פינף דיזיין סקילז און טעכנישע אינדיקאַטאָרן פון די סענסאָר

די צאָל סענסאָרן פאַרשפּרייט זיך איבער דער ערד'ס ייבערפלאַך און אין די פּלעצער אַרום אונדז, און צושטעלן די וועלט מיט דאַטן. די ביליקע סענסאָרן זענען די טרייבקראַפט הינטער דער אַנטוויקלונג פון דעם אינטערנעט פון זאכן און דער דיגיטאַלער רעוואָלוציע וואָס אונדזער געזעלשאַפט שטייט פאר, אָבער פֿאַרבינדן און צוטריט צו דאַטן פון סענסאָרן גייט נישט שטענדיק גלייך אָדער גרינג. די פּאַפּיר וועט באַקענען דעם טעכנישן אינדעקס פון סענסאָרן, 5 דיזיין סקילז און OEM ענטערפּרייזעס.

ערשטנס, דער טעכנישער אינדעקס איז די אביעקטיווע באזע צו כאראקטעריזירן די פאָרשטעלונג פון א פּראָדוקט. פֿאַרשטיין די טעכנישע אינדיקאַטאָרן, העלפֿן די ריכטיקע אויסוואַל און נוצן פון דעם פּראָדוקט. די טעכנישע אינדיקאַטאָרן פון דעם סענסאָר זענען צעטיילט אין סטאַטישע אינדיקאַטאָרן און דינאַמישע אינדיקאַטאָרן. די סטאַטישע אינדיקאַטאָרן ונטערזוכן דער הויפּט די פאָרשטעלונג פון דעם סענסאָר אונטער די באַדינגונג פון סטאַטישע אומפאַרשידענהייט, אַרייַנגערעכנט רעזאָלוציע, ריפּיטאַביליטי, סענסיטיוויטי, לינעאַריטעט, צוריקקער טעות, שוועל, קריפּ, סטאַביליטעט און אַזוי ווייטער. דינאַמישער אינדעקס ונטערזוכט דער הויפּט די פאָרשטעלונג פון דעם סענסאָר אונטער די באַדינגונג פון שנעל ענדערונג, אַרייַנגערעכנט אָפטקייַט ענטפער און שריט ענטפער.

צוליב די פילע טעכנישע אינדיקאטארן פונעם סענסאר, ווערן פארשידענע דאטן און ליטעראטור באשריבן פון פארשידענע ווינקלען, אזוי אז פארשידענע מענטשן האבן פארשידענע פארשטענדענישן, און אפילו מיספארשטענדענישן און צוויידייטיקייט. צו דעם צוועק ווערן די פאלגנדע פארשידענע הויפט טעכנישע אינדיקאטארן פארן סענסאר אינטערפרעטירט:

1, רעזאָלוציע און רעזאָלוציע:

דעפֿיניציע: רעזאָלוציע באַציט זיך צו דער קלענסטער געמאָסטענער ענדערונג וואָס אַ סענסאָר קען דעטעקטירן. רעזאָלוציע באַציט זיך צו דער פאַרהעלטעניש פון רעזאָלוציע צו פולער וואָג ווערט.

אינטערפּרעטאַציע 1: רעזאָלוציע איז דער מערסט באַזישער אינדיקאַטאָר פֿון אַ סענסאָר. עס רעפּרעזענטירט דעם סענסאָר'ס מעגלעכקייט צו אונטערשיידן די געמעסטענע אָביעקטן. די אַנדערע טעכנישע ספּעציפֿיקאַציעס פֿון דעם סענסאָר ווערן באַשריבן אין טערמינען פֿון רעזאָלוציע ווי די מינימום איינהייט.

פֿאַר סענסאָרן און אינסטרומענטן מיט אַ דיגיטאַלן אַרויסווייַז, באַשטימט די רעזאָלוציע די מינימום צאָל ציפֿערן וואָס זאָלן ווערן געוויזן. למשל, די רעזאָלוציע פֿון אַן עלעקטראָנישן דיגיטאַלן קאַליפּער איז 0.01 מם, און דער אינדיקאַטאָר־פֿעלער איז ±0.02 מם.

אינטערפּרעטאַציע 2: רעזאָלוציע איז אַן אַבסאָלוטע נומער מיט איינסן. למשל, די רעזאָלוציע פון ​​אַ טעמפּעראַטור סענסאָר איז 0.1 ℃, די רעזאָלוציע פון ​​אַ אַקסעלעריישאַן סענסאָר איז 0.1 ג, אאז"וו.

אינטערפּרעטאַציע 3: רעזאָלוציע איז אַ פֿאַרבונדענע און זייער ענלעכע קאָנצעפּט צו רעזאָלוציע, ביידע רעפּרעזענטירן די רעזאָלוציע פֿון אַ סענסאָר צו אַ מעסטונג.

דער הויפּט אונטערשייד איז אַז די רעזאָלוציע ווערט אויסגעדריקט ווי אַ פּראָצענט פון דער רעזאָלוציע פון ​​דעם סענסאָר. עס איז רעלאַטיוו און האט נישט קיין גרייס. למשל, די רעזאָלוציע פון ​​דעם טעמפּעראַטור סענסאָר איז 0.1℃, די פולע קייט איז 500℃, די רעזאָלוציע איז 0.1/500=0.02%.

2. איבערחזרנדיקייט:

דעפֿיניציע: איבערחזרנדיקייט פֿון דעם סענסאָר באַציט זיך צו דעם גראַד פֿון אונטערשייד צווישן די מעסטונג רעזולטאַטן ווען די מעסטונג ווערט איבערגעחזרט עטלעכע מאָל אין דער זעלבער ריכטונג אונטער די זעלבע באַדינגונגען. אויך גערופֿן איבערחזרנדיקייט טעות, רעפּראָדוקציע טעות, אאַז"וו.

אינטערפּרעטאַציע 1: די איבערחזרנדיקייט פון אַ סענסאָר מוז זיין דער גראַד פון חילוק צווישן קייפל מעסטונגען באַקומען אונטער די זעלבע באדינגונגען. אויב די מעסטונג באדינגונגען טוישן זיך, וועט די פאַרגלייַכבאַרקייט צווישן די מעסטונג רעזולטאַטן פאַרשווינדן, וואָס קען נישט ווערן גענוצט ווי די באַזע פֿאַר אַססעססינג איבערחזרנדיקייט.

אינטערפּרעטאַציע 2: די איבערחזרנדיקייט פון דעם סענסאָר רעפּרעזענטירט די פאַרשפּרייטונג און ראַנדאָםקייט פון די מעסטונג רעזולטאַטן פון דעם סענסאָר. די סיבה פֿאַר אַזאַ פאַרשפּרייטונג און ראַנדאָםקייט איז אַז פֿאַרשידענע ראַנדאָם שטערונגען עקסיסטירן אומווייניקלעך אינעווייניק און אַרויס דעם סענסאָר, וואָס רעזולטירט אין די לעצט מעסטונג רעזולטאַטן פון דעם סענסאָר וואָס ווייַזן די קעראַקטעריסטיקס פון ראַנדאָם וועריאַבאַלז.

אינטערפּרעטאַציע 3: די סטאַנדאַרט דעוויִאַציע פון ​​דער ראַנדאָם וועריאַבל קען גענוצט ווערן ווי אַ רעפּראָדוסירבארער קוואַנטיטאַטיווער אויסדרוק.

אינטערפּרעטאַציע 4: פֿאַר קייפל איבערגעחזרטע מעסטונגען, קען מען באַקומען אַ העכערע מעסטונג-גענויקייט אויב מען נעמט דעם דורכשניט פֿון אַלע מעסטונגען ווי דער לעצטער מעסטונג-רעזולטאַט. ווײַל די סטאַנדאַרט-דעוויִאַציע פֿונעם דורכשניט איז באַדײַטנד קלענער ווי די סטאַנדאַרט-דעוויִאַציע פֿון יעדער מאָס.

3. לינעאַריטעט:

דעפֿיניציע: לינעאַריטעט (לינעאַריטעט) באַציט זיך צו דער אָפּנייגונג פֿון דער סענסאָר־אַרייַנגאַנג און אַרויסגאַנג־קורווע פֿון דער אידעאַלער גלייכער ליניע.

אינטערפּרעטאַציע 1: די אידעאַלע סענסאָר אינפוט/אויטפּוט באַציִונג זאָל זיין לינעאַר, און איר אינפוט/אויטפּוט קורווע זאָל זיין אַ גלייכע ליניע (רויטע ליניע אין דער בילד אונטן).

אבער, דער פאקטישער סענסאר האט מער אדער ווייניגער א פארשיידנקייט פון טעותים, וואס רעזולטירט אין דעם אז די פאקטישע אינפוט און אויטפוט קורווע איז נישט די אידעאלע גלייכע ליניע, נאר א קורווע (די גרינע קורווע אין דער בילד אונטן).

לינעאַריטעט איז דער גראַד פון חילוק צווישן דער פאַקטישער כאַראַקטעריסטישער קורווע פון ​​דעם סענסאָר און די אָפפליין ליניע, אויך באַקאַנט ווי ניט-לינעאַריטעט אָדער ניט-לינעאַר טעות.

אינטערפּרעטאַציע 2: ווײַל דער אונטערשייד צווישן דער פאַקטישער כאַראַקטעריסטישער קורווע פון ​​דעם סענסאָר און דער אידעאַלער ליניע איז אַנדערש בײַ פֿאַרשידענע מעסטונגס-גרייסן, ווערט אָפֿט גענוצט דער פּראָפּאָרציע פֿון דעם מאַקסימום ווערט פֿון דעם אונטערשייד צום פֿולן ראַנג-ווערט אין דעם פֿולן ראַנג-ראַנג. קלאָר, לינעאַריטעט איז אויך אַ רעלאַטיווע קוואַנטיטעט.

אינטערפּרעטאַציע 3: ווײַל די אידעאַלע ליניע פֿונעם סענסאָר איז אומבאַקאַנט פֿאַר דער אַלגעמיינער מעסטונג סיטואַציע, קען מען זי נישט באַקומען. צוליב דעם, ווערט אָפֿט אָנגענומען אַ קאָמפּראָמיס מעטאָדע, דאָס הייסט, גלייך ניצן די מעסטונג רעזולטאַטן פֿונעם סענסאָר צו רעכענען די פּאַסיקע ליניע וואָס איז נאָענט צו דער אידעאַלער ליניע. די ספּעציפֿישע רעכענונג מעטאָדן אַרייַננעמען ענדפּונקט ליניע מעטאָדע, בעסטע ליניע מעטאָדע, קלענסטע קוואַדראַט מעטאָדע און אַזוי ווײַטער.

4. סטאַביליטעט:

דעפֿיניציע: סטאַביליטעט איז די מעגלעכקייט פֿון אַ סענסאָר צו האַלטן זײַן פאָרשטעלונג איבער אַ געוויסער צײַט.

אינטערפּרעטאַציע 1: סטאַביליטעט איז דער הויפּט אינדעקס צו אויספאָרשן צי דער סענסאָר אַרבעט סטאַביל אין אַ געוויסן צייט ראַם. די סיבות וואָס פירן צו דער סטאַביליטעט פון דעם סענסאָר זענען דער הויפּט טעמפּעראַטור דריפט און אינערלעכער דרוק מעלדונג. דעריבער, איז עס נוצלעך צו פאַרגרעסערן די טעמפּעראַטור קאָמפּענסאַציע און אַלטערינג באַהאַנדלונג צו פֿאַרבעסערן די סטאַביליטעט.

אינטערפּרעטאַציע 2: סטאַביליטעט קען צעטיילט ווערן אין קורץ-טערמין סטאַביליטעט און לאַנג-טערמין סטאַביליטעט לויט דער לענג פון דער צייט-פּעריאָד. ווען די אָבסערוואַציע-צייט איז צו קורץ, זענען די סטאַביליטעט און איבערחזר-באַרקייט נאָענט. דעריבער, דער סטאַביליטעט-אינדעקס באַטראַכט דער עיקר די לאַנג-טערמין סטאַביליטעט. די ספּעציפֿישע לענג פון צייט, לויט דער נוצן פון דער סביבה און די באַדערפענישן צו באַשטימען.

אינטערפּרעטאַציע 3: ביידע אַבסאָלוטע טעות און רעלאַטיווע טעות קענען גענוצט ווערן פֿאַר די קוואַנטיטאַטיווע אויסדרוק פון סטאַביליטעט אינדעקס. למשל, אַ שפּאַנונג טיפּ קראַפט סענסאָר האט אַ סטאַביליטעט פון 0.02%/12 שעה.

5. סאַמפּלינג אָפטקייט:

דעפֿיניציע: סאַמפּל ראַטע באַציט זיך צו די צאָל מעסטונג רעזולטאַטן וואָס קענען זיין סאַמפּאַלד דורך די סענסאָר פּער אַפּאַראַט צייט.

אינטערפּרעטאַציע 1: די סאַמפּלינג אָפטקייט איז דער וויכטיקסטער אינדיקאַטאָר פון די דינאַמישע כאַראַקטעריסטיקס פון דעם סענסאָר, וואָס שפּיגלט אָפּ די שנעלע רעאַקציע פיייקייט פון דעם סענסאָר. סאַמפּלינג אָפטקייט איז איינער פון די טעכנישע אינדיקאַטאָרן וואָס מוזן זיין גאָר באַטראַכט אין פאַל פון שנעלע ענדערונגען פון מעסטונג. לויט שאַנאָן'ס סאַמפּלינג געזעץ, זאָל די סאַמפּלינג אָפטקייט פון דעם סענסאָר נישט זיין ווייניקער ווי 2 מאָל די ענדערונג אָפטקייט פון די געמאסטענע.

אינטערפּרעטאַציע 2: מיטן באַנוץ פון פֿאַרשידענע פֿרעקווענצן, ווערייִרט זיך אויך די גענויקייט פֿונעם סענסאָר לויט דעם. בכלל, ווי העכער די סאַמפּלינג פֿרעקווענץ, אַלץ נידעריקער די מעסטונג גענויקייט.

די העכסטע גענויקייט פון דעם סענסאר ווערט אָפט באַקומען ביי דער נידעריגסטער סאַמפּלינג גיכקייט אָדער אפילו אונטער סטאַטישע באדינגונגען. דעריבער, מוז מען נעמען אין באַטראַכט פּרעציזיע און גיכקייט ביים אויסקלייבן דעם סענסאר.

פינף דיזיין עצות פֿאַר סענסאָרן

1. אָנהייבן מיטן בוס געצייַג

אלס א ערשטער שריט, זאל דער אינזשעניר נעמען דעם צוגאנג פון ערשט פארבינדן דעם סענסאר דורך א באס טול צו באגרענעצן דאס אומבאקאנטע. א באס טול פארבינדט א פערזענליכן קאמפיוטער (PC) און דערנאך צום סענסאר'ס I2C, SPI, אדער אנדערעם פראטאקאל וואס ערלויבט דעם סענסאר צו "רעדן". א PC אפליקאציע פארבונדן מיט א באס טול וואס גיט א באקאנטע און ארבעטנדיקע מקור פאר שיקן און באקומען דאטן וואס איז נישט אן אומבאקאנטער, נישט-אויטענטיפיצירטער איינגעבעטענער מיקראקאנטראלער (MCU) דרייווער. אין קאנטעקסט פון דעם באס יוטיליטי, קען דער דעוועלאפער שיקן און באקומען מעסעדזשעס צו באקומען א פארשטאנד פון ווי אזוי די סעקציע ארבעט איידער ער פרובירט צו אפערירן אויף דעם איינגעבעטענעם לעוועל.

2. שרייב דעם טראַנסמיסיע אינטערפייס קאָד אין פּיטהאָן

אזוי שנעל ווי דער דעוועלאפער האט פרובירט צו ניצן די סענסארן פונעם באס געצייג, איז דער נעקסטער שריט צו שרייבן אפליקאציע קאוד פאר די סענסארן. אנשטאט גלייך צו גיין צום מיקראקאנטראלער קאוד, שרייבט אפליקאציע קאוד אין פייטאן. אסאך באס יוטיליטיס קאנפיגורירן פלאג-אינס און מוסטער קאוד ווען זיי שרייבן שרייב-סקריפטן, וואס פייטאן גייט געווענליך נאך .NET איינע פון ​​די שפראכן וואס זענען פאראן אין .net. שרייבן אפליקאציעס אין פייטאן איז שנעל און גרינג, און עס גיט א וועג צו טעסטן סענסארן אין אפליקאציעס וואס זענען נישט אזוי קאמפלעקס ווי טעסטן אין אן איינגעבעטענעם סביבה. האבן הויך-לעוועל קאוד וועט מאכן עס גרינג פאר נישט-איינגעבעטענע אינזשענירן צו מינען סענסאר סקריפטן און טעסטן אן די אויפזיכט פון אן איינגעבעטענעם ווייכווארג אינזשעניר.

3. טעסט דעם סענסאר מיט מיקראָ פּיטהאָן

איינער פון די מעלות פון שרייבן דעם ערשטן אַפּליקאַציע קאָד אין פּיטהאָן איז אַז אַפּליקאַציע רופן צו די באַס-יוטיליטי אַפּליקאַציע פּראָגראַממינג אינטערפייס (API) קענען לייכט אויסגעטוישט ווערן דורך רופן מיקראָ פּיטהאָן. מיקראָ פּיטהאָן לויפט אין רעאַל-צייט עמבעדיד ווייכווארג, וואָס האט פילע סענסאָרן פֿאַר אינזשענירן צו פֿאַרשטיין זיין ווערט. מיקראָ פּיטהאָן לויפט אויף אַ קאָרטעקס-M4 פּראַסעסער, און עס איז אַ גוטע סביבה פון וועלכער צו דיבאַגן אַפּליקאַציע קאָד. ניט נאָר איז עס פּשוט, עס איז ניט דאַרפֿן צו שרייבן I2C אָדער SPI דרייווערס דאָ, ווייַל זיי זענען שוין באדעקט אין מיקראָ פּיטהאָן ס פונקציע ביבליאָטעק.

4. ניצט דעם סענסאר סאַפּלייער קאָד

יעדן ביישפיל קאוד וואס קען ווערן "געקראצט" פון א סענסאר פאבריקאנט, וועלן אינזשענירן דארפן גיין א לאנגן וועג צו פארשטיין ווי דער סענסאר ארבעט. צום באַדויערן, זענען אסאך סענסאר פארקויפער נישט קיין עקספערטן אין איינגעבעטענעם ווייכווארג דיזיין, ממילא ערווארט נישט צו געפינען א פראדוקציע-גרייט ביישפיל פון שיינער ארכיטעקטור און עלעגאַנץ. ניצט נאר דעם פארקויפער קאוד, לערנט ווי דער טייל ארבעט, און די פראַסטראַציע פון ​​רעפאַקטאָרינג וועט אויפשטיין ביז עס קען ווערן ריין אינטעגרירט אין איינגעבעטענעם ווייכווארג. עס קען אָנהייבן ווי "שפּאַגעטי", אָבער אויסנוצן די פארשטאנד פון די פאבריקאנטן ווי זייערע סענסארן ארבעטן וועט העלפן רעדוצירן אסאך חרובֿע אָפּרוטעג איידער דער פּראָדוקט ווערט לאָנטשט.

5. ניצט א ביבליאטעק פון סענסאר פיוזשאן פונקציעס

ס'איז גאַנץ מעגלעך אַז די סענסאָרס טראַנסמיסיע אינטערפֿייס איז נישט נײַ און איז נאָך קיינמאָל נישט געטאָן געוואָרן פֿריִער. באַקאַנטע ביבליאָטעקן פֿון אַלע פֿונקציעס, ווי די "סענסאָר פֿוזשאַן פֿונקציע ביבליאָטעק" וואָס ווערט צוגעשטעלט דורך פֿילע טשיפּ פאַבריקאַנטן, העלפֿן דעוועלאָפּערס שנעל לערנען, אָדער נאָך בעסער, און פֿאַרמײַדן דעם ציקל פֿון איבער-אַנטוויקלן אָדער דראַסטיש מאָדיפֿיצירן די פּראָדוקט אַרכיטעקטור. פֿילע סענסאָרן קענען אינטעגרירט ווערן אין אַלגעמיינע טיפּן אָדער קאַטעגאָריעס, און די טיפּן אָדער קאַטעגאָריעס וועלן דערמעגלעכן די גלאַטע אַנטוויקלונג פֿון דרייווערס וואָס, אויב ריכטיק באַהאַנדלט, זענען כּמעט אוניווערסאַל אָדער ווייניקער ווידער-ניצלעך. געפֿינט די ביבליאָטעקן פֿון סענסאָר פֿוזשאַן פֿונקציעס און לערנט זייערע שטאַרקייטן און שוואַכקייטן.

ווען סענסארן ווערן אינטעגרירט אין איינגעבעטעטע סיסטעמען, זענען דא אסאך וועגן צו העלפן פארבעסערן דיזיין צייט און גרינגקייט פון באנוץ. אנטוויקלער קענען קיינמאל נישט "גיין פאַלש" דורך לערנען ווי סענסארן ארבעטן פון א הויכן לעוועל פון אבסטראקציע אין אנפאנג פון דיזיין און פאר'ן אינטעגרירן זיי אין א נידעריקער לעוועל סיסטעם. אסאך פון די רעסורסן וואס זענען היינט פאראן וועלן העלפן אנטוויקלער "אנהייבן פון אנהייב" אן דארפן אנהייבן פון פריש.