Iawndal gwall rhesymol osynwyryddion pwysauyw'r allwedd i'w cais. Yn bennaf mae gan synwyryddion pwysau wall sensitifrwydd, gwall gwrthbwyso, gwall hysteresis, a gwall llinellol. Bydd yr erthygl hon yn cyflwyno mecanweithiau'r pedwar gwall hyn a'u heffaith ar ganlyniadau profion. Ar yr un pryd, bydd yn cyflwyno dulliau graddnodi pwysau ac enghreifftiau cymhwysiad i wella cywirdeb mesur.
Ar hyn o bryd, mae amrywiaeth eang o synwyryddion ar y farchnad, sy'n caniatáu i beirianwyr dylunio ddewis y synwyryddion pwysau sy'n ofynnol ar gyfer y system. Mae'r synwyryddion hyn yn cynnwys y trawsnewidyddion mwyaf sylfaenol a synwyryddion integreiddio uchel mwy cymhleth gyda chylchedau ar-sglodion. Oherwydd y gwahaniaethau hyn, rhaid i beirianwyr dylunio ymdrechu i wneud iawn am wallau mesur mewn synwyryddion pwysau, sy'n gam pwysig wrth sicrhau bod y synwyryddion yn cwrdd â gofynion dylunio a chymhwyso. Mewn rhai achosion, gall iawndal hefyd wella perfformiad cyffredinol synwyryddion mewn ceisiadau.
Mae'r cysyniadau a drafodir yn yr erthygl hon yn berthnasol i ddylunio a chymhwyso synwyryddion pwysau amrywiol, sydd â thri chategori:
1. Graddnodi sylfaenol neu heb ei ddigolledu;
2. Mae iawndal graddnodi a thymheredd;
3. Mae ganddo raddnodi, iawndal ac ymhelaethiad.
Gellir gwrthbwyso, graddnodi amrediad, ac iawndal tymheredd i gyd trwy rwydweithiau gwrthydd ffilm tenau, sy'n defnyddio cywiro laser yn ystod y broses becynnu. Defnyddir y synhwyrydd hwn fel arfer ar y cyd â microcontroller, ac mae meddalwedd gwreiddio'r microcontroller ei hun yn sefydlu model mathemategol y synhwyrydd. Ar ôl i'r microcontroller ddarllen y foltedd allbwn, gall y model drosi'r foltedd yn werth mesur pwysau trwy drawsnewid y trawsnewidydd analog-i-ddigidol.
Y model mathemategol symlaf ar gyfer synwyryddion yw'r swyddogaeth drosglwyddo. Gellir optimeiddio'r model trwy gydol y broses raddnodi gyfan, a bydd ei aeddfedrwydd yn cynyddu gyda'r cynnydd mewn pwyntiau graddnodi.
O safbwynt metrolegol, mae gan wall mesur ddiffiniad eithaf caeth: mae'n nodweddu'r gwahaniaeth rhwng pwysau mesuredig a phwysau gwirioneddol. Fodd bynnag, fel rheol nid yw'n bosibl cael y pwysau gwirioneddol yn uniongyrchol, ond gellir ei amcangyfrif trwy ddefnyddio safonau pwysau priodol. Mae metrolegwyr fel arfer yn defnyddio offerynnau sydd â chywirdeb o leiaf 10 gwaith yn uwch na'r offer mesuredig fel safonau mesur.
Oherwydd y ffaith y gall systemau heb eu graddnodi drosi foltedd allbwn yn unig i bwysau gan ddefnyddio sensitifrwydd nodweddiadol a gwerthoedd gwrthbwyso.
Mae'r gwall cychwynnol heb ei raddnodi hon yn cynnwys y cydrannau canlynol:
1. Gwall sensitifrwydd: Mae maint y gwall a gynhyrchir yn gymesur â'r pwysau. Os yw sensitifrwydd y ddyfais yn uwch na'r gwerth nodweddiadol, bydd y gwall sensitifrwydd yn swyddogaeth gynyddol pwysau. Os yw'r sensitifrwydd yn is na'r gwerth nodweddiadol, bydd y gwall sensitifrwydd yn swyddogaeth sy'n lleihau pwysau. Mae'r rheswm am y gwall hwn oherwydd newidiadau yn y broses ymlediad.
2. Gwall Gwrthbwyso: Oherwydd y gwrthbwyso fertigol cyson trwy gydol yr ystod pwysau gyfan, bydd newidiadau mewn trylediad trawsnewidydd a chywiro addasiad laser yn arwain at wallau gwrthbwyso.
3. Gwall oedi: Yn y rhan fwyaf o achosion, gellir anwybyddu gwall oedi yn llwyr oherwydd bod gan wafferi silicon stiffrwydd mecanyddol uchel. Yn gyffredinol, dim ond mewn sefyllfaoedd lle mae newid sylweddol mewn pwysau y mae angen ystyried gwall hysteresis.
4. Gwall llinol: Mae hwn yn ffactor sy'n cael effaith gymharol fach ar y gwall cychwynnol, a achosir gan anlinoledd corfforol y wafer silicon. Fodd bynnag, ar gyfer synwyryddion â chwyddseinyddion, dylid cynnwys anlinoledd y mwyhadur hefyd. Gall y gromlin gwall llinellol fod yn gromlin ceugrwm neu'n gromlin amgrwm.
Gall graddnodi ddileu neu leihau'r gwallau hyn yn fawr, tra bod technegau iawndal fel rheol yn gofyn am bennu paramedrau swyddogaeth drosglwyddo'r system, yn hytrach na defnyddio gwerthoedd nodweddiadol yn unig. Gellir defnyddio potentiomedrau, gwrthyddion addasadwy, a chaledwedd arall i gyd yn y broses iawndal, tra gall meddalwedd weithredu'r gwaith iawndal gwall hwn yn fwy hyblyg.
Gall y dull graddnodi un pwynt wneud iawn am wallau gwrthbwyso trwy ddileu drifft ar bwynt sero y swyddogaeth drosglwyddo, a gelwir y math hwn o ddull graddnodi yn sero awtomatig. Mae graddnodi gwrthbwyso fel arfer yn cael ei berfformio ar bwysau sero, yn enwedig mewn synwyryddion gwahaniaethol, gan fod pwysau gwahaniaethol yn nodweddiadol 0 o dan amodau enwol. Ar gyfer synwyryddion pur, mae graddnodi gwrthbwyso yn anoddach oherwydd mae naill ai angen system darllen pwysau i fesur ei werth pwysau wedi'i raddnodi o dan amodau pwysau atmosfferig amgylchynol, neu reolwr pwysau i gael y pwysau a ddymunir.
Mae graddnodi pwysau sero synwyryddion gwahaniaethol yn gywir iawn oherwydd bod y pwysau graddnodi yn hollol sero. Ar y llaw arall, mae'r cywirdeb graddnodi pan nad yw'r pwysau yn sero yn dibynnu ar berfformiad y rheolydd pwysau neu'r system fesur.
Dewiswch bwysau graddnodi
Mae dewis pwysau graddnodi yn bwysig iawn gan ei fod yn pennu'r ystod pwysau sy'n cyflawni'r cywirdeb gorau. Mewn gwirionedd, ar ôl graddnodi, mae'r gwall gwrthbwyso gwirioneddol yn cael ei leihau ar y pwynt graddnodi ac mae'n parhau i fod yn werth bach. Felly, rhaid dewis y pwynt graddnodi ar sail yr ystod pwysau targed, ac efallai na fydd yr ystod pwysau yn gyson â'r ystod weithio.
Er mwyn trosi'r foltedd allbwn yn werth pwysau, defnyddir sensitifrwydd nodweddiadol fel arfer ar gyfer graddnodi un pwynt mewn modelau mathemategol oherwydd nad yw'r sensitifrwydd gwirioneddol yn aml yn hysbys.
Ar ôl perfformio graddnodi gwrthbwyso (PCAL = 0), mae'r gromlin gwall yn dangos gwrthbwyso fertigol o'i gymharu â'r gromlin ddu sy'n cynrychioli'r gwall cyn ei raddnodi.
Mae gan y dull graddnodi hwn ofynion llymach a chostau gweithredu uwch o'i gymharu â'r dull graddnodi un pwynt. Fodd bynnag, o'i gymharu â'r dull graddnodi pwynt, gall y dull hwn wella cywirdeb y system yn sylweddol oherwydd ei fod nid yn unig yn graddnodi'r gwrthbwyso, ond hefyd yn graddnodi sensitifrwydd y synhwyrydd. Felly, wrth gyfrifo gwallau, gellir defnyddio gwerthoedd sensitifrwydd gwirioneddol yn lle gwerthoedd annodweddiadol.
Yma, mae graddnodi yn cael ei berfformio o dan amodau 0-500 megapascals (graddfa lawn). Gan fod y gwall ar y pwyntiau graddnodi yn agos at sero, mae'n arbennig o bwysig gosod y pwyntiau hyn yn gywir er mwyn cael y gwall mesur lleiaf o fewn yr ystod pwysau disgwyliedig.
Mae rhai ceisiadau yn gofyn am gynnal manwl gywirdeb uchel trwy'r ystod pwysau gyfan. Yn y cymwysiadau hyn, gellir defnyddio'r dull graddnodi aml-bwynt i gael y canlyniadau mwyaf delfrydol. Yn y dull graddnodi aml-bwynt, nid yn unig y mae gwallau gwrthbwyso a sensitifrwydd yn cael eu hystyried, ond hefyd mae'r mwyafrif o wallau llinol yn cael eu hystyried. Mae'r model mathemategol a ddefnyddir yma yn union yr un fath â'r graddnodi dau gam ar gyfer pob cyfwng graddnodi (rhwng dau bwynt graddnodi).
Graddnodi tri phwynt
Fel y soniwyd yn gynharach, mae gan wall llinellol ffurf gyson, ac mae'r gromlin gwall yn cydymffurfio â chromlin hafaliad cwadratig, gyda maint a siâp rhagweladwy. Mae hyn yn arbennig o wir ar gyfer synwyryddion nad ydynt yn defnyddio chwyddseinyddion, gan fod anlinoledd y synhwyrydd wedi'i seilio'n sylfaenol ar resymau mecanyddol (a achosir gan bwysau ffilm denau y wafer silicon).
Gellir cael y disgrifiad o nodweddion gwall llinol trwy gyfrifo gwall llinellol cyfartalog enghreifftiau nodweddiadol a phennu paramedrau'r swyddogaeth polynomial (A × 2+bx+C). Mae'r model a gafwyd ar ôl pennu A, B, a C yn effeithiol ar gyfer synwyryddion o'r un math. Gall y dull hwn wneud iawn yn effeithiol am wallau llinol heb yr angen am drydydd pwynt graddnodi.
Amser Post: Chwefror-27-2025