Í þrýstingsmælingu gætirðu tekið eftir því að mælingarniðurstöðurnar endurspegla ekki strax breytingar á inntaksþrýstingi eða samsvara að fullu þegar þrýstingurinn fer aftur í upphafsstöðu. Til dæmis, þegar þú notar baðherbergisvog til að mæla þyngd, þarf skynjari vogarinnar tíma til að skynja nákvæmlega og koma á stöðugleika í lestri þyngdar þinnar. Theviðbragðstímaskynjarans leiðir til upphafsgagnasveiflna. Þegar skynjarinn lagar sig að álaginu og lýkur gagnavinnslunni munu aflestur sýna stöðugri niðurstöður.Þetta er ekki galli á skynjara heldur eðlilegur eiginleiki margra rafeindamælingatækja, sérstaklega þegar um er að ræða rauntíma gagnavinnslu og stöðugleika. Þetta fyrirbæri má vísa til sem skynjara hysteresis.
Hvað er hysteresis í þrýstiskynjara?
Skynjarimóðursýkikemur venjulega fram þegar breyting er á inntakinu (svo sem hitastigi eða þrýstingi), og úttaksmerkið fylgir ekki strax inntaksbreytingunni, eða þegar inntakið fer aftur í upprunalegt ástand, fer úttaksmerkið ekki að fullu aftur í upphafsstöðu . Þetta fyrirbæri má sjá á einkennandi feril skynjarans, þar sem það er eftirstandandi lykkjulaga ferill milli inntaks og úttaks, frekar en bein lína. Nánar tiltekið, ef þú byrjar að auka inntakið frá ákveðnu tilteknu gildi, mun framleiðsla skynjarans einnig aukast í samræmi við það. Hins vegar, þegar inntakið byrjar að lækka aftur í upphafspunktinn, muntu komast að því að úttaksgildin eru hærri en upprunalegu úttaksgildin meðan á minnkunarferlinu stendur, myndar lykkju eðahysteresis lykkja. Þetta sýnir að á meðan á stækkandi og minnkandi ferli stendur samsvarar sama inntaksgildi tveimur mismunandi úttaksgildum, sem er leiðandi birting á hysteresis.
Skýringarmyndin sýnir sambandið milli úttaks og beitts þrýstings í þrýstingsskynjara meðan á þrýstingsbeitingarferlinu stendur, táknað í formi hysteresis feril. Lárétti ásinn táknar úttak skynjara og lóðrétti ásinn táknar beittan þrýsting. Rauði ferillinn táknar ferlið þar sem framleiðsla skynjarans eykst með smám saman auknum þrýstingi, sem sýnir viðbragðsleiðina frá lágum til háþrýstings. Blái ferillinn gefur til kynna að þegar álagður þrýstingur byrjar að minnka minnkar framleiðsla skynjara einnig, frá háum þrýstingi aftur í lágan, sem sýnir viðbrögð skynjarans við losun þrýstings. Svæðið á milli ferilanna tveggja, hysteresis lykkjan, sýnir muninn á framleiðsla skynjara við sama þrýstingsstig við hleðslu og affermingu, venjulega af völdum eðliseiginleika og innri uppbyggingu skynjaraefnisins.
Ástæður fyrir þrýstingshysteresis
Hysteresis fyrirbærið íþrýstiskynjaraer aðallega undir áhrifum af tveimur meginþáttum, sem eru nátengdir eðliseiginleikum og virkni skynjarans:
- Teygjanlegt hysteresis efnis Sérhvert efni verður fyrir ákveðinni teygjanlegri aflögun þegar það verður fyrir utanaðkomandi kröftum, beint svar efnisins við kraftunum sem beitt er. Þegar ytri krafturinn er fjarlægður reynir efnið að fara aftur í upprunalegt ástand. Hins vegar er þessari endurheimt ekki lokið vegna ójafnvægis innan innri byggingu efnisins og smávægilegra óafturkræfra breytinga á innri örbyggingu við endurtekna hleðslu og affermingu. Þetta leiðir til töf í vélrænni hegðun framleiðsla við samfellda fermingu og affermingu, þekkt semteygjanlegt hysteresis. Þetta fyrirbæri er sérstaklega áberandi í beitinguþrýstiskynjara, þar sem skynjarar þurfa oft að mæla og bregðast við þrýstingsbreytingum nákvæmlega.
- Núningur Í vélrænum íhlutum þrýstiskynjara, sérstaklega þeim sem taka þátt í hreyfanlegum hlutum, er núningur óumflýjanlegur. Þessi núningur getur komið frá snertingum innan skynjarans, svo sem renna snertipunkta, legur o.s.frv. Þegar skynjarinn ber þrýsting geta þessir núningspunktar hindrað frjálsa hreyfingu innri vélrænni uppbyggingar skynjarans, sem veldur seinkun á milli viðbragðs skynjarans og raunverulegur þrýstingur. Þegar þrýstingurinn er losaður geta sömu núningskraftar einnig komið í veg fyrir að innri mannvirki stöðvist strax, þannig að það sé líka til að sýna hysteresis meðan á affermingu stendur.
Þessir tveir þættir saman leiða til hysteresis lykkju sem sést í skynjurum við endurteknar hleðslu- og afhleðsluprófanir, eiginleiki sem er oft sérstaklega áhyggjuefni í forritum þar sem mikil þörf er á nákvæmni og endurtekningarhæfni. Til að draga úr áhrifum þessa hysteresis fyrirbæri er vandlega hönnun og efnisval fyrir skynjarann mikilvægt, og hugbúnaðar reiknirit gæti einnig verið þörf til að vega upp á móti þessari hysteresis í forritum.
Hysteresis fyrirbærið íþrýstiskynjaraer undir áhrifum frá ýmsum þáttum sem tengjast beint eðlis- og efnafræðilegum eiginleikum skynjarans og rekstrarumhverfi hans.
Hvaða þættir leiða til skynjara hysteresis?
1. Efniseiginleikar
- Teygjustuðull: Teygjustuðull efnisins ákvarðar hversu teygjanlegt aflögun er þegar það verður fyrir krafti. Efni með hærri teygjustuðul afmyndast minna, og þeirrateygjanlegt hysteresisgæti verið tiltölulega lægri.
- Poisson-hlutfall: Poisson-hlutfall lýsir hlutfalli hliðarsamdráttar og lengdarlengingar í efni þegar það verður fyrir krafti, sem hefur einnig áhrif á hegðun efnisins við hleðslu og affermingu.
- Innri uppbygging: Örbygging efnisins, þar á meðal kristalbygging, gallar og innfellingar, hefur áhrif á vélræna hegðun þess og hysteresis eiginleika.
2. Framleiðsluferli
- Vinnslunákvæmni: Nákvæmni vinnslu skynjarahluta hefur bein áhrif á frammistöðu þess. Íhlutir með meiri nákvæmni passa betur, draga úr viðbótar núningi og álagsstyrk af völdum lélegrar passa.
- Yfirborðsgrófleiki: Gæði yfirborðsmeðferðar, eins og yfirborðsgrófleiki, hefur áhrif á umfang núningsins og hefur þar með áhrif á viðbragðshraða og hysteresis skynjarans.
- Hitabreytingar hafa áhrif á eðliseiginleika efna, svo sem teygjustuðul og núningsstuðul. Hátt hitastig gerir efnin yfirleitt mýkri, dregur úr teygjanleikanum og eykur núning og eykur þar með hysteresis. Aftur á móti getur lágt hitastig gert efni harðari og brothættara og haft áhrif á hysteresis á mismunandi vegu.
3. Hitastig
- Hitabreytingar hafa áhrif á eðliseiginleika efna, svo sem teygjustuðul og núningsstuðul. Hátt hitastig gerir efnin yfirleitt mýkri, dregur úr teygjanleikanum og eykur núning og eykur þar með hysteresis. Aftur á móti getur lágt hitastig gert efni harðari og brothættara og haft áhrif á hysteresis á mismunandi vegu.
Áhætta
Tilvist hysteresis íþrýstiskynjaragetur valdið mæliskekkjum, sem hefur áhrif á nákvæmni og áreiðanleika skynjarans. Í forritum sem krefjast mikillar nákvæmni mælinga, eins og nákvæmni iðnaðarferlastjórnunar og eftirlits með mikilvægum lækningatækjum, getur hysteresis leitt til verulegra mæliskekkna og jafnvel valdið því að allt mælikerfið bilar. Þess vegna er skilningur og lágmarksáhrif móðursýki lykilatriði í því að tryggja skilvirka og nákvæma notkunþrýstiskynjara.
Lausnir fyrir hysteresis í þrýstiskynjara:
Til að tryggja lægstu mögulegu hysteresis áhrif íþrýstiskynjara, hafa framleiðendur gripið til nokkurra lykilráðstafana til að hámarka afköst skynjara:
- Efnisval: Efnisval gegnir afgerandi hlutverki í hysteresis. Þess vegna velja framleiðendur vandlega kjarnaefni sem notuð eru í skynjarasmíði, svo sem þindir, innsigli og áfyllingarvökva, til að tryggja að þau sýni lágmarks hysteresis við mismunandi vinnuaðstæður.
- Hönnunarhagræðing: Með því að bæta byggingarhönnun skynjara, svo sem lögun, stærð og þykkt þindanna, og fínstilla þéttingaraðferðir, geta framleiðendur í raun dregið úr hysteresis af völdum núnings, truflana núnings og aflögunar efnis.
- Öldrunarmeðhöndlun: Nýframleiddir skynjarar geta sýnt verulega upphaflega móðursýki. Í gegnumöldrunarmeðferðog sérstökum prófunarprógrammum er hægt að flýta fyrir efni til að koma á stöðugleika og aðlagast og draga þannig úr þessari upphaflegu hysteresis. Myndin hér að neðan sýnirXDB305gangast undiröldrunarmeðferð.
- Strangt framleiðslueftirlit: Með því að hafa strangt eftirlit með vikmörkum og gæðum meðan á framleiðsluferlinu stendur, tryggja framleiðendur samkvæmni hvers skynjara og lágmarka áhrif framleiðsluafbrigða á hysteresis.
- Háþróuð kvörðun og bætur: Sumir framleiðendur nota háþróaða stafræna bótatækni og fjölpunkta kvörðunaraðferðir til að móta nákvæmlega og leiðrétta hysteresis í úttakum skynjara.
- Frammistöðuprófun og flokkun: Allir skynjarar gangast undir ítarlegar prófanir til að meta eiginleika þeirra um móðursýki. Byggt á prófunarniðurstöðum eru skynjarar flokkaðir til að tryggja að aðeins vörur sem uppfylla sérstaka hysteresis staðla komist á markað.
- Hröðunarprófun á líftíma: Til að sannreyna frammistöðustöðugleika skynjara allan áætlaðan líftíma, framkvæma framleiðendur hraðari öldrun og líftímaprófanir á sýnum til að tryggja að hysteresis haldist innan viðunandi marka.
Þessar yfirgripsmiklu ráðstafanir hjálpa framleiðendum á áhrifaríkan hátt að stjórna og draga úr hysteresis fyrirbæri íþrýstiskynjara, sem tryggir að skynjararnir uppfylli kröfur um mikla nákvæmni og áreiðanleika í raunverulegum forritum.
Pósttími: maí-09-2024