Osnovno načelo samo{0}}kalibracije sestavljenega senzorja je obnoviti njegovo natančnost meritev in doslednost podatkov s primerjavo s standardno opremo in usklajeno prilagoditvijo več parametrov. Ker sestavljeni senzor vključuje več zaznavnih enot, mora postopek umerjanja upoštevati neodvisnost vsakega kanala in njihove morebitne navzkrižne-vplive. Priporočljivo je, da ta postopek izvajate v nadzorovanem okolju, po standardiziranih protokolih in z uporabo potrebnih osnovnih orodij.
I. Predpogoji za samo-kalibracijo
Nadzorovano okolje: Izvedite kalibracijo v zaprtih prostorih pri stabilnih temperaturnih pogojih (20–25 stopinj), zmerni vlažnosti (40–60 % RH) in brez močnih elektromagnetnih motenj.
Celoten nabor orodij: Opremljeni morate biti s standardnimi viri ali referenčnimi instrumenti, ki imajo stopnjo natančnosti vsaj eno stopnjo višjo od senzorja, ki ga umerjate.
Prekinitev napajanja: Pred kalibracijo odklopite napajanje senzorja, da preprečite motnje signala ali morebitno poškodbo opreme.
Varnostni nasvet: Ne-strokovnjakom odsvetujemo razstavljanje ohišja senzorja, saj lahko s tem ogrozijo tesnilno strukturo in povzročijo poslabšano delovanje.
II. Splošni koraki kalibracije (velja za večino sestavljenih senzorjev, ki merijo temperaturo/tlak/vlažnost ali vibracije + temperaturo)
1. Pripravljalna faza
Senzor in standardno opremo postavite v isto okolje in ju pustite, da se segrevata vsaj 30 minut, da zagotovite toplotno ravnovesje.
Priključite napajanje in sistem za zajemanje podatkov ter preverite, ali komunikacija deluje normalno.
2. Ničelna kalibracija
Aktivirajte način umerjanja pod "ni-vnosom" ali osnovnimi pogoji (npr. standardni atmosferski tlak, stacionarno stanje ali sobna temperatura).
Sprožite funkcijo »Auto-Zero«-bodisi s spremljajočo programsko opremo ali gumbom strojne opreme-, da poravnate izhod vsakega kanala z njegovo teoretično ničelno točko.
Če je podprta ročna nastavitev, zabeležite trenutno izhodno vrednost, jo primerjajte s standardno referenčno vrednostjo, izračunajte odstopanje in vnesite potrebne kompenzacijske parametre.
Primer: za tipalo temperature/tlaka/vlažnosti pri standardnem atmosferskem tlaku (morska gladina) mora tlačni kanal prikazati približno 101,3 kPa; odstopanje, ki presega ±0,5 kPa, zahteva korekcijo.
3. Kalibracija razpona
Uporabite znani vhodni signal v -veliki lestvici (npr. 100-odstotna relativna vlažnost, pospešek tresljajev 1 g ali visoka temperatura 50 stopinj).
Preberite izhodno vrednost senzorja in jo primerjajte z odčitkom standardne opreme.
Prilagodite parameter občutljivosti (ojačanje), da zagotovite, da se izhod senzorja ujema s standardno referenčno vrednostjo.
Priporočila za orodje: kot referenčne vhodne vire uporabite standardno komoro za temperaturo in vlažnost, vibracijsko mizo, povezano z laserskim senzorjem premika, in natančen vir tlaka.
4. Preverjanje več-navzkrižne{2}}kompenzacije parametrov
Spremenite en parameter (npr. dvignite temperaturo na 60 stopinj) in opazujte, ali se v drugih kanalih pojavi nenormalen odmik (npr. vlažnost, tlak);
Če je zaznana večja motnja, omogočite ali posodobite algoritme notranje kompenzacije (nekateri modeli podpirajo prenos krivulj kompenzacije prek gostiteljske programske opreme).
5. Shranite kalibracijske parametre in uporabite identifikacijo
Po končani kalibraciji zapišite nove parametre v notranji pomnilnik senzorja (EEPROM ali Flash);
Označite **datum umerjanja in datum poteka** neposredno na ohišju naprave ali v sistemu za upravljanje, da olajšate prihodnje sledenje.
III. Ključne kalibracijske točke za različne tipe več-parametrskih senzorjev
1. Senzorji temperature, tlaka in vlažnosti (TPH).
Priporočljiva je dvo{0}}točkovna metoda umerjanja: kanal vlažnosti umerite ločeno v okolju z nizko-vlažnostjo (npr. 20 % RH) in visoko-vlažnostjo (npr. 80 % RH);
Za temperaturno kompenzacijo preverite točnost odčitkov zračnega tlaka v več temperaturnih točkah (npr. 10 stopinj, 25 stopinj, 50 stopinj).
2. Senzorji za vibracije + temperaturo
Uporabite elektrodinamično vibracijsko mizo za uporabo standardnega pospeška (npr. 0,5 g, 1 g) s frekvenco, nastavljeno na 160 Hz;
Hkrati spremljajte temperaturni kanal, da preverite kakršen koli zamik, ki ga povzroči mehansko segrevanje; po potrebi omogočite kompenzacijo toplotne izolacije.
3. Več-instrumentov za odkrivanje plinov
Uvedite pline s standardno koncentracijo (npr. 100 ppm CO, 500 ppm CO₂) za izvedbo kalibracije ničelne -točke in razpona;
Pazite, da preprečite navzkrižno-interferenco med plini; po kalibraciji zaženite "cikel čiščenja", da očistite morebitne ostanke plinov.
IV. Funkcija samo-kalibracije pametnih senzorjev
Nekateri integrirani-senzorji višjega cenovnega razreda (npr. TDK ICM-20948, Bosch BME680) podpirajo funkcijo samodejnega umerjanja:
Način aktiviranja: Sprožite način samo-kalibracije prek ukazov I²C.
Načelo izvajanja: uporabite notranji mikroprocesor za simulacijo znanih signalov ali priklic vnaprej-shranjenih kompenzacijskih modelov, s čimer izvedete ničelno-točko in prilagoditve občutljivosti.
Veljavni scenariji: Primerno za hitro ponovno vzpostavitev natančnosti med rutinskim vzdrževanjem, vendar ne more služiti kot nadomestilo za periodično profesionalno kalibracijo.
Prednosti: Zmanjšuje čas nedelovanja in povečuje razpoložljivost sistema. Omejitve: Ne more popraviti telesne poškodbe ali resnih učinkov staranja.
V. Preverjanje in dokumentacija po-kalibraciji
Ponovitev testiranja: Izvedite tri ponovljene meritve pod različnimi delovnimi pogoji, da potrdite, da je izhod stabilen in da je napaka znotraj dovoljenega območja.
Ustvarjanje poročila: dokumentirajte ključne informacije, kot so datum in čas kalibracije, okoljski pogoji, uporabljeni standardni modeli opreme in primerjava vrednosti napak pred in po kalibraciji.
Arhiviranje podatkov: Priporočljivo je hraniti zapise najmanj dve leti, da se izpolnijo zahteve po sledljivosti znotraj industrijskih sistemov vodenja kakovosti.
Referenca industrijskega standarda: Upravljanje postopka kalibracije se lahko izvaja v skladu z ISO/IEC 17025 ali GB/T 18268.
