सेंसर कैलिब्रेशन क्या है- परिभाषा और यह अनुप्रयोग

हम विभिन्न भौतिक मात्राओं को मापने के लिए विभिन्न प्रणालियों और प्रकार के उपकरणों का उपयोग करते हैं। माप की सटीकता विभिन्न कारकों पर निर्भर करती है। माप के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरण उच्च तापमान, उच्च नमी या नमी की स्थिति में उपयोग किए जाने पर अपनी शुद्धता खो सकते हैं, गिरावट के अधीन, बाहरी झटके के अधीन, आदि ... इसे माप में त्रुटि के रूप में देखा जा सकता है। इस त्रुटि से निपटने और उपकरण अंशांकन विधियों में आवश्यक परिवर्तन करने के लिए उपयोग किया जाता है। आज विभिन्न माप बनाने के लिए सेंसर का उपयोग किया जा रहा है। तापमान, रंग, आर्द्रता आदि को मापने के लिए सेंसर हैं… सेंसर माप में त्रुटियों को दूर करने के लिए सेंसर कैलिब्रेशन एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

सेंसर कैलिब्रेशन क्या है?

सेंसर इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस हैं। वे अपने काम के माहौल में बदलाव के प्रति संवेदनशील हैं। सेंसर के काम करने के वातावरण में अवांछनीय और अचानक परिवर्तन अवांछित आउटपुट मान देते हैं। इस प्रकार, अपेक्षित आउटपुट मापा आउटपुट से भिन्न होता है। अपेक्षित आउटपुट और मापा आउटपुट के बीच की तुलना को सेंसर कैलिब्रेशन कहा जाता है।

सेंसर के प्रदर्शन को बढ़ाने में सेंसर कैलिब्रेशन एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। इसका उपयोग सेंसर के कारण होने वाली संरचनात्मक त्रुटियों को मापने के लिए किया जाता है। सेंसर के अपेक्षित मूल्य और मापा मूल्य के बीच का अंतर स्ट्रक्चरल त्रुटि के रूप में जाना जाता है।

काम करने का सिद्धांत

सेंसर अंशांकन सेंसर के प्रदर्शन और सटीकता में सुधार करने में मदद करता है। दो अच्छी तरह से ज्ञात प्रक्रियाएं हैं जिनमें उद्योगों द्वारा सेंसर अंशांकन किया जाता है। पहली विधि में कंपनियां सेंसर बनाने के लिए अलग-अलग अंशांकन करने के लिए अपनी निर्माण इकाई में एक इन-हाउस अंशांकन प्रक्रिया जोड़ते हैं। यहां कंपनी सेंसर आउटपुट करेक्शन के लिए उनके डिजाइन में आवश्यक हार्डवेयर भी जोड़ती है। इस प्रक्रिया के द्वारा, सेंसर के अंशांकन को एप्लिकेशन-विशिष्ट आवश्यकताओं से मेल खाने के लिए बदला जा सकता है। लेकिन इस प्रक्रिया से बाजार में समय बढ़ता है।

इस इन-हाउस कैलिब्रेशन प्रक्रिया का विकल्प, कई निर्माण कंपनियां उच्च गुणवत्ता वाली ऑटोमोटिव-ग्रेड के साथ सेंसर पैकेज प्रदान करती हैं एमईएमएस सेंसर पूर्ण प्रणाली-स्तरीय अंशांकन के साथ। इस प्रक्रिया में, सेंसर की कार्यक्षमता और प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए कंपनियां डिजाइनरों की मदद करने के लिए एक ऑनबोर्ड डिजिटल सर्किटरी और सॉफ्टवेयर शामिल करती हैं। उत्पाद डिजाइन समय और घटक गणना को कम करने के लिए, डिजिटल सर्किटरी जैसे वोल्टेज विनियमन और एनालॉग सिग्नल फ़िल्टरिंग तकनीक शामिल हैं। समग्र प्रदर्शन और कार्यक्षमता में सुधार करने के लिए, ऑनबोर्ड प्रोसेसर परिष्कृत सेंसर फ्यूजन एल्गोरिदम के साथ प्रदान किया गया है। कुछ परिष्कृत ऑनबोर्ड सिग्नल प्रोसेसिंग एल्गोरिदम भी विनिर्माण समय को कम करने में मदद करते हैं ताकि बाजार में तेजी से समय सक्षम हो सके।

मानक संदर्भ विधि

यहां कुछ सेंसर में त्रुटि को जानने के लिए मानक भौतिक संदर्भ के साथ सेंसर आउटपुट की तुलना की जाती है। सेंसर अंशांकन के उदाहरण शासक और मीटर की छड़ें हैं, तापमान सेंसर के लिए- 100 सी पर उबलते पानी, एक्सेलेरोमीटर के लिए पानी के ट्रिपल बिंदु - 'गुरुत्वाकर्षण पृथ्वी की सतह पर निरंतर 1 जी है'।

अंशांकन तरीके

सेंसर के लिए तीन मानक अंशांकन विधियों का उपयोग किया जाता है। वे-

• एक बिंदु अंशांकन।
• दो-बिंदु अंशांकन।
• बहु बिंदु वक्र फिटिंग।

इन तरीकों को जानने से पहले हमें Characteristic वक्र की अवधारणा को जानना होगा। हर सेंसर में एक विशेषता वक्र होता है जो दिए गए इनपुट मान के लिए सीनेटर की प्रतिक्रिया दिखाता है। अंशांकन प्रक्रिया में, सेंसर की इस विशेषता वक्र की तुलना इसके आदर्श रैखिक प्रतिक्रिया के साथ की जाती है।

विशेषता वक्र के साथ प्रयुक्त कुछ शब्द हैं-

• ऑफसेट - यह मान बताता है कि क्या सेंसर आउटपुट आदर्श रैखिक प्रतिक्रिया से अधिक या कम है।
• संवेदनशीलता या ढलान - यह सेंसर आउटपुट के परिवर्तन की दर देता है। ढलान में एक अंतर दिखाता है कि सेंसर आउटपुट आदर्श प्रतिक्रिया की तुलना में एक अलग दर पर बदलता है।
• रैखिकता - सभी सेंसर में दी गई माप सीमा पर रैखिक विशेषता वक्र नहीं होता है।

एक बिंदु अंशांकन का उपयोग सेंसर ऑफसेट त्रुटियों को ठीक करने के लिए किया जाता है जब केवल एकल स्तर की सटीक माप की आवश्यकता होती है और सेंसर रैखिक होता है। तापमान सेंसर आमतौर पर एक बिंदु पर कैलिब्रेट किए जाते हैं।

एक-बिंदु-अंशांकन

ढलान और ऑफ-सेट दोनों त्रुटियों को ठीक करने के लिए दो-बिंदु अंशांकन का उपयोग किया जाता है। इस अंशांकन का उपयोग उन मामलों में किया जाता है जब सेंसर हमें पता चलता है कि सेंसर आउटपुट माप सीमा से अधिक रैखिक है। यहां दो संदर्भ मानों की आवश्यकता है- संदर्भ उच्च, संदर्भ निम्न।

द्वि-बिंदु-अंशांकन

बहु-बिंदु वक्र फिटिंग सेंसर के लिए उपयोग किया जाता है जो माप सीमा पर रैखिक नहीं हैं और सटीक माप प्राप्त करने के लिए कुछ वक्र-फिटिंग की आवश्यकता होती है। बहु-बिंदु वक्र फिटिंग आमतौर पर बेहद गर्म या अत्यधिक ठंड की स्थिति में उपयोग किए जाने पर थर्मोक्यूट्स के लिए किया जाता है।

उपरोक्त सभी अंशांकन प्रक्रिया के लिए, सेंसर की विशेषता वक्र को खींचा जाता है और रैखिक प्रतिक्रिया और त्रुटि के साथ तुलना की जाती है।

सेंसर कैलिब्रेशन के अनुप्रयोग

सरल शब्दों में सेंसर कैलिब्रेशन को वांछित आउटपुट और मापा आउटपुट के बीच तुलना के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। ये त्रुटियां विभिन्न कारणों से हो सकती हैं। सेंसर में देखी गई कुछ त्रुटियां गलत-रेफरेंस के कारण होने वाली त्रुटियां हैं, शिफ्ट के कारण सेंसर रेंज में त्रुटियां, मैकेनिकल क्षति के कारण त्रुटि आदि ... कैलिब्रेशन समायोजन के समान नहीं है।

अंशांकन प्रक्रिया में DUT-ationDevice Under Test 'को उन विन्यासों में रखना शामिल है जिनके सेंसर के लिए जड़त्वीय इनपुट उत्तेजनाओं को जाना जाता है, जो माप में वास्तविक त्रुटियों को निर्धारित करने में हमारी मदद करता है।

अंशांकन प्रक्रिया हमें निम्नलिखित परिणाम निर्धारित करने में मदद करती है-

• DUT पर कोई त्रुटि नोट नहीं की गई।
• एक त्रुटि नोट की गई है और कोई समायोजन नहीं किया गया है।
• त्रुटि को दूर करने के लिए समायोजन किया जाता है और त्रुटि को वांछित स्तर पर ठीक किया जाता है।

सेंसर कैलिब्रेशन के लिए सेंसर मॉडल का उपयोग किया जाता है। नियंत्रण प्रक्रियाओं की निगरानी और समायोजित करने के लिए नियंत्रण प्रणालियों में सेंसर अंशांकन लागू किया जाता है। त्रुटि-मुक्त परिणाम प्राप्त करने के लिए स्वचालित सिस्टम भी ते सेंसर अंशांकन लागू करते हैं।

सेंसर कैलिब्रेशन का उपयोग

अंशांकन प्रक्रिया का उपयोग प्रणाली के प्रदर्शन और कार्यक्षमता को बढ़ाने के लिए किया जाता है। यह सिस्टम में त्रुटियों को कम करने में मदद करता है। एक कैलिब्रेटेड सेंसर सटीक परिणाम प्रदान करता है और तुलना के लिए एक संदर्भ पढ़ने के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।

एम्बेडेड तकनीक में वृद्धि और सेंसर के कम आकार के साथ, कई सेंसर एक चिप पर एकीकृत होते हैं। एक सेंसर में न की गई त्रुटियां पूरे सिस्टम को ख़राब कर सकती हैं। यह जांचना महत्वपूर्ण है सेंसर स्वचालित प्रणालियों का सटीक प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए। के अंशांकन के लिए उपयोग किए जाने वाले मानक संदर्भ क्या हैं तापमान सेंसर ?