Mae nifer y synwyryddion yn amlhau ar draws wyneb y ddaear ac yn y Mannau o'n cwmpas, gan ddarparu data i'r byd. Y synwyryddion fforddiadwy hyn yw'r grym y tu ôl i ddatblygiad Rhyngrwyd Pethau a'r chwyldro digidol y mae ein cymdeithas yn ei wynebu, ond eto'n cysylltu ac nid yw cyrchu data o synwyryddion bob amser yn mynd yn syth nac yn hawdd. Bydd y papur hwn yn cyflwyno mynegai technegol y synhwyrydd, 5 sgil dylunio a mentrau OEM.
Yn gyntaf oll, y mynegai technegol yw'r sylfaen wrthrychol i nodweddu perfformiad cynnyrch. Deall y dangosyddion technegol, helpu i ddewis a defnyddio'r cynnyrch yn gywir. Rhennir dangosyddion technegol y synhwyrydd yn ddangosyddion statig a dangosyddion deinamig. Mae'r dangosyddion statig yn archwilio perfformiad y synhwyrydd yn bennaf o dan gyflwr goresgyniad statig, gan gynnwys datrysiad, ailadroddadwyedd, sensitifrwydd, llinoledd, gwall dychwelyd, trothwy, ymgripiad, sefydlogrwydd ac yn y blaen. Mae mynegai deinamig yn archwilio perfformiad y synhwyrydd o dan yr amod yn bennaf. newid cyflym, gan gynnwys ymateb amledd ac ymateb cam.
Oherwydd dangosyddion technegol niferus y synhwyrydd, disgrifir data a llenyddiaeth amrywiol o wahanol onglau, fel bod gan wahanol bobl wahanol ddealltwriaeth, a hyd yn oed gamddealltwriaeth ac amwysedd. I'r perwyl hwn, dehonglir y sawl prif ddangosydd technegol canlynol ar gyfer y synhwyrydd:
1, datrys a datrys:
Diffiniad: Mae datrysiad yn cyfeirio at y newid mesuredig lleiaf y gall synhwyrydd ei ganfod. Mae datrysiad yn cyfeirio at gymhareb y Datrysiad i werth graddfa lawn.
Dehongliad 1: Datrysiad yw'r dangosydd mwyaf sylfaenol o synhwyrydd. Mae'n cynrychioli gallu'r synhwyrydd i wahaniaethu rhwng y gwrthrychau mesuredig. Disgrifir manylebau technegol eraill y synhwyrydd yn nhermau datrysiad fel yr uned leiaf.
Ar gyfer synwyryddion ac offerynnau sydd ag arddangosfa ddigidol, mae datrysiad yn pennu'r nifer lleiaf o ddigidau i'w harddangos. Er enghraifft, datrysiad caliper digidol electronig yw 0.01mm, a gwall y dangosydd yw ± 0.02mm.
Dehongliad 2: Mae datrysiad yn rhif absoliwt gydag unedau. Er enghraifft, datrysiad synhwyrydd tymheredd yw 0.1 ℃, cydraniad synhwyrydd cyflymu yw 0.1g, ac ati.
Dehongliad 3: Mae datrysiad yn gysyniad cysylltiedig a thebyg iawn i ddatrysiad, y ddau yn cynrychioli datrysiad synhwyrydd i fesuriad.
Y prif wahaniaeth yw bod y datrysiad yn cael ei fynegi fel canran o ddatrysiad y synhwyrydd. Mae'n gymharol ac nid oes ganddo ddimensiwn. Er enghraifft, cydraniad y synhwyrydd tymheredd yw 0.1 ℃, yr ystod lawn yw 500 ℃, y datrysiad yw 0.1 / 500 = 0.02%.
2. Ailadroddadwyedd:
Diffiniad: Mae ailadroddadwyedd y synhwyrydd yn cyfeirio at raddau'r gwahaniaeth rhwng y canlyniadau mesur pan fydd y mesuriad yn cael ei ailadrodd sawl gwaith i'r un cyfeiriad o dan yr un amod. Gelwir hyn yn wall ailadrodd, gwall atgynhyrchu, ac ati.
Dehongliad 1: Rhaid i ailadroddadwyedd synhwyrydd fod y gwahaniaeth rhwng mesuriadau lluosog a geir o dan yr un amodau. Os bydd yr amodau mesur yn newid, bydd y cymaroldeb rhwng y canlyniadau mesur yn diflannu, na ellir ei ddefnyddio fel sail ar gyfer asesu ailadroddadwyedd.
Dehongliad 2: Mae ailadroddadwyedd y synhwyrydd yn cynrychioli gwasgariad ac ar hap canlyniadau mesur y synhwyrydd. Y rheswm dros y fath wasgariad ac ar hap yw bod amryw aflonyddwch ar hap yn bodoli yn anochel y tu mewn a'r tu allan i'r synhwyrydd, gan arwain at ganlyniadau mesur terfynol y synhwyrydd. yn dangos nodweddion newidynnau ar hap.
Dehongliad 3: Gellir defnyddio gwyriad safonol yr hapnewidyn fel mynegiant meintiol atgynyrchiol.
Dehongliad 4: Ar gyfer sawl mesur dro ar ôl tro, gellir sicrhau cywirdeb mesur uwch os cymerir mai cyfartaledd yr holl fesuriadau yw canlyniad y mesuriad terfynol. Felly mae gwyriad safonol y cymedr yn sylweddol llai na gwyriad safonol pob mesur.
3. Llinoledd:
Diffiniad: Mae llinoledd (Llinoledd) yn cyfeirio at wyriad mewnbwn cromlin a chromlin allbwn o'r llinell syth ddelfrydol.
Dehongliad 1: Dylai'r berthynas mewnbwn / allbwn synhwyrydd delfrydol fod yn llinol, a dylai ei gromlin mewnbwn / allbwn fod yn llinell syth (llinell goch yn y ffigur isod).
Fodd bynnag, mae gan y synhwyrydd gwirioneddol fwy neu lai amrywiaeth o wallau, gan arwain at y gromlin mewnbwn ac allbwn wirioneddol nid y llinell syth ddelfrydol, ond cromlin (y gromlin werdd yn y ffigur isod).
Llinoledd yw'r graddau o wahaniaeth rhwng cromlin nodweddiadol wirioneddol y synhwyrydd a'r llinell all-lein, a elwir hefyd yn wall nonlinearity neu nonlinear.
Dehongliad 2: Oherwydd bod y gwahaniaeth rhwng cromlin nodweddiadol wirioneddol y synhwyrydd a'r llinell ddelfrydol yn wahanol ar wahanol feintiau mesur, defnyddir cymhareb gwerth uchaf y gwahaniaeth i'r gwerth amrediad llawn yn aml yn yr ystod ystod lawn. Yn amlwg , mae llinoledd hefyd yn swm cymharol.
Dehongliad 3: Oherwydd nad yw llinell ddelfrydol y synhwyrydd yn hysbys ar gyfer y sefyllfa fesur gyffredinol, ni ellir ei chael. Am y rheswm hwn, mabwysiadir dull cyfaddawdu yn aml, hynny yw, gan ddefnyddio canlyniadau mesur y synhwyrydd yn uniongyrchol i gyfrifo'r llinell ffitio. sy'n agos at y llinell ddelfrydol. Mae'r dulliau cyfrifo penodol yn cynnwys dull llinell ddiwedd pwynt, dull llinell orau, dull lleiaf sgwâr ac ati.
4. Sefydlogrwydd:
Diffiniad: Sefydlogrwydd yw gallu synhwyrydd i gynnal ei berfformiad dros gyfnod o amser.
Dehongliad 1: Sefydlogrwydd yw'r prif fynegai i ymchwilio i weld a yw'r synhwyrydd yn gweithio'n sefydlog mewn ystod amser benodol. Mae'r ffactorau sy'n arwain at ansefydlogrwydd y synhwyrydd yn cynnwys drifft tymheredd a rhyddhau straen mewnol yn bennaf. Felly, mae'n ddefnyddiol cynyddu'r iawndal tymheredd. a thriniaeth heneiddio i wella sefydlogrwydd.
Dehongliad 2: Gellir rhannu sefydlogrwydd yn sefydlogrwydd tymor byr a sefydlogrwydd tymor hir yn ôl hyd y cyfnod amser. Pan fydd yr amser arsylwi yn rhy fyr, mae'r sefydlogrwydd a'r ailadroddadwyedd yn agos. Felly, mae'r mynegai sefydlogrwydd yn archwilio'r hir yn bennaf sefydlogrwydd tymor. Y cyfnod penodol o amser, yn ôl y defnydd o'r amgylchedd a'r gofynion i bennu.
Dehongliad 3: Gellir defnyddio gwall absoliwt a gwall cymharol ar gyfer mynegiant meintiol mynegai sefydlogrwydd. Er enghraifft, mae gan synhwyrydd grym math straen sefydlogrwydd o 0.02% / 12h.
5. Amledd samplu:
Diffiniad: Mae Cyfradd Sampl yn cyfeirio at nifer y canlyniadau mesur y gall y synhwyrydd eu samplu fesul amser uned.
Dehongliad 1: Yr amledd samplu yw'r dangosydd pwysicaf o nodweddion deinamig y synhwyrydd, gan adlewyrchu gallu ymateb cyflym y synhwyrydd. Mae amledd stampio yn un o'r dangosyddion technegol y mae'n rhaid eu hystyried yn llawn yn achos newid mesur yn gyflym. Yn ôl cyfraith samplu Shannon, ni ddylai amledd samplu'r synhwyrydd fod yn llai na 2 gwaith amledd newid y mesuredig.
Dehongliad 2: Gyda'r defnydd o amleddau gwahanol, mae cywirdeb y synhwyrydd hefyd yn amrywio yn unol â hynny. Yn gyffredinol, po uchaf yw'r amledd samplu, yr isaf yw'r cywirdeb mesur.
Yn aml, ceir cywirdeb uchaf y synhwyrydd ar y cyflymder samplu isaf neu hyd yn oed o dan amodau statig. Felly, rhaid ystyried manwl gywirdeb a chyflymder wrth ddewis synhwyrydd.
Pum awgrym dylunio ar gyfer synwyryddion
1. Dechreuwch gyda'r teclyn bws
Fel cam cyntaf, dylai'r peiriannydd gymryd y dull o gysylltu'r synhwyrydd yn gyntaf trwy offeryn bws i gyfyngu ar yr anhysbys. Mae offeryn bws yn cysylltu cyfrifiadur personol (PC) ac yna ag I2C, SPI, neu brotocol arall y synhwyrydd sy'n caniatáu i'r synhwyrydd i “siarad”. Cymhwysiad PC sy'n gysylltiedig ag offeryn bws sy'n darparu ffynhonnell hysbys a gweithio ar gyfer anfon a derbyn data nad yw'n yrrwr microcontroller gwreiddio anhysbys, heb ei ymchwilio (MCU). Yng nghyd-destun y cyfleustodau Bws, y datblygwr yn gallu anfon a derbyn negeseuon i gael dealltwriaeth o sut mae'r adran yn gweithio cyn ceisio gweithredu ar y lefel wreiddio.
2. Ysgrifennwch y cod rhyngwyneb trosglwyddo yn Python
Ar ôl i'r datblygwr geisio defnyddio synwyryddion yr offeryn bws, y cam nesaf yw ysgrifennu cod cymhwysiad ar gyfer y synwyryddion. Yn hytrach na neidio'n uniongyrchol i god microcontroller, ysgrifennu cod cymhwysiad yn Python.Many bus Utilities ffurfweddu ategion a chod sampl wrth ysgrifennu ysgrifennu sgriptiau, y mae Python fel arfer yn eu dilyn.NET mae un o'r ieithoedd sydd ar gael mewn cymwysiadau.net.Writing yn Python yn gyflym ac yn hawdd, ac mae'n darparu ffordd i brofi synwyryddion mewn cymwysiadau nad ydynt mor gymhleth â phrofi mewn amgylchedd gwreiddio. Gan arbed yn uchel bydd cod -level yn ei gwneud hi'n hawdd i beirianwyr nad ydyn nhw wedi'u hymgorffori fwyngloddio sgriptiau a phrofion synhwyrydd heb ofal peiriannydd meddalwedd wedi'i fewnosod.
3. Profwch y synhwyrydd gyda Micro Python
Un o fanteision ysgrifennu'r cod cais cyntaf yn Python yw y gellir cyfnewid galwadau cais i'r rhyngwyneb Rhaglennu cymhwysiad Bws-cyfleustodau (API) yn hawdd trwy ffonio Micro Python.Micro Mae Python yn rhedeg mewn meddalwedd wedi'i hymgorffori mewn amser real, sydd â llawer. synwyryddion i beirianwyr ddeall ei werth. Mae Micro Python yn rhedeg ar brosesydd Cortex-M4, ac mae'n amgylchedd da i ddadfygio cod cais ohono. Nid dim ond ei fod yn syml, nid oes angen ysgrifennu gyrwyr I2C neu SPI yma, gan eu bod eisoes wedi'u cynnwys yn swyddogaeth Micro Python llyfrgell.
4. Defnyddiwch y cod cyflenwr synhwyrydd
Unrhyw god sampl y gellir ei “sgrapio” gan wneuthurwr synhwyrydd, bydd yn rhaid i beirianwyr fynd yn bell i ddeall sut mae'r synhwyrydd yn gweithio. Yn anffodus, nid yw llawer o werthwyr synhwyrydd yn arbenigwyr mewn dylunio meddalwedd wedi'i fewnosod, felly peidiwch â disgwyl dod o hyd i enghraifft barod o bensaernïaeth hardd a cheinder. Defnyddiwch y cod gwerthwr, dysgwch sut mae'r rhan hon yn gweithio, a bydd rhwystredigaeth ail-adweithio yn codi nes y gellir ei integreiddio'n lân i feddalwedd gwreiddio. Efallai y bydd yn dechrau fel “sbageti”, ond yn harneisio gweithgynhyrchwyr. bydd deall sut mae eu synwyryddion yn gweithio yn helpu i gwtogi ar lawer o benwythnosau adfeiliedig cyn lansio'r cynnyrch.
5.Defnyddio llyfrgell o swyddogaethau ymasiad synhwyrydd
Mae'n debyg nad yw rhyngwyneb trosglwyddo'r synhwyrydd yn newydd ac nid yw wedi'i wneud o'r blaen. cylch ailddatblygu neu addasu'n sylweddol bensaernïaeth y cynnyrch. Gellir integreiddio synwyryddion mawr i fathau neu gategorïau cyffredinol, a bydd y mathau neu'r categorïau hyn yn galluogi datblygiad esmwyth gyrwyr sydd, os cânt eu trin yn iawn, bron yn gyffredinol neu'n llai y gellir eu hailddefnyddio. Rhwymwch y llyfrgelloedd hyn o swyddogaethau ymasiad synhwyrydd a dysgu eu cryfderau a'u gwendidau.
Pan fydd synwyryddion wedi'u hintegreiddio i systemau gwreiddio, mae yna lawer o ffyrdd i helpu i wella amser dylunio a rhwyddineb eu defnyddio. Ni all datblygwyr byth “fynd yn anghywir” trwy ddysgu sut mae synwyryddion yn gweithio o lefel uchel o dynnu ar ddechrau'r dyluniad a chyn eu hintegreiddio. i mewn i system lefel is. Bydd llawer o'r adnoddau sydd ar gael heddiw yn helpu datblygwyr i “daro'r llawr” heb orfod dechrau o'r dechrau.
Amser post: Awst-16-2021