Ճնշման չափման ժամանակ դուք կարող եք նկատել, որ չափման արդյունքներն անմիջապես չեն արտացոլում մուտքային ճնշման փոփոխությունները կամ լիովին չեն համապատասխանում, երբ ճնշումը վերադառնում է իր սկզբնական վիճակին: Օրինակ՝ քաշը չափելու համար լոգարանի կշեռք օգտագործելիս կշեռքի սենսորը ժամանակ է պահանջում՝ ձեր քաշի ընթերցումը ճշգրիտ զգալու և կայունացնելու համար: Այնարձագանքման ժամանակըսենսորը հանգեցնում է նախնական տվյալների տատանումների: Երբ սենսորը հարմարվում է բեռին և ավարտում է տվյալների մշակումը, ընթերցումները ցույց կտան ավելի կայուն արդյունքներ:Սա սենսորի թերություն չէ, այլ շատ էլեկտրոնային չափման սարքերի նորմալ բնութագիր, հատկապես, երբ ներառում է տվյալների իրական ժամանակի մշակում և կայուն վիճակի ձեռքբերում: Այս երեւույթը կարելի է անվանել սենսորային հիստերեզ:
Ի՞նչ է հիստերեզը ճնշման սենսորներում:
Սենսորհիստերեզսովորաբար դրսևորվում է, երբ մուտքի փոփոխություն կա (օրինակ՝ ջերմաստիճանը կամ ճնշումը), և ելքային ազդանշանը անմիջապես չի հետևում մուտքի փոփոխությանը, կամ երբ մուտքը վերադառնում է իր սկզբնական վիճակին, ելքային ազդանշանն ամբողջությամբ չի վերադառնում իր սկզբնական վիճակին։ . Այս երևույթը կարելի է տեսնել սենսորին բնորոշ կորի վրա, որտեղ մուտքի և ելքի միջև կա մի հետամնաց օղակաձև կոր, այլ ոչ թե ուղիղ գիծ: Մասնավորապես, եթե դուք սկսում եք ավելացնել մուտքը որոշակի կոնկրետ արժեքից, սենսորի ելքը նույնպես համապատասխանաբար կավելանա: Այնուամենայնիվ, երբ մուտքը սկսում է իջնել դեպի սկզբնական կետ, դուք կտեսնեք, որ ելքային արժեքներն ավելի բարձր են, քան սկզբնական ելքային արժեքները կրճատման գործընթացում, կազմելով հանգույց կամհիստերեզի հանգույց. Սա ցույց է տալիս, որ աճող և նվազման գործընթացում նույն մուտքային արժեքը համապատասխանում է երկու տարբեր ելքային արժեքների, ինչը հիստերեզի ինտուիտիվ ցուցադրումն է։
Դիագրամը ցույց է տալիս ճնշման ցուցիչում ելքի և կիրառական ճնշման միջև կապը ճնշման կիրառման գործընթացում, որը ներկայացված է հիստերեզի կորի տեսքով: Հորիզոնական առանցքը ներկայացնում է սենսորի ելքը, իսկ ուղղահայացը ներկայացնում է կիրառվող ճնշումը: Կարմիր կորը ներկայացնում է գործընթացը, որտեղ սենսորի ելքը մեծանում է աստիճանաբար աճող ճնշման հետ՝ ցույց տալով արձագանքման ուղին ցածրից բարձր ճնշում: Կապույտ կորը ցույց է տալիս, որ երբ կիրառվող ճնշումը սկսում է նվազել, սենսորային ելքը նույնպես նվազում է, բարձր ճնշումից դեպի ցածր՝ պատկերելով սենսորի արձագանքը ճնշման բեռնաթափման ժամանակ: Երկու կորերի միջև ընկած հատվածը` հիստերեզի հանգույցը, ցուցադրում է սենսորի ելքի տարբերությունը բեռնման և բեռնաթափման ժամանակ նույն ճնշման մակարդակում, որը սովորաբար պայմանավորված է սենսորային նյութի ֆիզիկական հատկություններով և ներքին կառուցվածքով:
Ճնշման հիստերեզի պատճառները
Հիստերեզի երևույթըճնշման սենսորներհիմնականում ազդում է երկու հիմնական գործոնի վրա, որոնք սերտորեն կապված են սենսորի ֆիզիկական հատկությունների և գործառնական մեխանիզմի հետ.
- Նյութի առաձգական հիստերեզը Ցանկացած նյութ կենթարկվի որոշակի աստիճանի առաձգական դեֆորմացիայի, երբ ենթարկվում է արտաքին ուժերին, ինչը նյութի անմիջական արձագանքն է կիրառվող ուժերին: Երբ արտաքին ուժը հեռացվում է, նյութը փորձում է վերադառնալ իր սկզբնական վիճակին: Այնուամենայնիվ, այս վերականգնումը ամբողջական չէ նյութի ներքին կառուցվածքի անհավասարության և բազմակի բեռնման և բեռնաթափման ժամանակ ներքին միկրոկառուցվածքի աննշան անդառնալի փոփոխությունների պատճառով: Սա հանգեցնում է շարունակական բեռնման և բեռնաթափման գործընթացների ընթացքում մեխանիկական վարքագծի թողարկման հետաձգմանը, որը հայտնի է որպեսառաձգական հիստերեզ. Այս երեւույթը հատկապես ակնհայտ է կիրառման մեջճնշման սենսորներ, քանի որ սենսորները հաճախ պետք է ճշգրտորեն չափեն և արձագանքեն ճնշման փոփոխություններին:
- Շփում Ճնշման սենսորի մեխանիկական բաղադրիչներում, հատկապես շարժական մասերի հետ կապված, շփումն անխուսափելի է: Այս շփումը կարող է առաջանալ սենսորի ներսում գտնվող կոնտակտներից, ինչպիսիք են սահող կոնտակտային կետերը, առանցքակալները և այլն: Երբ սենսորը ճնշում է ճնշում, այդ շփման կետերը կարող են խանգարել սենսորի ներքին մեխանիկական կառուցվածքների ազատ տեղաշարժին՝ առաջացնելով ուշացում սենսորի արձագանքի և սենսորի միջև: իրական ճնշում. Երբ ճնշումը բեռնաթափվում է, շփման նույն ուժերը կարող են նաև կանխել ներքին կառուցվածքների անմիջապես կանգ առնելը, այդպիսով նաև հիստերեզիս դրսևորելով բեռնաթափման փուլում:
Այս երկու գործոնները միասին հանգեցնում են հիստերեզի հանգույցի, որը դիտվում է սենսորներում բեռնման և բեռնաթափման կրկնակի թեստերի ժամանակ, մի հատկանիշ, որը հաճախ առանձնահատուկ մտահոգություն է առաջացնում այն ծրագրերում, որտեղ ճշգրտությունն ու կրկնելիությունը մեծ պահանջարկ ունեն: Այս հիստերեզի երևույթի ազդեցությունը նվազեցնելու համար կարևոր է սենսորի զգույշ ձևավորումը և նյութի ընտրությունը, և ծրագրային ապահովման ալգորիթմները կարող են անհրաժեշտ լինել նաև հավելվածներում այս հիստերեզը փոխհատուցելու համար:
Հիստերեզի երևույթըճնշման սենսորներազդում է տարբեր գործոններից, որոնք անմիջականորեն կապված են սենսորի ֆիզիկական և քիմիական հատկությունների և նրա աշխատանքային միջավայրի հետ:
Ո՞ր գործոններն են հանգեցնում սենսորային հիստերեզի:
1. Նյութի հատկությունները
- Էլաստիկ մոդուլ. նյութի առաձգական մոդուլը որոշում է առաձգական դեֆորմացիայի աստիճանը, երբ ենթարկվում է ուժի: Ավելի բարձր առաձգական մոդուլ ունեցող նյութերը ավելի քիչ են դեֆորմացվում, իսկ դրանցառաձգական հիստերեզկարող է լինել համեմատաբար ավելի ցածր:
- Պուասոնի հարաբերակցությունը. Պուասոնի հարաբերակցությունը նկարագրում է նյութի կողային կծկման և երկայնական երկարացման հարաբերակցությունը, երբ ենթարկվում է ուժի, ինչը նույնպես ազդում է նյութի վարքագծի վրա բեռնման և բեռնաթափման ժամանակ:
- Ներքին կառուցվածքը. Նյութի միկրոկառուցվածքը, ներառյալ բյուրեղային կառուցվածքը, թերությունները և ներդիրները, ազդում են նրա մեխանիկական վարքագծի և հիստերեզի բնութագրերի վրա:
2. Արտադրական գործընթաց
- Մեքենաների ճշգրտություն. սենսորային բաղադրիչների մշակման ճշգրտությունն ուղղակիորեն ազդում է դրա կատարողականի վրա: Ավելի բարձր ճշգրտությամբ բաղադրիչներն ավելի լավ են տեղավորվում՝ նվազեցնելով լրացուցիչ շփումը և լարվածության կոնցենտրացիան վատ տեղակայման հետևանքով:
- Մակերեւույթի կոշտություն. Մակերեւութային մշակման որակը, ինչպիսին է մակերեսի կոշտությունը, ազդում է շփման մեծության վրա՝ դրանով իսկ ազդելով սենսորի արձագանքման արագության և հիստերեզի վրա:
- Ջերմաստիճանի փոփոխությունները ազդում են նյութերի ֆիզիկական հատկությունների վրա, ինչպիսիք են առաձգական մոդուլը և շփման գործակիցը: Բարձր ջերմաստիճանները հիմնականում դարձնում են նյութերը ավելի փափուկ՝ նվազեցնելով առաձգականության մոդուլը և մեծացնելով շփումը՝ դրանով իսկ մեծացնելով հիստերեզը: Ընդհակառակը, ցածր ջերմաստիճանը կարող է նյութերը դարձնել ավելի կոշտ և փխրուն՝ ազդելով հիստերեզի վրա տարբեր ձևերով:
3. Ջերմաստիճանը
- Ջերմաստիճանի փոփոխությունները ազդում են նյութերի ֆիզիկական հատկությունների վրա, ինչպիսիք են առաձգական մոդուլը և շփման գործակիցը: Բարձր ջերմաստիճանները հիմնականում դարձնում են նյութերը ավելի փափուկ՝ նվազեցնելով առաձգականության մոդուլը և մեծացնելով շփումը՝ դրանով իսկ մեծացնելով հիստերեզը: Ընդհակառակը, ցածր ջերմաստիճանը կարող է նյութերը դարձնել ավելի կոշտ և փխրուն՝ ազդելով հիստերեզի վրա տարբեր ձևերով:
Ռիսկերը
Հիստերեզի առկայությունըճնշման սենսորներկարող է առաջացնել չափման սխալներ՝ ազդելով սենսորի ճշգրտության և հուսալիության վրա: Բարձր ճշգրտության չափումներ պահանջող ծրագրերում, ինչպիսիք են արդյունաբերական գործընթացի ճշգրիտ վերահսկումը և կարևոր բժշկական սարքավորումների մոնիտորինգը, հիստերեզը կարող է հանգեցնել չափումների զգալի սխալների և նույնիսկ հանգեցնել ամբողջ չափման համակարգի ձախողմանը: Հետևաբար, հիստերեզի ազդեցության ըմբռնումը և նվազագույնի հասցնելը կարևոր մասն է արդյունավետ և ճշգրիտ գործունեությունը ապահովելու համար:ճնշման սենսորներ.
Ճնշման սենսորներում հիստերեզի լուծումներ.
Հիստերեզի հնարավոր ամենացածր ազդեցությունն ապահովելու համարճնշման սենսորներ, արտադրողները մի քանի հիմնական միջոցներ են ձեռնարկել սենսորների կատարողականությունը օպտիմալացնելու համար.
- Նյութերի ընտրություն. Նյութերի ընտրությունը որոշիչ դեր է խաղում հիստերեզում: Հետևաբար, արտադրողները զգուշորեն ընտրում են սենսորների կառուցման մեջ օգտագործվող հիմնական նյութերը, ինչպիսիք են դիֆրագմերը, կնիքները և լցնող հեղուկները, որպեսզի ապահովեն, որ դրանք նվազագույն հիստերեզ են ցուցաբերում տարբեր աշխատանքային պայմաններում:
- Դիզայնի օպտիմիզացում. Բարելավելով սենսորների կառուցվածքային ձևավորումը, ինչպիսիք են դիֆրագմերի ձևը, չափը և հաստությունը, և օպտիմալացնելով կնքման մեթոդները, արտադրողները կարող են արդյունավետորեն նվազեցնել շփման, ստատիկ շփման և նյութի դեֆորմացիայի հետևանքով առաջացած հիստերեզը:
- Ծերացման բուժում. Նոր արտադրված սենսորները կարող են դրսևորել զգալի նախնական հիստերեզ: միջոցովծերացման բուժումև հատուկ փորձարկման ծրագրերում, նյութերը կարող են արագացվել՝ կայունացնելու և հարմարվելու համար՝ այդպիսով նվազեցնելով այս նախնական հիստերեզը: Ստորև բերված պատկերը ցույց է տալիսXDB305ենթարկվելովծերացման բուժում.
- Արտադրության խիստ հսկողություն. Արտադրության գործընթացում խստորեն վերահսկելով հանդուրժողականությունը և որակը, արտադրողները ապահովում են յուրաքանչյուր սենսորի հետևողականությունը և նվազագույնի հասցնում արտադրության տատանումների ազդեցությունը հիստերեզի վրա:
- Ընդլայնված չափաբերում և փոխհատուցում. որոշ արտադրողներ օգտագործում են առաջադեմ թվային փոխհատուցման տեխնոլոգիա և բազմակետ չափորոշման մեթոդներ՝ ճշգրիտ մոդելավորելու և շտկելու հիստերեզը սենսորների ելքերում:
- Կատարողականության փորձարկում և գնահատում. Բոլոր սենսորները ենթարկվում են մանրամասն թեստավորման՝ գնահատելու իրենց հիստերեզի բնութագրերը: Թեստի արդյունքների հիման վրա սենսորները գնահատվում են՝ ապահովելու համար, որ միայն հիստերեզի հատուկ չափանիշներին համապատասխանող ապրանքները թողարկվեն շուկա:
- Կյանքի արագացված փորձարկում. Սենսորների աշխատանքի կայունությունը դրանց սպասվող կյանքի ողջ ընթացքում ստուգելու համար արտադրողները արագացված ծերացման և կյանքի փորձարկումներ են անցկացնում նմուշների վրա՝ համոզվելու համար, որ հիստերեզը մնում է ընդունելի սահմաններում:
Այս համապարփակ միջոցառումներն օգնում են արտադրողներին արդյունավետորեն վերահսկել և նվազեցնել հիստերեզի երևույթըճնշման սենսորներ, ապահովելով, որ սենսորները բավարարում են բարձր ճշգրտության և հուսալիության պահանջները իրական ծրագրերում:
Տեղադրման ժամանակը` մայիս-09-2024