Presioaren neurketan, baliteke neurketaren emaitzek sarrerako presioaren aldaketak berehala islatzen ez dituztela edo guztiz bat datozela presioa hasierako egoerara itzultzen denean. Adibidez, pisua neurtzeko bainugelako balantza erabiltzen duzunean, balantzaren sentsoreak denbora behar du zure pisuaren irakurketa zehaztasunez hautemateko eta egonkortzeko. Theerantzun denborasentsorearen hasierako datuen gorabeherak eragiten ditu. Sentsoreak kargara egokitzen direnean eta datuak prozesatzea amaitzen duenean, irakurketak emaitza egonkorragoak erakutsiko ditu.Hau ez da sentsorearen akats bat, neurketa elektronikoko gailu askoren ezaugarri normala baizik, batez ere denbora errealeko datuen prozesaketa eta egoera egonkorreko lorpenean parte hartzen dutenean. Fenomeno honi sentsore-histeresia dei daiteke.
Zer da histeresia presio sentsoreetan?
Sentsorehisteresianormalean, sarreran aldaketa bat dagoenean (adibidez, tenperatura edo presioa), eta irteerako seinaleak sarrerako aldaketari berehala jarraitzen ez dionean edo sarrera jatorrizko egoerara itzultzen denean, irteerako seinalea ez da guztiz hasierako egoerara itzultzen. . Fenomeno hau sentsorearen kurba bereizgarrian ikus daiteke, non sarrera eta irteeraren artean begizta itxurako kurba atzeratua dagoen, lerro zuzen bat baino. Zehazki, balio zehatz batetik sarrera handitzen hasten bazara, sentsorearen irteera ere horren arabera handituko da. Hala ere, sarrera jatorrizko puntura itzultzen hasten denean, irteerako balioak jatorrizko irteerako balioak baino handiagoak direla ikusiko duzu murrizketa prozesuan, begizta bat osatuz edo.histeresiaren begizta. Honek erakusten du handitzen eta txikitzean, sarrerako balio bera bi irteera-balio desberdinei dagokiela, hau da, histeresiaren bistaratzea intuitiboa.
Diagramak presio-sentsore batean irteeraren eta aplikatutako presioaren arteko erlazioa erakusten du presioa aplikatzeko prozesuan zehar, histeresi-kurba moduan irudikatuta. Ardatz horizontalak sentsorearen irteera adierazten du, eta ardatz bertikalak aplikatutako presioa adierazten du. Kurba gorriak presioa pixkanaka handitzen den sentsorearen irteera handitzen den prozesua adierazten du, presio baxutik altuko erantzun-bidea erakutsiz. Kurba urdinak adierazten du aplikatutako presioa jaisten hasten den heinean, sentsorearen irteera ere gutxitzen dela, presio handitik baxuetara, sentsorearen erreakzioa irudikatuz presioa deskargatzean. Bi kurben arteko eremuak, histeresiaren begiztak, sentsorearen irteerako aldea erakusten du karga eta deskargan zehar presio maila berean, normalean sentsorearen materialaren propietate fisikoek eta barne egiturak eragindakoa.
Presio-histeresiaren arrazoiak
Histeresi fenomenoapresio sentsoreakBi faktore nagusik eragiten dute nagusiki, sentsorearen propietate fisikoekin eta funtzionamendu-mekanismoarekin oso lotuta daudenak:
- Materialaren histeresi elastikoa Edozein material deformazio elastiko-maila jakin bat jasango du kanpoko indarrak jasaten dituenean, materialaren erantzun zuzena aplikatutako indarren aurrean. Kanpoko indarra kentzen denean, materiala jatorrizko egoerara itzultzen saiatzen da. Dena den, berreskuratze hori ez da erabateko materialaren barne-egituraren homogeneotasunik eza eta barne-mikroegituraren aldaketa itzulezin txikiak direla eta behin eta berriz kargatu eta deskargatzean. Honen ondorioz, portaera mekanikoaren irteeran atzerapena sortzen da karga eta deskarga prozesu jarraituetan, izenez ezagutzen direnakhisteresi elastikoa. Fenomeno hau bereziki nabaria da aplikazioanpresio sentsoreak, sentsoreek sarritan presio-aldaketei zehaztasunez neurtu eta erantzun behar baitute.
- Marruskadura Presio-sentsore baten osagai mekanikoetan, batez ere pieza mugikorrenetan, marruskadura saihestezina da. Marruskadura hori sentsorearen barneko kontaktuetatik etor daiteke, hala nola, kontaktu puntu irristagarriak, errodamenduak... benetako presioa. Presioa deskargatzen denean, marruskadura-indar berdinek barne-egiturak berehala gelditzea eragotzi dezakete, deskarga-fasean histeresia ere agertuz.
Bi faktore hauek batera, sentsoreetan behatutako histeresi-begizta eragiten dute behin eta berriz karga- eta deskarga-probetan, ezaugarri hori bereziki kezkagarria den zehaztasuna eta errepikakortasuna oso eskatzen diren aplikazioetan. Histeresi fenomeno honen eragina murrizteko, sentsorearen diseinua eta materiala hautatzea erabakigarria da, eta baliteke software-algoritmoak ere behar izatea aplikazioetan histeresi hori konpentsatzeko.
Histeresi fenomenoapresio sentsoreaksentsorearen propietate fisiko eta kimikoekin eta bere funtzionamendu-ingurunearekin zuzenean lotutako hainbat faktorek eragiten dute.
Zein faktorek eragiten dute sentsorearen histeresia?
1. Materialaren propietateak
- Modulu elastikoa: materialaren modulu elastikoak indarraren eraginpean dagoen deformazio elastiko maila zehazten du. Modulu elastiko handiagoa duten materialak gutxiago deformatzen dira, eta haienhisteresi elastikoanahiko baxuagoa izan daiteke.
- Poisson-en ratioa: Poisson-en ratioak material baten alboko uzkurduraren eta luzetarako luzapenaren arteko erlazioa deskribatzen du indarra jasaten duenean, eta horrek karga eta deskargan materialaren portaeran ere eragiten du.
- Barne egitura: materialaren mikroegiturak, kristalaren egitura, akatsak eta inklusioak barne, bere portaera mekanikoan eta histeresiaren ezaugarrietan eragiten du.
2. Fabrikazio-prozesua
- Mekanizazio-zehaztasuna: sentsore-osagaien mekanizazioaren zehaztasunak zuzenean eragiten du bere errendimenduan. Zehaztasun handiagoko osagaiak hobeto moldatzen dira, doikuntza txarrak eragindako marruskadura eta estresaren kontzentrazio gehigarria murriztuz.
- Gainazaleko zimurtasuna: gainazaleko tratamenduaren kalitateak, hala nola gainazaleko zimurtasunak, marruskaduraren magnitudean eragiten du, sentsorearen erantzun-abiaduran eta histeresian eraginez.
- Tenperatura aldaketek materialen propietate fisikoetan eragiten dute, hala nola modulu elastikoa eta marruskadura koefizientea. Tenperatura altuek, oro har, materialak bigunagoak egiten dituzte, modulu elastikoa murrizten dute eta marruskadura areagotzen dute, eta, ondorioz, histeresia areagotzen dute. Aitzitik, tenperatura baxuek materialak gogorragoak eta hauskorrak izan ditzakete, histeresian era ezberdinetan eraginez.
3. Tenperatura
- Tenperatura aldaketek materialen propietate fisikoetan eragiten dute, hala nola modulu elastikoa eta marruskadura koefizientea. Tenperatura altuek, oro har, materialak bigunagoak egiten dituzte, modulu elastikoa murrizten dute eta marruskadura areagotzen dute, eta, ondorioz, histeresia areagotzen dute. Aitzitik, tenperatura baxuek materialak gogorragoak eta hauskorrak izan ditzakete, histeresian era ezberdinetan eraginez.
Arriskuak
Histeresiaren presentziapresio sentsoreakneurketa akatsak sor ditzake, sentsorearen zehaztasuna eta fidagarritasuna eraginez. Zehaztasun handiko neurketak behar dituzten aplikazioetan, hala nola, doitasun industrialeko prozesuen kontrola eta ekipo mediko kritikoen monitorizazioa, histeresiak neurketa-errore garrantzitsuak ekar ditzake eta neurketa sistema osoak huts egin dezake. Beraz, histeresiaren eragina ulertzea eta gutxitzea funtsezkoa da funtzionamendu eraginkorra eta zehatza bermatzeko.presio sentsoreak.
Presio-sentsoreetan histeresirako irtenbideak:
Ahalik eta histeresi efektu txikienak ziurtatzekopresio sentsoreak, fabrikatzaileek funtsezko hainbat neurri hartu dituzte sentsoreen errendimendua optimizatzeko:
- Materialen hautaketa: materialen aukeraketak paper erabakigarria du histeresian. Hori dela eta, fabrikatzaileek arreta handiz hautatzen dituzte sentsoreen eraikuntzan erabiltzen diren oinarrizko materialak, hala nola diafragmak, zigiluak eta betetzeko fluidoak, lan-baldintza desberdinetan histeresi minimoa erakusten dutela ziurtatzeko.
- Diseinuaren optimizazioa: sentsoreen egitura-diseinua hobetuz, hala nola, diafragmen forma, tamaina eta lodiera, eta zigilatzeko metodoak optimizatuz, fabrikatzaileek marruskadurak, marruskadura estatikoak eta materialaren deformazioak eragindako histeresia eraginkortasunez murrizten dute.
- Zahartzearen tratamendua: fabrikatu berri diren sentsoreek hasierako histeresi garrantzitsua izan dezakete. bidezzahartzearen tratamenduaeta saiakuntza-programa espezifikoak, materialak bizkortu daitezke egonkortzeko eta egokitzeko, eta horrela hasierako histeresi hori murrizten da. Beheko irudiak erakusten duXDB305jasatenzahartzearen tratamendua.
- Ekoizpen-kontrol zorrotza: ekoizpen-prozesuan zehar tolerantzia eta kalitatea zorrotz kontrolatuz, fabrikatzaileek sentsore bakoitzaren koherentzia bermatzen dute eta ekoizpen-aldaerek histeresian duten eragina minimizatzen dute.
- Kalibrazio eta konpentsazio aurreratua: Fabrikatzaile batzuek konpentsazio digitalaren teknologia aurreratua eta puntu anitzeko kalibrazio metodoak erabiltzen dituzte sentsore-irteeretako histeresia zehatz-mehatz modelatzeko eta zuzentzeko.
- Errendimendu-probak eta kalifikazioak: Sentsore guztiei azterketa zehatza egiten zaie histeresiaren ezaugarriak ebaluatzeko. Proben emaitzen arabera, sentsoreak kalifikatzen dira, histeresi estandar espezifikoak betetzen dituzten produktuak soilik merkaturatzen direla ziurtatzeko.
- Bizitza bizkortuko probak: sentsoreen errendimendu-egonkortasuna beren bizi-iraupen osoan zehar egiaztatzeko, fabrikatzaileek zahartze bizkortua eta bizitza-probak egiten dituzte laginei, histeresia muga onargarrietan mantentzen dela ziurtatzeko.
Neurri integral hauek fabrikatzaileei histeresi fenomenoa modu eraginkorrean kontrolatzen eta murrizten laguntzen dietepresio sentsoreak, sentsoreek benetako aplikazioetan zehaztasun eta fidagarritasun eskakizun handiak betetzen dituztela bermatuz.
Argitalpenaren ordua: 2024-09-2024