సెన్సార్ యొక్క ఐదు డిజైన్ నైపుణ్యాలు మరియు సాంకేతిక సూచికలు

సెన్సార్ల సంఖ్య భూమి యొక్క ఉపరితలం మరియు మన చుట్టూ ఉన్న ప్రదేశాలలో విస్తరిస్తోంది, ప్రపంచానికి డేటాను అందిస్తుంది. ఈ సరసమైన సెన్సార్లు ఇంటర్నెట్ ఆఫ్ థింగ్స్ అభివృద్ధికి మరియు మన సమాజం ఎదుర్కొంటున్న డిజిటల్ విప్లవం వెనుక చోదక శక్తి మరియు సెన్సార్ల నుండి డేటాను యాక్సెస్ చేయడం ఎల్లప్పుడూ నేరుగా లేదా సులభంగా ఉండదు. ఈ పేపర్ సెన్సార్ టెక్నికల్ ఇండెక్స్, 5 డిజైన్ స్కిల్స్ మరియు OEM ఎంటర్‌ప్రైజ్‌లను పరిచయం చేస్తుంది.

అన్నింటిలో మొదటిది, సాంకేతిక సూచిక అనేది ఒక ఉత్పత్తి పనితీరును వర్గీకరించడానికి ఆబ్జెక్టివ్ ఆధారం. సాంకేతిక సూచికలను అర్థం చేసుకోండి, ఉత్పత్తి యొక్క సరైన ఎంపిక మరియు ఉపయోగానికి సహాయపడండి. సెన్సార్ యొక్క సాంకేతిక సూచికలు స్టాటిక్ సూచికలు మరియు డైనమిక్ సూచికలుగా విభజించబడ్డాయి. స్టాటిక్ సూచికలు ప్రధానంగా సెన్సార్ పనితీరును స్థిరమైన మార్పుల స్థితిలో పరిశీలిస్తాయి, వీటిలో రిజల్యూషన్, రిపీటబిలిటీ, సెన్సిటివిటీ, లీనియర్, రిటర్న్ ఎర్రర్, థ్రెషోల్డ్, క్రీప్, స్టెబిలిటీ మరియు మొదలైనవి ఉన్నాయి. డైనమిక్ ఇండెక్స్ ప్రధానంగా షరతు కింద సెన్సార్ పనితీరును పరిశీలిస్తుంది. వేగవంతమైన మార్పు, ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రతిస్పందన మరియు దశ ప్రతిస్పందనతో సహా.

సెన్సార్ యొక్క అనేక సాంకేతిక సూచికల కారణంగా, వివిధ డేటా మరియు సాహిత్యం వివిధ కోణాల నుండి వివరించబడ్డాయి, తద్వారా వేర్వేరు వ్యక్తులు విభిన్న అవగాహనలను కలిగి ఉంటారు మరియు అపార్థం మరియు అస్పష్టత కూడా ఉంది. ఈ క్రమంలో, సెన్సార్ కోసం క్రింది అనేక ప్రధాన సాంకేతిక సూచికలు వివరించబడ్డాయి:

1, రిజల్యూషన్ మరియు రిజల్యూషన్:

నిర్వచనం: రిజల్యూషన్ అనేది సెన్సార్ గుర్తించగల అతి చిన్న కొలత మార్పును సూచిస్తుంది. రిజల్యూషన్ అనేది పూర్తి స్థాయి విలువకు రిజల్యూషన్ నిష్పత్తిని సూచిస్తుంది.

వ్యాఖ్యానం 1: రిజల్యూషన్ అనేది సెన్సార్ యొక్క అత్యంత ప్రాథమిక సూచిక. ఇది కొలవబడిన వస్తువులను వేరు చేయగల సెన్సార్ సామర్థ్యాన్ని సూచిస్తుంది. సెన్సార్ యొక్క ఇతర సాంకేతిక లక్షణాలు కనీస యూనిట్గా రిజల్యూషన్ పరంగా వివరించబడ్డాయి.

డిజిటల్ డిస్‌ప్లేతో సెన్సార్‌లు మరియు సాధనాల కోసం, రిజల్యూషన్ ప్రదర్శించాల్సిన కనీస సంఖ్యల సంఖ్యను నిర్ణయిస్తుంది. ఉదాహరణకు, ఎలక్ట్రానిక్ డిజిటల్ కాలిపర్ రిజల్యూషన్ 0.01 మిమీ, మరియు సూచిక లోపం ± 0.02 మిమీ.

వ్యాఖ్యానం 2: రిజల్యూషన్ అనేది యూనిట్‌లతో కూడిన సంపూర్ణ సంఖ్య. ఉదాహరణకు, ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ రిజల్యూషన్ 0.1 is, యాక్సిలరేషన్ సెన్సార్ రిజల్యూషన్ 0.1 గ్రా, మొదలైనవి.

ఇంటర్‌ప్రెటేషన్ 3: రిజల్యూషన్ అనేది రిజల్యూషన్‌కు సంబంధించిన మరియు చాలా సారూప్యమైన భావన, రెండూ సెన్సార్ రిజల్యూషన్‌ను కొలతకు సూచిస్తాయి.

ప్రధాన వ్యత్యాసం ఏమిటంటే రిజల్యూషన్ సెన్సార్ రిజల్యూషన్ శాతంగా వ్యక్తీకరించబడుతుంది. ఇది సాపేక్షమైనది మరియు పరిమాణం లేదు. ఉదాహరణకు, ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ యొక్క రిజల్యూషన్ 0.1 is, పూర్తి పరిధి 500 ℃, రిజల్యూషన్ 0.1/500 = 0.02%.

2. పునరావృత సామర్థ్యం:

నిర్వచనం: సెన్సార్ యొక్క రిపీటబిలిటీ అనేది కొలత ఫలితాల మధ్య వ్యత్యాస స్థాయిని సూచిస్తుంది, అదే స్థితిలో కొలత ఒకే దిశలో అనేకసార్లు పునరావృతమవుతుంది. అలాగే పునరావృత లోపం, పునరుత్పత్తి లోపం మొదలైనవి.

వివరణ 1: సెన్సార్ యొక్క పునరావృతత అనేది ఒకే పరిస్థితులలో పొందిన బహుళ కొలతల మధ్య వ్యత్యాస స్థాయి ఉండాలి. కొలత పరిస్థితులు మారితే, కొలత ఫలితాల మధ్య పోలిక అదృశ్యమవుతుంది, ఇది పునరావృతతను అంచనా వేయడానికి ప్రాతిపదికగా ఉపయోగించబడదు.

వ్యాఖ్యానం 2: సెన్సార్ యొక్క పునరావృతత సెన్సార్ యొక్క కొలత ఫలితాల చెదరగొట్టడం మరియు యాదృచ్ఛికతను సూచిస్తుంది. అటువంటి చెదరగొట్టడం మరియు యాదృచ్ఛికతకు కారణం సెన్సార్ లోపల మరియు వెలుపల వివిధ యాదృచ్ఛిక అవాంతరాలు అనివార్యంగా ఉండటం, ఫలితంగా సెన్సార్ యొక్క తుది కొలత ఫలితాలు యాదృచ్ఛిక వేరియబుల్స్ యొక్క లక్షణాలను చూపుతుంది.

వ్యాఖ్యానం 3: యాదృచ్ఛిక వేరియబుల్ యొక్క ప్రామాణిక విచలనాన్ని పునరుత్పాదక పరిమాణాత్మక వ్యక్తీకరణగా ఉపయోగించవచ్చు.

వివరణ 4: అనేక పునరావృత కొలతల కోసం, అన్ని కొలతల సగటును తుది కొలత ఫలితంగా తీసుకుంటే అధిక కొలత ఖచ్చితత్వం పొందవచ్చు.

3. సరళత:

నిర్వచనం: లీనియర్ (లీనియర్) అనేది ఆదర్శ సరళ రేఖ నుండి సెన్సార్ ఇన్‌పుట్ మరియు అవుట్‌పుట్ కర్వ్ యొక్క విచలనాన్ని సూచిస్తుంది.

వ్యాఖ్యానం 1: ఆదర్శ సెన్సార్ ఇన్‌పుట్/అవుట్‌పుట్ సంబంధం సరళంగా ఉండాలి మరియు దాని ఇన్‌పుట్/అవుట్‌పుట్ వక్రరేఖ సరళ రేఖగా ఉండాలి (దిగువ చిత్రంలో ఎరుపు రేఖ).

ఏదేమైనా, వాస్తవ సెన్సార్‌లో అనేక లేదా అంతకంటే ఎక్కువ లోపాలు ఉన్నాయి, దీని ఫలితంగా వాస్తవ ఇన్‌పుట్ మరియు అవుట్‌పుట్ కర్వ్ సరైన సరళ రేఖ కాదు, వక్రరేఖ (దిగువ చిత్రంలో గ్రీన్ కర్వ్).

సరళత అనేది సెన్సార్ యొక్క వాస్తవ లక్షణ వక్రత మరియు ఆఫ్-లైన్ లైన్ మధ్య వ్యత్యాస స్థాయి, దీనిని నాన్ లీనియర్ లేదా నాన్ లీనియర్ ఎర్రర్ అని కూడా అంటారు.

వ్యాఖ్యానం 2: సెన్సార్ యొక్క వాస్తవ లక్షణం వక్రరేఖ మరియు ఆదర్శ రేఖ మధ్య వ్యత్యాసం వివిధ పరిమాణాల కొలతలలో విభిన్నంగా ఉన్నందున, పూర్తి శ్రేణి విలువకు వ్యత్యాసం యొక్క గరిష్ట విలువ యొక్క నిష్పత్తి తరచుగా పూర్తి శ్రేణి పరిధిలో ఉపయోగించబడుతుంది. , సరళత్వం కూడా సాపేక్ష పరిమాణం.

ఇంటర్‌ప్రెటేషన్ 3: సాధారణ కొలత పరిస్థితికి సెన్సార్ యొక్క ఆదర్శ రేఖ తెలియని కారణంగా, దాన్ని పొందలేము. ఈ కారణంగా, రాజీ పద్దతిని తరచుగా అవలంబిస్తారు, అనగా ఫిన్టింగ్ లైన్‌ను లెక్కించడానికి సెన్సార్ యొక్క కొలత ఫలితాలను నేరుగా ఉపయోగించడం ఇది ఆదర్శ రేఖకు దగ్గరగా ఉంటుంది. నిర్దిష్ట గణన పద్ధతుల్లో ఎండ్-పాయింట్ లైన్ పద్ధతి, ఉత్తమ లైన్ పద్ధతి, కనీసం చదరపు పద్ధతి మొదలైనవి ఉంటాయి.

4. స్థిరత్వం:

నిర్వచనం: స్థిరత్వం అనేది ఒక సెన్సార్ కొంతకాలం పాటు దాని పనితీరును నిర్వహించే సామర్ధ్యం.

వివరణ 1: సెన్సార్ ఒక నిర్దిష్ట సమయ పరిధిలో స్థిరంగా పనిచేస్తుందో లేదో పరిశోధించడానికి ప్రధాన సూచిక. సెన్సార్ యొక్క అస్థిరతకు దారితీసే కారకాలు ప్రధానంగా ఉష్ణోగ్రత డ్రిఫ్ట్ మరియు అంతర్గత ఒత్తిడి విడుదలను కలిగి ఉంటాయి. అందువల్ల, ఉష్ణోగ్రత పరిహారాన్ని పెంచడానికి ఇది సహాయపడుతుంది. మరియు స్థిరత్వాన్ని మెరుగుపరచడానికి వృద్ధాప్య చికిత్స.

వ్యాఖ్యానం 2: సమయ వ్యవధిని బట్టి స్థిరత్వాన్ని స్వల్పకాలిక స్థిరత్వం మరియు దీర్ఘకాలిక స్థిరత్వంగా విభజించవచ్చు. పరిశీలన సమయం చాలా తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, స్థిరత్వం మరియు పునరావృతత దగ్గరగా ఉంటాయి. అందువల్ల, స్థిరత్వ సూచిక ప్రధానంగా దీర్ఘాన్ని పరిశీలిస్తుంది -కాల స్థిరత్వం. నిర్ధిష్ట పర్యావరణం మరియు అవసరాల వినియోగం ప్రకారం నిర్దిష్ట సమయం.

ఇంటర్‌ప్రెటేషన్ 3: స్టెబిలిటీ ఇండెక్స్ యొక్క పరిమాణాత్మక వ్యక్తీకరణ కోసం సంపూర్ణ లోపం మరియు సాపేక్ష లోపం రెండింటినీ ఉపయోగించవచ్చు. ఉదాహరణకు, స్ట్రెయిన్ టైప్ ఫోర్స్ సెన్సార్ 0.02%/12h స్థిరత్వాన్ని కలిగి ఉంటుంది.

5. నమూనా ఫ్రీక్వెన్సీ:

నిర్వచనం: నమూనా రేటు అనేది యూనిట్ సమయానికి సెన్సార్ ద్వారా నమూనా చేయగల కొలత ఫలితాల సంఖ్యను సూచిస్తుంది.

వివరణ 1: సెన్సార్ యొక్క వేగవంతమైన ప్రతిస్పందన సామర్థ్యాన్ని ప్రతిబింబించే నమూనా ఫ్రీక్వెన్సీ అనేది సెన్సార్ యొక్క డైనమిక్ లక్షణాల యొక్క అతి ముఖ్యమైన సూచిక. కొలత యొక్క వేగవంతమైన మార్పు విషయంలో పూర్తిగా పరిగణించవలసిన సాంకేతిక సూచికలలో నమూనా ఫ్రీక్వెన్సీ ఒకటి. షానోన్ నమూనా చట్టం ప్రకారం, సెన్సార్ యొక్క నమూనా ఫ్రీక్వెన్సీ కొలవబడిన మార్పు ఫ్రీక్వెన్సీ కంటే 2 రెట్లు తక్కువగా ఉండకూడదు.

వ్యాఖ్యానం 2: వివిధ పౌనenciesపున్యాల వాడకంతో, సెన్సార్ యొక్క ఖచ్చితత్వం కూడా మారుతుంది. సాధారణంగా చెప్పాలంటే, నమూనా ఫ్రీక్వెన్సీ ఎక్కువ, కొలత ఖచ్చితత్వం తక్కువగా ఉంటుంది.

సెన్సార్ యొక్క అత్యధిక ఖచ్చితత్వం తరచుగా తక్కువ నమూనా వేగంతో లేదా స్థిరమైన పరిస్థితులలో కూడా పొందబడుతుంది. అందువల్ల, సెన్సార్ ఎంపికలో ఖచ్చితత్వం మరియు వేగం పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి.

సెన్సార్ల కోసం ఐదు డిజైన్ చిట్కాలు

1. బస్సు సాధనంతో ప్రారంభించండి

మొదటి దశగా, ఇంజినీర్ ముందుగా తెలియని వాటిని పరిమితం చేయడానికి బస్సు సాధనం ద్వారా సెన్సార్‌ని కనెక్ట్ చేసే విధానాన్ని తీసుకోవాలి. సెన్సార్ టు టాక్ ఎంబెడెడ్ స్థాయిలో పనిచేయడానికి ప్రయత్నించే ముందు విభాగం ఎలా పనిచేస్తుందో అర్థం చేసుకోవడానికి సందేశాలను పంపవచ్చు మరియు అందుకోవచ్చు.

2. పైథాన్‌లో ట్రాన్స్‌మిషన్ ఇంటర్‌ఫేస్ కోడ్ రాయండి

డెవలపర్ బస్ టూల్ సెన్సార్‌లను ఉపయోగించడానికి ప్రయత్నించిన తర్వాత, సెన్సార్‌ల కోసం అప్లికేషన్ కోడ్ రాయడం తరువాతి దశ. మైక్రోకంట్రోలర్ కోడ్‌కి నేరుగా జంప్ కాకుండా, పైథాన్‌లో అప్లికేషన్ కోడ్ రాయండి. అనేక బస్ యుటిలిటీలు ప్లగ్-ఇన్‌లు మరియు నమూనా కోడ్ రాసేటప్పుడు కాన్ఫిగర్ చేస్తాయి పైథాన్ సాధారణంగా అనుసరించే స్క్రిప్ట్‌లు. నెట్‌లో అందుబాటులో ఉన్న భాషలలో ఒకటి. పైథాన్‌లో అప్లికేషన్‌లను వ్రాయడం వేగంగా మరియు సులభంగా ఉంటుంది మరియు ఇది ఎంబెడెడ్ వాతావరణంలో పరీక్ష వలె సంక్లిష్టంగా లేని అప్లికేషన్‌లలో సెన్సార్‌లను పరీక్షించడానికి ఒక మార్గాన్ని అందిస్తుంది. -ఎంబెడెడ్ సాఫ్ట్‌వేర్ ఇంజినీర్ సంరక్షణ లేకుండా ఎంబెడెడ్ కాని ఇంజనీర్‌లు సెన్సార్ స్క్రిప్ట్‌లు మరియు టెస్ట్‌లను గని చేయడాన్ని లెవల్ కోడ్ సులభతరం చేస్తుంది.

3. మైక్రో పైథాన్‌తో సెన్సార్‌ను పరీక్షించండి

పైథాన్‌లో మొదటి అప్లికేషన్ కోడ్ వ్రాయడం వల్ల కలిగే ప్రయోజనాల్లో ఒకటి, బస్సు-యుటిలిటీ అప్లికేషన్ ప్రోగ్రామింగ్ ఇంటర్‌ఫేస్ (API) కి అప్లికేషన్ కాల్‌లు సులభంగా మైక్రో పైథాన్‌కు కాల్ చేయడం ద్వారా మార్చుకోవచ్చు. మైక్రో పైథాన్ రియల్ టైమ్ ఎంబెడెడ్ సాఫ్ట్‌వేర్‌లో నడుస్తుంది, ఇందులో చాలా ఉన్నాయి ఇంజనీర్లు దాని విలువను అర్థం చేసుకోవడానికి సెన్సార్లు. మైక్రో పైథాన్ ఒక కార్టెక్స్- M4 ప్రాసెసర్‌తో నడుస్తుంది, మరియు అప్లికేషన్ కోడ్‌ను డీబగ్ చేయడానికి ఇది మంచి వాతావరణం. ఇది చాలా సులభం కాదు, ఇక్కడ I2C లేదా SPI డ్రైవర్‌లను వ్రాయాల్సిన అవసరం లేదు, ఎందుకంటే అవి ఇప్పటికే మైక్రో పైథాన్ ఫంక్షన్‌లో కవర్ చేయబడ్డాయి గ్రంధాలయం.

4. సెన్సార్ సరఫరాదారు కోడ్ ఉపయోగించండి

సెన్సార్ తయారీదారు నుండి "స్క్రాప్" చేయగల ఏదైనా నమూనా కోడ్, సెన్సార్ ఎలా పనిచేస్తుందో అర్థం చేసుకోవడానికి ఇంజనీర్లు చాలా దూరం వెళ్లవలసి ఉంటుంది. దురదృష్టవశాత్తూ, చాలా మంది సెన్సార్ విక్రేతలు ఎంబెడెడ్ సాఫ్ట్‌వేర్ డిజైన్‌లో నిపుణులు కాదు, కాబట్టి కనుగొనాలని ఆశించవద్దు అందమైన ఆర్కిటెక్చర్ మరియు చక్కదనం యొక్క ఉత్పత్తి-సిద్ధంగా ఉన్న ఉదాహరణ. కేవలం విక్రేత కోడ్‌ని ఉపయోగించండి, ఈ భాగం ఎలా పనిచేస్తుందో తెలుసుకోండి మరియు ఎంబెడెడ్ సాఫ్ట్‌వేర్‌లోకి శుభ్రంగా విలీనం అయ్యే వరకు రిఫ్యాక్టరింగ్ యొక్క నిరాశ తలెత్తుతుంది. ఇది "స్పఘెట్టి" గా ప్రారంభమవుతుంది, కానీ తయారీదారులను ఉపయోగించుకోవచ్చు ఉత్పత్తిని ప్రారంభించడానికి ముందు వారి సెన్సార్‌లు ఎలా పని చేస్తాయో అర్థం చేసుకోవడం వల్ల అనేక శిథిలమైన వారాంతాల్లో తగ్గించడానికి సహాయపడుతుంది.

5. సెన్సార్ ఫ్యూజన్ ఫంక్షన్ల లైబ్రరీని ఉపయోగించండి

అవకాశాలు ఉన్నాయి, సెన్సార్ యొక్క ట్రాన్స్‌మిషన్ ఇంటర్‌ఫేస్ కొత్తది కాదు మరియు ఇంతకు ముందు చేయలేదు. అనేక చిప్ తయారీదారులు అందించిన "సెన్సార్ ఫ్యూజన్ ఫంక్షన్ లైబ్రరీ" వంటి అన్ని ఫంక్షన్ల యొక్క తెలిసిన లైబ్రరీలు, డెవలపర్‌లు త్వరగా నేర్చుకోవడంలో సహాయపడతాయి, లేదా ఇంకా బాగా, మరియు నివారించడానికి ఉత్పత్తి నిర్మాణాన్ని పునరాభివృద్ధి చేసే చక్రం. అనేక సెన్సార్‌లను సాధారణ రకాలు లేదా వర్గాలలో విలీనం చేయవచ్చు, మరియు ఈ రకాలు లేదా వర్గాలు సరిగ్గా నిర్వహించబడితే దాదాపు సార్వత్రిక లేదా తక్కువ పునర్వినియోగపరచదగిన డ్రైవర్ల మృదువైన అభివృద్ధిని అనుమతిస్తుంది. ఈ లైబ్రరీలను కనుగొనండి సెన్సార్ ఫ్యూజన్ విధులు మరియు వాటి బలాలు మరియు బలహీనతలను తెలుసుకోండి.

సెన్సార్‌లు ఎంబెడెడ్ సిస్టమ్‌లలో విలీనం చేయబడినప్పుడు, డిజైన్ సమయం మరియు వాడుకలో సౌలభ్యాన్ని మెరుగుపరచడంలో సహాయపడటానికి అనేక మార్గాలు ఉన్నాయి. డిజైన్ ప్రారంభంలో మరియు వాటిని సమగ్రపరిచే ముందు అధిక స్థాయి సంగ్రహణ నుండి సెన్సార్లు ఎలా పని చేస్తాయో నేర్చుకోవడం ద్వారా డెవలపర్లు ఎన్నటికీ "తప్పు" చేయలేరు. దిగువ స్థాయి వ్యవస్థలోకి. ఈ రోజు అందుబాటులో ఉన్న అనేక వనరులు డెవలపర్‌లకు మొదటి నుండి ప్రారంభించకుండానే "గ్రౌండ్ రన్నింగ్‌ని కొట్టడానికి" సహాయపడతాయి.