什么是传感器校准定义和它的应用

我们使用不同的系统和类型的设备来测量不同的物理量。测量的精度取决于各种因素。用于测量的设备在高温、高湿度或高湿度条件下使用，受到降解、受到外部冲击等情况下会失去其精度，这可以在测量中观察到的误差。为了解决这一错误并对设备进行必要的更改，使用了校准方法。今天，传感器被用于进行各种测量。传感器校准在消除传感器测量误差中起着至关重要的作用。

什么是传感器校准？

传感器是电子设备。它们对工作环境的变化很敏感。传感器的工作环境中的不良和突然变化具有不期望的输出值。因此，预期输出与测量的输出不同。预期输出和测量输出之间的这种比较称为传感器校准。

传感器标定对提高传感器的性能起着至关重要的作用。它用于测量由传感器引起的结构误差。传感器的期望值和测量值之间的差称为结构误差。

工作准则

传感器校准有助于提高传感器的性能和准确性。有两个众所周知的过程，其中传感器校准由行业完成。在第一种方法中，公司将内部校准过程添加到其制造单元中以执行传感器的单独校准。这里公司还将必要的硬件添加到它们的设计设计中进行传感器输出校正。通过此过程，可以更改传感器校准以匹配特定于应用程序的要求。但这个过程增加了上市的时间。

在这种内部校准过程的替代方案中，一些制造公司提供高质量的汽车级传感器封装MEMS传感器以及完整的系统级校准。在此过程中，公司包括板载数字电路和软件，以帮助设计人员提高传感器的功能和性能。为了减少产品设计时间和组件计数，包括电压调节和模拟信号滤波技术的数字电路。为了提高整体性能和功能，车载处理器具有复杂的传感器融合算法。一些复杂的车载信号处理算法也有助于减少制造时间，使得更快的市场时间更快。

标准参考方法

这里，传感器输出与标准物理引用进行比较，以知道某些传感器中的错误。传感器校准示例尺寸和仪表棒，用于温度传感器 - 在100℃下沸水，三重水，用于加速度计 - “重力在地面的表面上恒定1G”。

校准方法

传感器有三种标准校准方法。他们是- - - - - -

• 一个点校准。
• 两点校准。
• 多点曲线配件。

在知道这些方法之前，我们必须了解特征曲线的概念。每个传感器都有一个特征曲线，它显示了参考者对给定输入值的响应。在校准过程中，将传感器的这种特性曲线与其理想的线性响应进行比较。

与特征曲线有关的一些术语是-

• 偏移量-这个值告诉我们传感器输出是否高于或低于理想的线性响应。
• 灵敏度或斜率-这给出传感器输出的变化率。斜率的不同表明传感器输出的变化速率与理想响应不同。
• 线性度-不是所有的传感器在给定的测量范围内都有线性特性曲线。

在需要仅需要单个级别的精确测量时，可以使用一个点校准来校正传感器偏移误差，并且传感器是线性的。温度传感器通常是校准的一个点。

采用两点定标法对斜率和偏移量误差进行校正。当我们知道传感器的输出在一个测量范围内是合理的线性时，使用这种校准。这里需要两个参考值——高参考值和低参考值。

多点曲线拟合用于测量范围内非线性的传感器，需要进行一些曲线拟合才能得到精确的测量结果。热电偶在极热或极冷条件下使用时，通常采用多点曲线拟合。

针对上述标定过程，绘制了传感器的特性曲线，并与线性响应和误差进行了比较。

传感器校准的应用

传感器校准在简单的术语中可以定义为期望输出和测量输出之间的比较。这些错误可以由各种原因引起。在传感器中看到的一些误差是由于不适当的零参考造成的误差，由于传感器范围内的位移造成的误差，由于机械损坏造成的误差，等等。

校准过程包括将DUT-“待测设备”置于已知传感器惯性输入刺激的配置中，这有助于我们确定测量中的实际误差。

校准过程帮助我们确定以下结果-

• DUT上没有错误。
• 注意到一个错误，没有进行调整。
• 进行调整以删除错误，并且纠正错误到所需的级别。

传感器校准使用传感器模型。在控制系统中采用传感器校准来监测和调整控制过程。自动系统也适用于传感器校准，以获得无误差的结果。

使用传感器校准

校准过程用于提高系统的性能和功能。它有助于减少系统中的错误。校准的传感器提供准确的结果，可用作参考读数以进行比较。

随着嵌入式技术的增加和低尺寸的传感器，许多传感器都集成在单个芯片上。一个传感器中的未检测到的错误可能导致整个系统降级。校准校准是很重要的传感器获得自动化系统的准确性能。用于校准的标准参考是什么温度传感器？