfarandi helstu tæknilegar vísar fyrir skynjarann túlkaðir:
1, upplausn og upplausn:
Skilgreining: Upplausn vísar til minnstu mældu breytinga sem skynjari getur greint. Upplausn vísar til hlutfalls upplausnar og fulls skalagildis.
Túlkun 1: Upplausn er grundvallarvísir skynjara. Það táknar getu skynjarans til að greina mælda hluti. Aðrar tæknilegar forskriftir skynjarans eru lýst með tilliti til upplausnar sem lágmarkseiningu.
Fyrir skynjara og tæki með stafræna skjá, ákvarðar upplausn lágmarksfjölda tölustafa sem á að birta. Til dæmis er upplausn rafrænna stafrænna þvermál 0,01 mm og vísir villan er ± 0,02 mm.
Túlkun 2: Upplausn er alger tala með einingum. Til dæmis er upplausn hitaskynjara 0,1 ℃, upplausn hröðunarskynjara er 0,1 g osfrv.
Túlkun 3: Upplausn er skyld og mjög svipað hugtak við upplausn, bæði tákna upplausn skynjara við mælingu.
Aðalmunurinn er sá að upplausnin er gefin upp sem hlutfall af upplausn skynjarans. Það er afstætt og hefur enga vídd. Til dæmis er upplausn hitaskynjarans 0,1 ℃, allt sviðið er 500 ℃, upplausnin er 0,1/500 = 0,02%.
2. Endurtekningarhæfni:
Skilgreining: Endurtekjanleiki skynjarans vísar til mismunar á milli mælingarniðurstaðna þegar mælingin er endurtekin nokkrum sinnum í sömu átt undir sama ástandi.
Túlkun 1: Endurtekjanleiki skynjara verður að vera mismunurinn á mörgum mælingum sem fengnar eru við sömu aðstæður.Ef mælingarskilyrðin breytast mun samanburðurinn milli mælingarniðurstaðna hverfa sem ekki er hægt að leggja til grundvallar við mat á endurtekningarhæfni.
Túlkun 2: Endurtekjanleiki skynjarans táknar dreifingu og handahófi mælingarniðurstaðna skynjarans. Ástæðan fyrir slíkri dreifingu og tilviljun er sú að ýmis tilviljanakennd truflun er óhjákvæmilega innan og utan skynjarans, sem leiðir til lokamælingarniðurstaðna skynjarans. sýna einkenni handahófsbreytna.
Túlkun 3: Hægt er að nota staðalfrávik handahófsbreytunnar sem endurgeranlega megindlega tjáningu.
Túlkun 4: Fyrir margar endurteknar mælingar er hægt að fá meiri mælingarnákvæmni ef meðaltal allra mælinga er tekið sem endanleg mælingarniðurstaða. Vegna þess að staðalfrávik meðaltalsins er marktækt minni en staðalfrávik hvers mælis.
3. Línulegt samband:
Skilgreining: Línuleiki (línuleiki) vísar til fráviks inntaks og úttaksferils skynjara frá hugsjónri beinni línu.
Túlkun 1: Tilvalið inntak/úttak samband skynjara ætti að vera línulegt og inntak/úttak ferill þess ætti að vera bein lína (rauð lína á myndinni hér að neðan).
Hins vegar hefur raunverulegur skynjari meira eða minna margs konar villur, sem leiðir til þess að raunveruleg inntak og úttak ferill er ekki tilvalin bein lína, heldur ferill (græna ferillinn á myndinni hér að neðan).
Línuleiki er mismunurinn á milli raunverulegrar einkennandi ferils skynjarans og línunnar utan nets, einnig þekkt sem ólínuleg eða ólínuleg villa.
Túlkun 2: Vegna þess að munurinn á raunverulegri einkennandi ferli skynjarans og kjörlínunnar er mismunandi við mismunandi mælingarstærðir, er hlutfall hámarksgildis mismunarins við fullt sviðsgildi oft notað á öllu sviðinu. , línuleiki er einnig hlutfallslegt magn.
Túlkun 3: Vegna þess að kjörlína skynjarans er óþekkt vegna almennrar mælingarástands er ekki hægt að fá hana. Af þessum sökum er oft gripið til málamiðlunaraðferðar, það er að nota beint niðurstöður mælinga skynjarans til að reikna mátunarlínu sem er nálægt kjörlínu. Sértæku útreikningsaðferðirnar innihalda endapunktalínuaðferð, bestu línuaðferð, minnstu ferkantaða aðferð og svo framvegis.
4. Stöðugleiki:
Skilgreining: Stöðugleiki er hæfni skynjara til að viðhalda afköstum sínum yfir tímabil.
Túlkun 1: Stöðugleiki er aðalvísitalan til að kanna hvort skynjarinn virki stöðugt á ákveðnu tímabili. Þættirnir sem leiða til óstöðugleika skynjarans eru aðallega hitastigssvif og innri streitulosun. Þess vegna er gagnlegt að auka hitabætur og öldrunarmeðferð til að bæta stöðugleika.
Túlkun 2: Stöðugleika má skipta í skammtíma stöðugleika og langtíma stöðugleika í samræmi við lengd tímabilsins. Þegar athugunartíminn er of stuttur er stöðugleiki og endurtekjanleiki nálægt. Þess vegna skoðar stöðugleikavísitalan aðallega langan tíma -tímastöðugleiki.Sértækur tímalengd, í samræmi við notkun umhverfisins og kröfur til að ákvarða.
Túlkun 3: Hægt er að nota bæði algera skekkju og hlutfallslega skekkju fyrir megindlega tjáningu stöðugleika vísitölu. Til dæmis hefur aflgjafi aflgerðar stöðugleika 0,02%/12h.
5. Tíðni sýnatöku:
Skilgreining: Sýnishraði vísar til fjölda mælingarniðurstaðna sem hægt er að taka úr skynjaranum á tímaeiningu.
Túlkun 1: Tíðni sýnatöku er mikilvægasti vísirinn að kraftmiklum eiginleikum skynjarans sem endurspeglar hraða svörunargetu skynjarans. Tíðni sýnatöku er einn af tæknilegum vísbendingum sem verður að íhuga að fullu þegar um snögga breytingu er að ræða. Samkvæmt sýnatökulögum Shannon ætti sýnatökutíðni skynjarans ekki að vera minni en 2 sinnum breytingartíðni mældrar.
Túlkun 2: Með því að nota mismunandi tíðni er nákvæmni skynjarans einnig breytileg í samræmi við það. Almennt séð, því hærra sem sýnatíðni er, því minni er mælingarnákvæmni.
Mesta nákvæmni skynjarans er oft fengin við lægsta sýnishraða eða jafnvel við kyrrstæðar aðstæður. Þess vegna verður að taka tillit til nákvæmni og hraða við val á skynjara.
Fimm hönnunarráð fyrir skynjara
1. Byrjaðu með rútuverkfæri
Sem fyrsta skrefið ætti verkfræðingurinn að nálgast að tengja skynjarann fyrst í gegnum strætóverkfæri til að takmarka hið óþekkta. skynjari til að „tala“. Tölvuforrit tengt rútuverkfæri sem veitir þekkta og vinnandi heimild til að senda og taka á móti gögnum sem eru ekki óþekkt, óstaðfest innbyggð örstýring (MCU) bílstjóri. getur sent og tekið á móti skilaboðum til að fá skilning á því hvernig hlutinn virkar áður en reynt er að starfa á innbyggðu stigi.
2. Skrifaðu flutningsviðmótskóða í Python
Þegar verktaki hefur reynt að nota skynjara strætóbúnaðarins er næsta skref að skrifa forritakóða fyrir skynjarana. Í stað þess að hoppa beint í örstýringarkóða skaltu skrifa forritakóða í Python. forskriftir, sem Python fylgir venjulega. -stigakóði mun auðvelda verkfræðingum sem ekki eru innbyggðir að ná skynjunarforritum og prófunum án þess að hugað sé að innbyggðum hugbúnaðarverkfræðingi.
3. Prófaðu skynjarann með Micro Python
Einn af kostunum við að skrifa fyrsta forritakóðann í Python er að auðvelt er að skipta út forritasímtölum í Bus-utility forritunartengi (API) með því að hringja í Micro Python.Micro Python keyrir í rauntíma innbyggðum hugbúnaði sem hefur marga skynjara fyrir verkfræðinga til að skilja gildi þess. Micro Python keyrir á Cortex-M4 örgjörva og það er gott umhverfi til að kemba forritakóða úr. Ekki aðeins er það einfalt, það er engin þörf á að skrifa I2C eða SPI drivera hér, þar sem þeir eru þegar tilgreindir í aðgerðum Micro Python bókasafn.
4. Notaðu skynjara birgir kóða
Sérhver sýnishornakóði sem hægt er að „skafa“ frá skynjaraframleiðanda, verkfræðingar verða að fara langt til að skilja hvernig skynjarinn virkar. Því miður eru margir skynjarasalar ekki sérfræðingar í innbyggðri hugbúnaðarhönnun, svo ekki búast við að finna framleiðslu tilbúið dæmi um fallegan arkitektúr og glæsileika. Notaðu bara lánardrottnakóðann, lærðu hvernig þessi hluti virkar og gremja við endurvinnslu mun koma upp þar til hægt er að samþætta hann hreint í innbyggðan hugbúnað. Það getur byrjað sem „spagettí“ en virkjað framleiðendur 'skilningur á því hvernig skynjarar þeirra virka mun hjálpa til við að skera niður margar eyðilagðar helgar áður en varan er sett á markað.
5. Notaðu bókasafn skynjarasamrunaaðgerða
Líkur eru á að flutningsviðmót skynjarans sé ekki nýtt og hefur ekki verið gert áður. Þekkt bókasöfn allra aðgerða, svo sem „Sensor Fusion function Library“ frá mörgum flísaframleiðendum, hjálpa verktaki að læra hratt eða jafnvel betur og forðast hringrás enduruppbyggingar eða stórkostlegra breytinga á vöruarkitektúr. Margir skynjarar geta verið samþættir í almennar gerðir eða flokka og þessar gerðir eða flokkar munu gera slétta þróun ökumanna sem eru nánast alhliða eða minna endurnýtanlegir ef þeir eru meðhöndlaðir á réttan hátt. Finndu þessar bókasöfn skynjarasamruna virka og læra styrkleika þeirra og veikleika.
Þegar skynjarar eru samþættir í innbyggð kerfi, þá eru margar leiðir til að hjálpa til við að bæta hönnunartíma og auðvelda notkun. Þróunaraðilar geta aldrei „farið úrskeiðis“ með því að læra hvernig skynjarar vinna frá mikilli abstraktun í upphafi hönnunar og áður en þeir eru samþættir inn í lægra stig kerfi.Margir af þeim úrræðum sem eru til staðar í dag munu hjálpa verktaki að „slá í gegn“ án þess að þurfa að byrja frá grunni.
Pósttími: 16-08-2021