प्रेशर मापनामध्ये, तुमच्या लक्षात येईल की मापन परिणाम इनपुट प्रेशरमधील बदल त्वरित प्रतिबिंबित करत नाहीत किंवा जेव्हा दाब त्याच्या सुरुवातीच्या स्थितीत परत येतो तेव्हा पूर्णपणे जुळत नाही. उदाहरणार्थ, वजन मोजण्यासाठी बाथरूम स्केल वापरताना, स्केलच्या सेन्सरला तुमच्या वजनाचे वाचन अचूकपणे समजण्यासाठी आणि स्थिर करण्यासाठी वेळ लागतो. दप्रतिसाद वेळसेन्सरमुळे प्रारंभिक डेटा चढउतार होतो. एकदा सेन्सर लोडशी जुळवून घेतल्यानंतर आणि डेटा प्रक्रिया पूर्ण केल्यानंतर, वाचन अधिक स्थिर परिणाम प्रदर्शित करतील.हा सेन्सरचा दोष नसून बऱ्याच इलेक्ट्रॉनिक मापन उपकरणांचे सामान्य वैशिष्ट्य आहे, विशेषत: जेव्हा रीअल-टाइम डेटा प्रोसेसिंग आणि स्थिर-स्थिती प्राप्त होते. या इंद्रियगोचरला सेन्सर हिस्टेरेसिस म्हणून संबोधले जाऊ शकते.
प्रेशर सेन्सर्समध्ये हिस्टेरेसिस म्हणजे काय?
सेन्सरहिस्टेरेसिससामान्यत: जेव्हा इनपुटमध्ये बदल होतो (जसे तापमान किंवा दाब), आणि आउटपुट सिग्नल लगेच इनपुट बदलाचे अनुसरण करत नाही, किंवा जेव्हा इनपुट त्याच्या मूळ स्थितीकडे परत येतो तेव्हा आउटपुट सिग्नल पूर्णपणे त्याच्या सुरुवातीच्या स्थितीत परत येत नाही. . ही घटना सेन्सरच्या वैशिष्ट्यपूर्ण वक्र वर पाहिली जाऊ शकते, जेथे इनपुट आणि आऊटपुट दरम्यान सरळ रेषेऐवजी मागे पडणारी लूप-आकाराची वक्र असते. विशेषत:, आपण विशिष्ट विशिष्ट मूल्यापासून इनपुट वाढविण्यास प्रारंभ केल्यास, सेन्सरचे आउटपुट देखील त्यानुसार वाढेल. तथापि, जेव्हा इनपुट मूळ बिंदूवर परत कमी होऊ लागते, तेव्हा तुम्हाला आढळेल की घट प्रक्रियेदरम्यान आउटपुट मूल्ये मूळ आउटपुट मूल्यांपेक्षा जास्त आहेत, लूप तयार करतात किंवाहिस्टेरेसिस लूप. हे दर्शविते की वाढत्या आणि कमी होण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान, समान इनपुट मूल्य दोन भिन्न आउटपुट मूल्यांशी संबंधित आहे, जे हिस्टेरेसिसचे अंतर्ज्ञानी प्रदर्शन आहे.
आकृती दाब अर्ज प्रक्रियेदरम्यान प्रेशर सेन्सरमध्ये आउटपुट आणि लागू दबाव यांच्यातील संबंध दर्शविते, हिस्टेरेसिस वक्र स्वरूपात प्रस्तुत केले जाते. क्षैतिज अक्ष सेन्सर आउटपुटचे प्रतिनिधित्व करतो आणि अनुलंब अक्ष लागू दाब दर्शवतो. लाल वक्र प्रक्रिया दर्शवते जेथे सेन्सर आउटपुट हळूहळू वाढत्या दाबाने वाढते, कमी ते उच्च दाबापर्यंत प्रतिसादाचा मार्ग दर्शवितो. निळा वक्र सूचित करतो की लागू केलेला दाब जसजसा कमी होऊ लागतो, तसतसे सेन्सर आउटपुट देखील कमी होते, उच्च दाब ते कमी होते, दाब अनलोड करताना सेन्सरची प्रतिक्रिया दर्शवते. दोन वक्रांमधील क्षेत्र, हिस्टेरेसिस लूप, लोडिंग आणि अनलोडिंग दरम्यान समान दाब पातळीवर सेन्सर आउटपुटमधील फरक दर्शवितो, विशेषत: सेन्सर सामग्रीच्या भौतिक गुणधर्मांमुळे आणि अंतर्गत संरचनेमुळे.
प्रेशर हिस्टेरेसिसची कारणे
मध्ये हिस्टेरेसिसची घटनादबाव सेन्सर्समुख्यतः दोन प्रमुख घटकांनी प्रभावित आहे, जे भौतिक गुणधर्म आणि सेन्सरच्या कार्यप्रणालीशी जवळून संबंधित आहेत:
- सामग्रीचे लवचिक हिस्टेरेसिस बाह्य शक्तींच्या अधीन असताना कोणतीही सामग्री विशिष्ट प्रमाणात लवचिक विकृतीतून जाते, लागू केलेल्या शक्तींना सामग्रीचा थेट प्रतिसाद. जेव्हा बाह्य शक्ती काढून टाकली जाते, तेव्हा सामग्री त्याच्या मूळ स्थितीकडे परत येण्याचा प्रयत्न करते. तथापि, सामग्रीच्या अंतर्गत संरचनेत एकसमानता नसल्यामुळे आणि वारंवार लोडिंग आणि अनलोडिंग दरम्यान अंतर्गत मायक्रोस्ट्रक्चरमध्ये काही अपरिवर्तनीय बदलांमुळे ही पुनर्प्राप्ती पूर्ण होत नाही. यामुळे सतत लोडिंग आणि अनलोडिंग प्रक्रियेदरम्यान यांत्रिक वर्तन आउटपुटमध्ये अंतर होते, ज्याला म्हणतातलवचिक हिस्टेरेसिस. या इंद्रियगोचर च्या अनुप्रयोग मध्ये विशेषतः स्पष्ट आहेदबाव सेन्सर्स, कारण सेन्सर्सना अनेकदा दाब बदलांना अचूकपणे मोजणे आणि प्रतिसाद देणे आवश्यक असते.
- घर्षण प्रेशर सेन्सरच्या यांत्रिक घटकांमध्ये, विशेषत: ज्यामध्ये हलणारे भाग असतात, घर्षण अपरिहार्य असते. हे घर्षण सेन्सरमधील संपर्कांमधून येऊ शकते, जसे की स्लाइडिंग कॉन्टॅक्ट पॉइंट्स, बेअरिंग्ज इ. जेव्हा सेन्सर दाब सहन करतो तेव्हा हे घर्षण बिंदू सेन्सरच्या अंतर्गत यांत्रिक संरचनांच्या मुक्त हालचालीमध्ये अडथळा आणू शकतात, ज्यामुळे सेन्सरच्या प्रतिसादामध्ये विलंब होतो. वास्तविक दबाव. जेव्हा प्रेशर अनलोड केले जाते, तेव्हा त्याच घर्षण शक्ती अंतर्गत संरचनांना ताबडतोब थांबवण्यापासून रोखू शकतात, अशा प्रकारे अनलोडिंग टप्प्यात हिस्टेरेसीस देखील प्रदर्शित करतात.
हे दोन घटक एकत्रितपणे पुनरावृत्ती लोडिंग आणि अनलोडिंग चाचण्यांदरम्यान सेन्सर्समध्ये दिसलेल्या हिस्टेरेसिस लूपकडे नेतात, एक वैशिष्ट्य जे अनुप्रयोगांमध्ये विशेष चिंतेचे असते जेथे अचूकता आणि पुनरावृत्तीक्षमतेची खूप मागणी असते. या हिस्टेरेसिसच्या घटनेचा प्रभाव कमी करण्यासाठी, सेन्सरसाठी काळजीपूर्वक डिझाइन आणि सामग्रीची निवड महत्त्वपूर्ण आहे आणि अनुप्रयोगांमध्ये या हिस्टेरेसिसची भरपाई करण्यासाठी सॉफ्टवेअर अल्गोरिदम देखील आवश्यक असू शकतात.
मध्ये हिस्टेरेसिसची घटनादबाव सेन्सर्ससेन्सरच्या भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्मांशी आणि त्याच्या ऑपरेटिंग वातावरणाशी थेट संबंधित विविध घटकांवर प्रभाव पडतो.
कोणते घटक सेन्सर हिस्टेरेसिसला कारणीभूत ठरतात?
1. भौतिक गुणधर्म
- लवचिक मोड्यूलस: सामग्रीचे लवचिक मापांक बलाच्या अधीन असताना लवचिक विकृतीची डिग्री निर्धारित करते. उच्च लवचिक मॉड्यूलस असलेली सामग्री कमी विकृत होते आणि त्यांचेलवचिक हिस्टेरेसिसतुलनेने कमी असू शकते.
- पॉसॉनचे गुणोत्तर: पॉसॉनचे गुणोत्तर पार्श्विक आकुंचन आणि रेखांशाच्या वाढीच्या गुणोत्तराचे वर्णन करते, जेव्हा जबरदस्तीने अधीन केले जाते, जे लोडिंग आणि अनलोडिंग दरम्यान सामग्रीच्या वर्तनावर देखील परिणाम करते.
- अंतर्गत रचना: क्रिस्टल स्ट्रक्चर, दोष आणि समावेशांसह सामग्रीची सूक्ष्म रचना, त्याच्या यांत्रिक वर्तन आणि हिस्टेरेसिस वैशिष्ट्यांवर परिणाम करते.
2. उत्पादन प्रक्रिया
- मशीनिंग अचूकता: सेन्सर घटक मशीनिंगची अचूकता त्याच्या कार्यक्षमतेवर थेट परिणाम करते. उच्च सुस्पष्टता असलेले घटक चांगले बसतात, खराब फिटमुळे अतिरिक्त घर्षण आणि ताण एकाग्रता कमी करतात.
- पृष्ठभागाचा खडबडीतपणा: पृष्ठभागावरील उपचारांची गुणवत्ता, जसे की पृष्ठभागाच्या खडबडीत, घर्षणाच्या तीव्रतेवर परिणाम करते, ज्यामुळे सेन्सरच्या प्रतिसादाची गती आणि हिस्टेरेसिसवर परिणाम होतो.
- तापमानातील बदल सामग्रीच्या भौतिक गुणधर्मांवर परिणाम करतात, जसे की लवचिक मॉड्यूलस आणि घर्षण गुणांक. उच्च तापमान सामान्यतः सामग्री मऊ बनवते, लवचिक मॉड्यूलस कमी करते आणि घर्षण वाढवते, ज्यामुळे हिस्टेरेसिस वाढते. याउलट, कमी तापमानामुळे सामग्री कठिण आणि ठिसूळ होऊ शकते, ज्यामुळे हिस्टेरेसिसवर वेगवेगळ्या प्रकारे परिणाम होतो.
3. तापमान
- तापमानातील बदल सामग्रीच्या भौतिक गुणधर्मांवर परिणाम करतात, जसे की लवचिक मॉड्यूलस आणि घर्षण गुणांक. उच्च तापमान सामान्यतः सामग्री मऊ बनवते, लवचिक मॉड्यूलस कमी करते आणि घर्षण वाढवते, ज्यामुळे हिस्टेरेसिस वाढते. याउलट, कमी तापमानामुळे सामग्री कठिण आणि ठिसूळ होऊ शकते, ज्यामुळे हिस्टेरेसिसवर वेगवेगळ्या प्रकारे परिणाम होतो.
जोखीम
मध्ये हिस्टेरेसिसची उपस्थितीदबाव सेन्सर्ससेन्सरची अचूकता आणि विश्वासार्हता प्रभावित करून मोजमाप चुका होऊ शकतात. अचूक औद्योगिक प्रक्रिया नियंत्रण आणि गंभीर वैद्यकीय उपकरणांचे निरीक्षण यासारख्या उच्च-परिशुद्धता मोजमापांची आवश्यकता असलेल्या अनुप्रयोगांमध्ये, हिस्टेरेसिस महत्त्वपूर्ण मापन त्रुटींना कारणीभूत ठरू शकते आणि संपूर्ण मापन प्रणाली अयशस्वी होऊ शकते. म्हणून, हिस्टेरेसिसचा प्रभाव समजून घेणे आणि कमी करणे हे कार्यक्षम आणि अचूक ऑपरेशन सुनिश्चित करण्याचा एक महत्त्वाचा भाग आहे.दबाव सेन्सर्स.
प्रेशर सेन्सर्समध्ये हिस्टेरेसिससाठी उपाय:
मध्ये सर्वात कमी संभाव्य हिस्टेरेसिस प्रभाव सुनिश्चित करण्यासाठीदबाव सेन्सर्स, सेन्सर कार्यप्रदर्शन ऑप्टिमाइझ करण्यासाठी निर्मात्यांनी अनेक प्रमुख उपाययोजना केल्या आहेत:
- सामग्रीची निवड: हिस्टेरेसिसमध्ये सामग्रीची निवड निर्णायक भूमिका बजावते. म्हणून, निर्माते सेन्सरच्या बांधकामात वापरल्या जाणाऱ्या मुख्य सामग्रीची काळजीपूर्वक निवड करतात, जसे की डायफ्राम, सील आणि फिल फ्लुइड्स, हे सुनिश्चित करण्यासाठी की ते वेगवेगळ्या कामकाजाच्या परिस्थितीत कमीतकमी हिस्टेरेसिस प्रदर्शित करतात.
- डिझाईन ऑप्टिमायझेशन: सेन्सरच्या स्ट्रक्चरल डिझाइनमध्ये सुधारणा करून, जसे की डायाफ्रामचा आकार, आकार आणि जाडी, आणि सीलिंग पद्धती अनुकूल करून, उत्पादक घर्षण, स्थिर घर्षण आणि सामग्रीच्या विकृतीमुळे होणारे हिस्टेरेसिस प्रभावीपणे कमी करू शकतात.
- वृद्धत्व उपचार: नवीन उत्पादित सेन्सर लक्षणीय प्रारंभिक हिस्टेरेसिस प्रदर्शित करू शकतात. च्या माध्यमातूनवृद्धत्व उपचारआणि विशिष्ट चाचणी कार्यक्रम, सामग्री स्थिर करण्यासाठी आणि जुळवून घेण्यासाठी वेगवान केले जाऊ शकते, अशा प्रकारे हे प्रारंभिक हिस्टेरेसिस कमी करते. खालील चित्र दाखवतेXDB305चालू आहेवृद्धत्व उपचार.
- कठोर उत्पादन नियंत्रण: उत्पादन प्रक्रियेदरम्यान सहिष्णुता आणि गुणवत्तेवर काटेकोरपणे नियंत्रण करून, उत्पादक प्रत्येक सेन्सरची सुसंगतता सुनिश्चित करतात आणि हिस्टेरेसिसवरील उत्पादन भिन्नतांचा प्रभाव कमी करतात.
- प्रगत कॅलिब्रेशन आणि नुकसानभरपाई: काही उत्पादक प्रगत डिजिटल नुकसान भरपाई तंत्रज्ञान आणि मल्टी-पॉइंट कॅलिब्रेशन पद्धती वापरतात आणि सेन्सर आउटपुटमधील हिस्टेरेसिस अचूकपणे मॉडेल करतात.
- कार्यप्रदर्शन चाचणी आणि ग्रेडिंग: सर्व सेन्सर त्यांच्या हिस्टेरेसिस वैशिष्ट्यांचे मूल्यांकन करण्यासाठी तपशीलवार चाचणी घेतात. चाचणी परिणामांच्या आधारे, सेन्सर्सना हे सुनिश्चित करण्यासाठी श्रेणीबद्ध केली जाते की केवळ विशिष्ट हिस्टेरेसिस मानकांची पूर्तता करणारी उत्पादने बाजारात सोडली जातात.
- प्रवेगक जीवन चाचणी: सेन्सर्सच्या कार्यक्षमतेची स्थिरता त्यांच्या अपेक्षित आयुष्यभर पडताळण्यासाठी, हिस्टेरेसिस स्वीकार्य मर्यादेत राहते याची खात्री करण्यासाठी उत्पादक नमुन्यांवर प्रवेगक वृद्धत्व आणि जीवन चाचण्या घेतात.
हे सर्वसमावेशक उपाय उत्पादकांना प्रभावीपणे नियंत्रित करण्यात आणि हिस्टेरेसिसची घटना कमी करण्यास मदत करतात.दबाव सेन्सर्स, सेन्सर्स वास्तविक अनुप्रयोगांमध्ये उच्च अचूकता आणि विश्वासार्हता आवश्यकता पूर्ण करतात याची खात्री करून.
पोस्ट वेळ: मे-०९-२०२४