Kami menggunakan sistem dan jenis peralatan yang berbeda untuk mengukur berbagai kuantitas fisik. Akurasi pengukuran bergantung pada berbagai faktor. Peralatan yang digunakan untuk pengukuran dapat kehilangan ketelitiannya saat digunakan pada suhu yang lebih tinggi, kondisi kelembaban atau kelembaban yang tinggi, dapat mengalami degradasi, terkena guncangan eksternal, dll… Hal ini dapat diamati sebagai kesalahan dalam pengukuran. Untuk mengatasi kesalahan ini dan membuat perubahan yang diperlukan pada metode kalibrasi peralatan yang digunakan. Saat ini sensor digunakan untuk melakukan berbagai pengukuran. Ada sensor untuk mengukur suhu, warna, kelembaban, dll. Kalibrasi Sensor berperan penting dalam menghilangkan kesalahan dalam pengukuran sensor.
Apa itu Kalibrasi Sensor?
Sensor adalah perangkat elektronik. Mereka peka terhadap perubahan lingkungan kerja mereka. Perubahan yang tidak diinginkan dan tiba-tiba di lingkungan kerja sensor memberikan nilai keluaran yang tidak diinginkan. Dengan demikian, keluaran yang diharapkan berbeda dengan keluaran yang diukur. Perbandingan antara keluaran yang diharapkan dan keluaran yang diukur ini disebut Kalibrasi Sensor.
Kalibrasi sensor memainkan peran penting dalam meningkatkan kinerja sensor. Ini digunakan untuk mengukur kesalahan struktural yang disebabkan oleh sensor. Perbedaan antara nilai yang diharapkan dan nilai yang diukur dari sensor dikenal sebagai Kesalahan Struktural.
Prinsip bekerja
Kalibrasi sensor membantu dalam meningkatkan kinerja dan akurasi sensor. Ada dua proses terkenal di mana kalibrasi sensor dilakukan oleh industri. Dalam metode pertama, perusahaan menambahkan proses kalibrasi In-house ke unit produksi mereka untuk melakukan kalibrasi sensor secara individual. Di sini perusahaan juga menambahkan perangkat keras yang diperlukan ke desain mereka untuk koreksi keluaran sensor. Dengan proses ini, kalibrasi sensor dapat diubah agar sesuai dengan persyaratan khusus aplikasi. Tetapi proses ini meningkatkan waktu ke pasar.
Alternatif dari proses kalibrasi in-house ini, beberapa perusahaan manufaktur menyediakan paket sensor otomotif bermutu tinggi Sensor MEMS bersama dengan kalibrasi tingkat sistem lengkap. Dalam proses ini, perusahaan memasukkan sirkuit digital dan perangkat lunak onboard untuk membantu desainer meningkatkan fungsionalitas dan kinerja sensor. Untuk mengurangi waktu desain produk dan jumlah komponen, sirkuit digital seperti pengaturan tegangan dan teknik penyaringan sinyal analog disertakan. Untuk meningkatkan kinerja dan fungsionalitas secara keseluruhan, prosesor onboard dilengkapi dengan algoritma fusi sensor yang canggih. Beberapa algoritma pemrosesan sinyal terintegrasi yang canggih juga membantu mengurangi waktu produksi sehingga memungkinkan waktu yang lebih cepat ke pasar.
Metode Referensi Standar
Di sini keluaran sensor dibandingkan dengan referensi fisik standar untuk mengetahui kesalahan pada beberapa sensor. Contoh kalibrasi sensor adalah penggaris dan tongkat pengukur, Untuk sensor suhu- Air mendidih pada 100C, Titik tiga air, Untuk Akselerometer- 'gravitasi konstan 1G di permukaan bumi'.
Metode Kalibrasi
Ada tiga metode kalibrasi standar yang digunakan untuk sensor. Mereka-
- Kalibrasi satu titik.
- Kalibrasi dua titik.
- Pemasangan Kurva Multi-Titik.
Sebelum mengetahui metode ini kita harus mengetahui konsep kurva Karakteristik. Setiap sensor memiliki kurva karakteristik yang menunjukkan respon senor terhadap nilai input yang diberikan. Dalam proses kalibrasi, kurva karakteristik sensor ini dibandingkan dengan respons linier idealnya.
Beberapa istilah yang digunakan dengan kurva karakteristik adalah-
- Offset - Nilai ini memberi tahu kita apakah output sensor lebih tinggi atau lebih rendah dari respons linier ideal.
- Sensitivitas atau Kemiringan - Ini memberikan laju perubahan keluaran sensor. Perbedaan kemiringan menunjukkan bahwa keluaran sensor berubah pada kecepatan yang berbeda dari respons ideal.
- Linearitas - Tidak semua sensor memiliki kurva karakteristik linier pada rentang pengukuran yang diberikan.
Kalibrasi satu titik digunakan untuk memperbaiki kesalahan offset sensor ketika pengukuran yang akurat hanya diperlukan satu level dan sensornya linier. Sensor suhu biasanya dikalibrasi satu titik.
Kalibrasi Satu Titik
Kalibrasi dua titik digunakan untuk memperbaiki kesalahan kemiringan dan pengimbangan. Kalibrasi ini digunakan jika sensor kita mengetahui bahwa keluaran sensor cukup linier pada rentang pengukuran. Di sini diperlukan dua nilai referensi- referensi Tinggi, referensi Rendah.
Kalibrasi Dua Titik
Pemasangan Kurva Multi-titik digunakan untuk sensor yang tidak linier di atas rentang pengukuran dan memerlukan beberapa pemasangan kurva untuk mendapatkan pengukuran yang akurat. Pemasangan kurva multi-titik biasanya dilakukan untuk termokopel saat digunakan dalam kondisi yang sangat panas atau sangat dingin.
Untuk semua proses kalibrasi di atas, kurva karakteristik sensor digambar dan dibandingkan dengan respon linier dan kesalahan diketahui.
Aplikasi Kalibrasi Sensor
Kalibrasi Sensor secara sederhana dapat diartikan sebagai perbandingan antara keluaran yang diinginkan dan keluaran yang diukur. Kesalahan ini bisa disebabkan oleh berbagai alasan. Beberapa kesalahan yang terlihat pada sensor adalah kesalahan karena referensi nol yang tidak tepat, kesalahan karena pergeseran dalam jangkauan sensor, kesalahan karena kerusakan mekanis, dll… Kalibrasi tidak sama dengan penyesuaian.
Proses kalibrasi termasuk menempatkan DUT-'Perangkat Dalam Pengujian 'ke dalam konfigurasi yang rangsangan masukan inersia untuk sensor diketahui, yang membantu kami untuk menentukan kesalahan aktual dalam pengukuran.
Proses kalibrasi membantu kami menentukan hasil berikut-
- Tidak ada kesalahan yang dicatat pada DUT.
- Kesalahan dicatat dan tidak ada penyesuaian yang dilakukan.
- Penyesuaian dilakukan untuk menghilangkan kesalahan dan kesalahan diperbaiki ke tingkat yang diinginkan.
Untuk model sensor kalibrasi sensor digunakan. Kalibrasi sensor diterapkan dalam sistem Kontrol untuk memantau dan menyesuaikan proses kontrol. Sistem otomatis juga menerapkan kalibrasi sensor te untuk mendapatkan hasil bebas kesalahan.
Penggunaan Kalibrasi Sensor
Proses kalibrasi digunakan untuk meningkatkan kinerja dan fungsionalitas sistem. Ini membantu dalam mengurangi kesalahan dalam sistem. Sensor yang dikalibrasi memberikan hasil yang akurat dan dapat digunakan sebagai referensi pembacaan untuk perbandingan.
Dengan peningkatan teknologi yang disematkan dan ukuran sensor yang rendah, banyak sensor terintegrasi melalui satu chip. Kesalahan yang tidak terdeteksi dalam satu sensor dapat menyebabkan kerusakan sistem secara keseluruhan. Penting untuk mengkalibrasi file sensor untuk mendapatkan kinerja yang akurat dari sistem otomatis. Apa referensi standar yang digunakan untuk kalibrasi sensor suhu ?
