Сенсорлардың саны жер бетінде және біздің айналамыздағы кеңістіктерде кеңейіп, әлемді деректермен қамтамасыз етеді. Бұл қол жетімді сенсорлар заттар Интернетінің дамуы мен біздің қоғам алдында тұрған цифрлық революцияның қозғаушы күші болып табылады. Датчиктерден деректерге қол жеткізу әрдайым оңай емес, бұл жұмыста сенсордың техникалық индексі, 5 дизайн дағдылары мен OEM кәсіпорындары туралы айтылады.
Ең алдымен, техникалық көрсеткіш - бұл өнімділікті сипаттаудың объективті негізі. Техникалық көрсеткіштерді түсіну, өнімді дұрыс таңдауға және пайдалануға көмектесу. Сенсордың техникалық көрсеткіштері статикалық көрсеткіштер мен динамикалық көрсеткіштерге бөлінеді. Статикалық индикаторлар сенсордың жұмысын статикалық инварианттық жағдайда тексереді, оның ішінде ажыратымдылық, қайталану, сезімталдық, сызықтық, қайтару қателігі, табалдырық, жылжу, тұрақтылық және т. жылдам өзгерістер, соның ішінде жиіліктік және қадамдық жауап.
Датчиктің көптеген техникалық көрсеткіштеріне байланысты әр түрлі мәліметтер мен әдебиеттер әр түрлі түсініктерге, тіпті түсінбеушілік пен түсініксіздікке ие болу үшін әр түрлі бұрыштардан сипатталады.
1, рұқсат және рұқсат:
Анықтама: Ажыратымдылық сенсор анықтай алатын ең кіші өзгерісті білдіреді.Шешім ажыратымдылықтың толық шкала мәніне қатынасын білдіреді.
Түсіндіру 1: ажыратымдылық - сенсордың ең негізгі көрсеткіші. Ол сенсордың өлшенетін объектілерді ажырату қабілетін білдіреді, сенсордың басқа техникалық сипаттамалары ажыратымдылық тұрғысынан минималды бірлік ретінде сипатталған.
Сандық дисплейі бар сенсорлар мен аспаптар үшін ажыратымдылық көрсетілетін цифрлардың ең аз санын анықтайды, мысалы, электронды цифрлық калибрдің ажыратымдылығы 0,01 мм, ал көрсеткіш қателігі ± 0,02 мм.
Түсіндіру 2: Ажыратымдылық - бұл бірліктері бар абсолютті сан, мысалы, температура сенсорының ажыратымдылығы - 0,1 Ом, үдеу датчигінің ажыратымдылығы - 0,1 г және т.б.
Түсіндіру 3: Ажыратымдылық - бұл сенсордың өлшеудің ажыратымдылығын білдіретін ажыратымдылықпен байланысты және өте ұқсас ұғым.
Негізгі айырмашылығы - ажыратымдылық сенсор ажыратымдылығының пайыздық көрсеткіші. Ол салыстырмалы және өлшемі жоқ.Мысалы, температура сенсорының ажыратымдылығы 0,1 Ом, толық диапазоны 500 Ом, ажыратымдылығы 0,1/500 = 0,02%.
2. Қайталану мүмкіндігі:
Анықтама: Сенсордың қайталану қабілеттілігі өлшеу бір бағытта бірдей жағдайда бірнеше рет қайталанған кезде өлшеу нәтижелерінің арасындағы айырмашылық дәрежесін білдіреді.
Түсіндіру 1: Датчиктің қайталану қабілеттілігі сол жағдайда алынған бірнеше өлшемдердің айырмашылығы болуы керек, егер өлшеу шарттары өзгерсе, өлшеу нәтижелері арасындағы салыстырмалылық жоғалады, бұл қайталануды бағалау үшін негіз бола алмайды.
Түсіндіру 2: Сенсордың қайталануы сенсордың өлшеу нәтижелерінің дисперсиясы мен кездейсоқтығын білдіреді. Мұндай дисперсия мен кездейсоқтықтың себебі - сенсордың ішінде және сыртында әр түрлі кездейсоқ бұзылулар сөзсіз болады, нәтижесінде сенсордың соңғы өлшеу нәтижелері шығады. кездейсоқ шамалардың сипаттамаларын көрсетеді.
Түсіндіру 3: Кездейсоқ шаманың стандартты ауытқуы қайталанатын сандық өрнек ретінде қолданыла алады.
Түсіндіру 4: Бірнеше рет қайталанатын өлшеулер үшін, егер барлық өлшемдердің орташа мәні соңғы өлшеу нәтижесі ретінде алынса, жоғары дәлдікке қол жеткізуге болады.
3. Сызықтық:
Анықтама: Сызықтық (сызықтық) сенсордың кіріс және шығыс қисығының идеалды түзуден ауытқуын білдіреді.
Түсіндіру 1: Сенсордың кіріс/шығыс қатынасы сызықты болуы керек, ал оның кіріс/шығыс қисығы түзу болуы керек (төмендегі суреттегі қызыл сызық).
Дегенмен, нақты сенсорда әр түрлі қателіктер бар, нәтижесінде кіріс пен шығыс қисығы идеалды түзу емес, қисық болады (төмендегі суреттегі жасыл қисық).
Сызықтық-бұл сенсордың нақты сипаттамалық қисығы мен желіден тыс сызық арасындағы айырмашылық дәрежесі, оны сызықтық емес немесе сызықтық емес қателік деп те атайды.
Түсіндіру 2: Датчиктің нақты сипаттамалық қисығы мен идеалды сызықтың арасындағы айырмашылық әр түрлі өлшемдерде әр түрлі болғандықтан, толық диапазонда айырмашылықтың максималды мәнінің толық диапазонға қатынасы жиі қолданылады. , сызықтық - бұл да салыстырмалы шама.
Түсіндіру 3: Жалпы өлшеу жағдайында сенсордың идеалды сызығы белгісіз болғандықтан, оны алу мүмкін емес, сондықтан жиі ымыраға келу әдісі қолданылады, яғни фитинг сызығын есептеу үшін сенсордың өлшеу нәтижелерін тікелей қолданады. Нақты есептеу әдістеріне соңғы нүкте әдісі, ең жақсы сызық әдісі, ең кіші квадрат әдісі және т.б.
4. Тұрақтылық:
Анықтама: Тұрақтылық - бұл сенсордың белгілі бір уақыт ішінде оның өнімділігін сақтау қабілеті.
Түсіндіру 1: Тұрақтылық сенсордың белгілі бір уақыт аралығында тұрақты жұмыс жасайтынын зерттейтін негізгі көрсеткіш болып табылады. Сенсордың тұрақсыздығына әкелетін факторлар негізінен температураның ауысуы мен ішкі кернеуді босатуды қамтиды. және тұрақтылықты жақсарту үшін қартаю емі.
Түсіндіру 2: Тұрақтылықты ұзақ мерзімділікке қарай қысқа мерзімді тұрақтылық пен ұзақ мерзімді тұрақтылыққа бөлуге болады. Бақылау уақыты тым қысқа болған кезде тұрақтылық пен қайталанушылық жақын. Сондықтан тұрақтылық индексі негізінен ұзақ мерзімділікті зерттейді. -мерзімді тұрақтылық.Қоршаған ортаны қолдану мен анықтауға қойылатын талаптарға сәйкес уақыттың нақты ұзақтығы.
Түсіндіру 3: Тұрақтылық индексінің сандық өрнегі үшін абсолютті қателікті де, қателікті де қолдануға болады, мысалы, штамм түріндегі күш датчигінің тұрақтылығы 0,02%/12 сағ.
5. Іріктеу жиілігі:
Анықтама: Sample Rate уақыт бірлігінде сенсор үлгісін алуға болатын өлшеу нәтижелерінің санын білдіреді.
Түсіндіру 1: Іріктеу жиілігі сенсордың динамикалық сипаттамаларының ең маңызды көрсеткіші болып табылады, ол сенсордың жылдам жауап беру қабілетін көрсетеді. Үлгілеу жиілігі өлшеу тез өзгерген жағдайда толық ескерілуі тиіс техникалық көрсеткіштердің бірі болып табылады. Шеннонның іріктеу заңына сәйкес сенсордың іріктеу жиілігі өлшенетін жиіліктің өзгеру жиілігінен 2 есе кем болмауы керек.
Түсіндіру 2: Әр түрлі жиіліктерді қолдану кезінде сенсордың дәлдігі де сәйкесінше өзгереді. Жалпы айтқанда, іріктеу жиілігі неғұрлым жоғары болса, өлшеу дәлдігі соғұрлым төмен болады.
Сенсордың ең жоғары дәлдігі көбінесе іріктеудің ең төменгі жылдамдығында немесе тіпті статикалық жағдайда алынады, сондықтан сенсорды таңдауда дәлдік пен жылдамдықты ескеру қажет.
Сенсорларға арналған бес дизайн кеңесі
1. Автобус құралынан бастаңыз
Инженер бірінші кезекте белгісізді шектеу үшін сенсорды шина құралы арқылы қосады. Автобус құралы дербес компьютерді (ДК), содан кейін сенсордың I2C, SPI немесе басқа протоколға қосуға мүмкіндік береді. сенсор «сөйлеуге» арналған. Белгісіз, расталмаған ендірілген микроконтроллердің (MCU) драйвері емес деректерді жіберуге және алуға арналған белгілі және жұмыс көзін қамтамасыз ететін шина құралына байланысты ДК қосымшасы. Bus утилитасының контекстінде әзірлеуші ендірілген деңгейде жұмыс жасамас бұрын бөлімнің қалай жұмыс істейтінін түсіну үшін хабарларды жібере және қабылдай алады.
2. Python тілінде беру интерфейсінің кодын жазыңыз
Әзірлеуші автобус құралының сенсорларын қолданып көргеннен кейін, келесі қадам сенсорларға арналған бағдарлама кодын жазу болып табылады. Микроконтроллер кодына тікелей өтудің орнына Python-да бағдарлама кодын жазыңыз. Python -да қол жетімді тілдердің бірі .NET -те Python -да қосымшалар жазу жылдам және оңай, сонымен қатар ендірілген ортада тестілеу сияқты күрделі емес қосымшаларда сенсорларды тексеруге мүмкіндік береді. -деңгей коды ендірілмеген инженерлерге сенсорлық сценарийлер мен тесттерді ендірілген бағдарламалық қамтамасыз ету инженерінің көмегінсіз жеңілдетеді.
3. Сенсорды Micro Python көмегімен тексеріңіз
Python-да бірінші бағдарламалық кодты жазудың артықшылықтарының бірі-Bus-утилиталық бағдарламалау интерфейсіне (API) қосымшаларға қоңырауларды Micro Python-ға қоңырау шалу арқылы оңай ауыстыруға болады. инженерлер оның мәнін түсінуі үшін сенсорлар. Micro Python Cortex-M4 процессорында жұмыс істейді және бұл бағдарлама кодын күйге келтіретін жақсы орта.Осы жерде қарапайым емес, I2C немесе SPI драйверлерін жазудың қажеті жоқ, себебі олар Micro Python функциясында қарастырылған. кітапхана.
4. Сенсордың жеткізуші кодын қолданыңыз
Сенсор өндірушісінен «сызып тастауға» болатын кез келген үлгі коды, инженерлер сенсордың қалай жұмыс істейтінін түсіну үшін ұзақ жолға түсуге мәжбүр болады, өкінішке орай, көптеген сенсорлық жеткізушілер енгізілген бағдарламалық жасақтама дизайнының мамандары емес, сондықтан оны табуды күтпеңіз. Өндіруге дайын әдемі архитектура мен талғампаздық үлгісі. Жабдықтаушының кодын қолданыңыз, бұл бөліктің қалай жұмыс істейтінін біліңіз, және ол рефакторингтің бұзылуы ендірілген бағдарламалық жасақтамаға таза түрде енгізілгенше пайда болады. Ол «спагетти» ретінде басталуы мүмкін, бірақ өндірушілерді қолданады. олардың сенсорларының қалай жұмыс істейтінін түсіну өнім шығарылғанға дейін көптеген бұзылған демалыс күндерін қысқартуға көмектеседі.
5. Сенсорлық синтез функцияларының кітапханасын пайдаланыңыз
Мүмкін, сенсордың беріліс интерфейсі жаңа емес және бұрын жасалмаған. Көптеген чип өндірушілері ұсынған «Sensor Fusion функциясының кітапханасы» сияқты барлық функциялардың белгілі кітапханалары әзірлеушілерге тез үйренуге немесе одан да жақсы үйренуге көмектеседі. Өнімнің архитектурасын қайта құру немесе түбегейлі өзгерту циклі. Көптеген сенсорлар жалпы типтерге немесе санаттарға біріктірілуі мүмкін, және бұл типтер немесе санаттар дұрыс өңделсе, әмбебап немесе қайта пайдалануға жарамды драйверлердің үздіксіз дамуына мүмкіндік береді. сенсорлық синтездің функциялары және олардың күшті және әлсіз жақтарын біледі.
Датчиктер ендірілген жүйелерге біріктірілген кезде, жобалау уақытын жақсартуға және пайдаланудың қарапайымдылығына көмектесетін көптеген әдістер бар: әзірлеушілер сенсорлардың жоғары деңгейдегі абстракцияның қалай жұмыс жасайтынын және оларды біріктіру алдында қалай жұмыс жасайтынын біліп, ешқашан «қателеспейді». Төменгі деңгейдегі жүйеге. Қазіргі кездегі көптеген ресурстар әзірлеушілерге нөлден басталмай -ақ, «жерге жүгіруге» көмектеседі.
Хабарлама уақыты: 16-2021 тамыз