Sensör Doğruluğu Neden Tek Bir Sayı Değildir?

Bir sensörün datasheet’inde “doğruluk” başlığı altında genellikle tek bir sayı aranır; oysa üreticiler bu başlığı birbirinden farklı biçimlerde doldurur. Biri doğrusalsızlık, histerezis ve duyarlılık toleransını ayrı satırlarda verir, bir diğeri doğrusalsızlık ile histerezisi tek bir “sınıf” değerinde toplar, üçüncüsü neyi kapsadığını yazmadığı bir “maksimum ölçüm hatası” basar. İncelenen datasheet’lerin hiçbiri sıcaklık etkisinin bu sayılara dahil olduğunu yazmaz; varsa ayrı satırda verilir. Bu yazı, datasheet’teki satırları ortak bir toplam hata bandında birleştirmeyi anlatır. Doğruluk, kesinlik ve çözünürlük kavramlarının temel tanımları için sitedeki önceki yazıya bakabilirsiniz. O yazıda precision için farklı bir Türkçe karşılık kullanılır; bu sayfada precision “kesinlik”, repeatability ise “tekrarlanabilirlik” olarak geçer.

Datasheet’teki Hata Bileşenleri: Doğrusalsızlık, Histerezis, Tekrarlanabilirlik ve Sıcaklık

Doğrusalsızlık (nonlinearity)

Doğrusalsızlık (NL), çıkış eğrisinin bir referans doğrudan en büyük sapmasıdır; çoğunlukla tam skalanın yüzdesi (%FS) olarak verilir. Referans, uç noktaları birleştiren doğru ya da kalibrasyon noktalarına en iyi uyan doğru (BFSL, best fit straight line) olabilir. Tek yönde bükülmüş bir eğride uç nokta doğrusundan en büyük sapma h ise BFSL yaklaşık ±h/2 verir; aynı sensör uç nokta yöntemiyle yaklaşık iki kat kötü görünür. Bu yazı için incelenen 14 datasheet’in hiçbiri yöntemi yazmıyor. Kuvvet D (yük hücresi) %0,25 FS verir, ama yalnız nominal yükün %20–100’ü için; %20’nin altında bu satır sizi kapsamaz.

Aynı sensör eğrisinde uç nokta doğrusallığı ile BFSL (en iyi uyan doğru) sapmasının farkı
Aynı sensör eğrisi: uç nokta doğrusallığı ile BFSL (en iyi uyan doğru) sapması yaklaşık iki kat farklı çıkar.

Histerezis

Histerezis, aynı yük noktasına artan ve azalan yönden gelindiğinde okunan çıkışlar arasındaki farktır; malzemenin iç sürtünmesinden doğar. Tam aralık histerezisi çevrimdeki en büyük farkı, sıfıra dönüş histerezisi yük kalktıktan sonra sıfırda kalan farkı verir. Kuvvet B (S-tipi, mV/V) yalnız sıfıra dönüş değerini (%0,02 FS) yazar; bu değer tam aralık histerezisinin yerine geçmez.

Tekrarlanabilirlik (kesinlik)

Tekrarlanabilirlik, aynı yük aynı koşullarda ve aynı yönden art arda uygulandığında çıkışların birbirine ne kadar yakın kaldığını gösterir. Rastgele bir terimdir ve kalibrasyonla düzeltilemez. 14 datasheet’ten yalnız üçü bu satırı verir: Basınç A (ince film) ve Basınç B (alt-minyatür) ±%0,02 FS tipik, Yer değiştirme A ±%0,1 FS.

Sıfır ofseti ve duyarlılık toleransı

Sıfır ofseti yüksüz çıkışın, duyarlılık toleransı ise tam skala çıkışının nominal değerden sapmasıdır. İkisi de sistematiktir: ofset dara ile, tolerans sertifikadaki gerçek duyarlılıkla kalkar; kalkmazsa bütçenin en büyük terimi olabilir. Tork C’nin (döner, entegre yükselteçli) sıfır ofseti ≤±100 mV’tur; 5 V tam skala çıkışta bu 100 mV / 5000 mV × 100 = %2 FS eder. Kuvvet C (membran tipi, 25 N) duyarlılığı tolerans yerine 0,25–0,5 mV/V aralığı olarak, yani iki kat yayılımla verir.

Sıcaklık etkisi: TK0 ve TKC

Sıcaklık sıfırı kaydırır (TK0, sıfır sıcaklık katsayısı) ve eğimi değiştirir (TKC, duyarlılık sıcaklık katsayısı). Üç noktaya bakın. Taban: Tork A (döner, ±10 V çıkışlı) ikisini de %FS/K ile verir (%0,015 ve %0,010 FS/K), Kuvvet B ise TKC için %0,01 okuma/K yazar. Ölçek: Tork B’nin (döner, temassız telemetrili) <±%0,1/10 K değeri (datasheet tabanı belirtmiyor) kelvin başına 0,1 / 10 = %0,01 eder. Aralık: katsayılar yalnız kompanze aralıkta geçerlidir; Tork C’de bu aralık 5–45 °C, çalışma aralığı ise 0–60 °C’dir.

Sürünme, devir etkisi ve uzun dönem kararlılık

Sürünme (creep), sabit yük altında çıkışın zamanla değişmesidir ve özellikle kuvvet sensörlerinde verilir; Kuvvet B ve Kuvvet C %0,1 FS yazar, ama süreyi belirtmez. Döner tork sensörlerinde devir sıfırı kaydırır: Tork B <%0,015/1000 dev/dk verir (datasheet tabanı belirtmiyor). Mil dönmüyorsa bu terim yoktur; bu uygulamalar için statik reaksiyon tork sensörlerine bakabilirsiniz. Basınçta önem taşıyan uzun dönem kararlılığa ise setteki hiçbir datasheet sayısal değer vermiyor.

Frekans bandı ve enine duyarlılık

İvmeölçerlerde baskın terim frekans bandıdır, yani duyarlılığın tolerans içinde kaldığı aralık. Titreşim C (kesme tipi IEPE, yani entegre elektronikli piezoelektrik ivmeölçer; 1 V/g) duyarlılığın %5 içinde kaldığı bandı 0,3–2000 Hz, %10 bandını 0,2–2600 Hz, 3 dB bandını 0,07–4000 Hz olarak verir; bantların işareti basılı değildir. Enine duyarlılık, eksene dik ivmeye verilen tepkinin eksenel duyarlılığa oranıdır; Titreşim B (IEPE, 10 V/g) ve Titreşim C’de en çok %5’tir.

Üretici Lehçeleri: Ayrı Bileşen, Birleşik Değer ve Toplam Hata Bandı

Datasheet’ler doğruluğu üç temel yazım moduyla verir. Modu tanımadan yapılan bir toplama ya bir terimi iki kez sayar ya da hiç saymaz.

Mod A — ayrı bileşenler. Her terim ayrı satırdadır; hesap için en elverişli moddur. Tork A ve Yer değiştirme A bu modun temiz örnekleridir.

Mod B — birleşik doğrusalsızlık ve histerezis. Basınç A ve Basınç B “±%0,25 FS tipik / ±%0,35 FS maks.” yazar ve sıfırla duyarlılığı birlikte kapsayan tek bir sıcaklık katsayısı (±%0,02 FS/K) verir; bu katsayı bir kez uygulanır, ikiye bölünmez. Tork B’nin datasheet’i de doğruluk sınıfı sütununu bir dipnotla birleşik doğrusalsızlık ve histerezis değerine bağlar: ikisi aynı sayıdır, toplanmaz.

Mod C — toplam hata bandı, sınıf ya da “maks. ölçüm hatası”. Tek bir toplam sayı verilir; kapsamı çoğu zaman yazmaz. Toplam hata bandı (TEB, total error band) bazı datasheet’lerde belirli bir sıcaklık aralığını da kapsar; o durumda sıcaklık terimi ayrıca eklenmez. Sıcaklığı kapsayan böyle bir TEB satırı bu örnek setinde bulunmuyor. Tork C hem doğrusalsızlık <%0,3 ve histerezis <%0,3 (datasheet tabanı belirtmiyor) hem de “maks. ölçüm hatası %0,5 FS” basar. 0,5 < 0,3 + 0,3 olduğundan toplam, bileşenlerin doğrusal toplamı değildir; RSS (root sum of squares, kareler toplamının karekökü) ile √(0,3² + 0,3²) ≈ 0,42 bulunur ve %0,5 ikisinin arasında kalır. Toplam ile bileşenler üst üste eklenmez. Kuvvet B “doğruluk sınıfı %0,05” yazar ama tabanını basmaz: “sınıf 0,05”, “%0,05 FS” ile aynı şey değildir. Sınıfın neyi kapsadığı da yazmıyor, ama sıcaklığı kapsamadığı anlaşılıyor: 20 K farkta yalnız TK0 terimi 0,02 × 20 = %0,40 FS, yani sınıf değerinin sayısal olarak 8 katı eder.

ÖrnekModVerilen satırlarSıcaklık satırıDikkat
Tork A — döner, ±10 VANL %0,05 FS; hist. <%0,1 FS; duyarlılık tol. ±%0,1 FSTK0 %0,015, TKC %0,010 FS/KBaşlıkta “≤±%0,05 FS”, en küçük iki aralıkta NL %0,1 FS; çift aralıkta NL %0,1 FS, hist. ve tolerans iki katı, 2. aralıkta TK iki katı
Tork B — döner, temassız telemetriliBSınıf %0,05 / %0,075 / %0,1 = NL + hist.<±%0,1/10 K (taban yok), sıfıra ve duyarlılığa ayrı ayrıDevir etkisi <%0,015/1000 dev/dk (taban yok)
Tork C — döner, entegre yükselteçliA + CNL ve hist. <%0,3 (taban yok); maks. hata %0,5 FSTK0 %0,05/K, TKC %0,02/K (taban yok)Toplam, bileşen toplamından küçük; kompanze aralık 5–45 °C
Kuvvet B — S-tipi, mV/VA + sınıfSınıf 0,05 (taban yok); NL %0,02 FS; sıfır hist. %0,02 FS; sürünme %0,1 FSTK0 %0,02 FS/K, TKC %0,01 okuma/KTablo yalnız 100 N için; sınıf sıcaklığı kapsamıyor görünüyor
Kuvvet C — membran, 25 NA + sınıfSınıf 1 (taban yok); NL %0,1 FS; sıfır hist. %0,05 FS; sürünme %0,1 FSTK0 %0,02 FS/K, TKC %0,02 okuma/KSınıf, bileşen toplamının (0,25) 4 katı; kapsamı yazmıyor
Kuvvet D — yük hücresiA (ya da B)NL %0,25 FS (yalnız %20–100 yükte); eğri sapması %0,25 FS; hist. %0,2–0,25 FSTK0 = TKC ≤%0,02 FS/KEğri sapması tanımsız; NL + hist. yerine tek değer (Mod B) sayılabilir, onlarla birlikte toplanmaz
Basınç A / B — ince film / alt-minyatür, mV/VBNL + hist. ±%0,25 tip. / ±%0,35 maks. FS; tekrarlanabilirlik ±%0,02 FS tip.Birleşik ±%0,02 FS/KBasınç B’de ivme etkisi ±%0,02 FS/g; ±%3 FS ayar toleransı tek satırdır
Titreşim A — IEPE piezoANL ±%1 FSO (tam skala çıkışı); ±%5 ve ±1 dB bantları; enine <%5Yalnız eğriTüm değerler tipik; FSO tabanı tanımsız
Titreşim C — IEPE kesme, 1 V/gADuyarlılık ±%5; %5, %10 ve 3 dB bantları; enine <%5−%0,02/K (<40 °C), −%0,03/K (>40 °C)Bant ve duyarlılık toleransı baskın
Titreşim D — MEMS (mikro-elektromekanik), 4–20 mA RMS hızA4 mA ve 20 mA ±%5; doğrusalsızlık ±%1 maks. (tabanlar yok)Yok10–1000 Hz ±%30; bant toleransı diğer terimleri ezer

%FS mi, %okuma mı? Düşük Yükte Hata Neden Büyür?

%FS tabanlı bir hatanın mutlak büyüklüğü çalışma noktasından bağımsızdır; okunan değere oranlandığında ise yük azaldıkça büyür. Çalışma noktası x = okunan değer / tam skala olmak üzere:

E_okuma = E_FS / x

x = 0,2’de, yani tam skalanın %20’sinde, bağıl hata 1 / 0,2 = 5 katına çıkar; hesaplayıcı bu yüzden x < 0,2’de uyarı verir. Basınç B’nin 10 bar’lık modelinde maksimum doğrusalsızlık ve histerezis (±%0,35 FS) ile tekrarlanabilirlik (±%0,02 FS) en kötü durumda toplanınca %0,37 FS, yani 0,0037 × 10 bar = ±37 mbar eder. 2 bar’da bu bant okumanın 37 mbar / 2000 mbar × 100 = %1,85’idir. 20 K’lik sıcaklık farkı da eklenince (0,02 × 20 = %0,40 FS) toplam %0,77 FS’ye, 2 bar’da en kötü durumda %3,85, RSS ile %2,66 okumaya çıkar.

Tam skalaya göre sabit bir hatanın, çalışma noktası düştükçe okumaya göre 1/x oranında büyümesi
Tam skalaya göre (%FS) sabit bir hata, çalışma noktası düştükçe okumaya göre 1/x oranında büyür; %20 FS’de beş kat.

Datasheet aynı satırları basınç sensörünün 5 bar’lık modeli için de verir; 2 bar’da x = 0,4 olur ve ΔT = 0’daki hata 0,37 / 0,4 = %0,925 okumaya iner. Sınırı aşırı yük çizer: Basınç B’nin güvenli aşırı yükü %150 FS’dir; basınç tepeleri bunu aşıyorsa küçük aralık seçilemez. Kuvvet B’nin %okuma/K TKC’si gibi okuma tabanlı terimler ise yükle birlikte küçüldüğü için bu şişmeye katılmaz.

Hata Bileşenlerini Birleştirmek: En Kötü Durum, RSS ve Daranın Düşürdükleri

Ortak tabana (%FS ya da mutlak birim) getirilen bileşenler iki biçimde toplanır: en kötü durum (WC, worst case; doğrusal toplam) ve RSS. Gelişmiş seçenek olarak GUM (ölçüm belirsizliği ifade kılavuzu) yaklaşımı da kullanılabilir.

En kötü durum (doğrusal toplam)  E_wc  = Σ |e_i|
Olası değer (RSS)                E_rss = √( Σ e_i² )
GUM, k = 2                       U     = 2 · √( Σ (e_i / √3)² ) = 1,155 · E_rss
Sıfır sıcaklık terimi            e_T0  = TK0 · |ΔT|
Duyarlılık sıcaklık terimi       e_TC  = TKC · |ΔT| · x    (TKC %okuma tabanlıysa)
                                 e_TC  = TKC · |ΔT|        (TKC %FS tabanlıysa)
Sıcaklık farkı                   ΔT    = T_çalışma − T_ref
Mutlak hata                      ΔM    = E / 100 · FS

En kötü durum, tüm hataların aynı anda ve aynı yönde en büyük değerini aldığını varsayan bir üst sınırdır. RSS terimlerin bağımsız ve rastgele olduğunu varsayar; bu yüzden “olası” bir değerdir. Oysa doğrusalsızlık ve histerezis aynı artan-azalan kalibrasyon eğrisinden çıkar, bağımsız değildir; gerçek hata genellikle ikisinin arasındadır. GUM yaklaşımı her sınır değerini dikdörtgen dağılımlı kabul edip √3’e böler ve sonucu k = 2 ile genişletir; 2 / √3 = 1,155 çarpanı buradan gelir.

  • Girer: moda göre ya doğrusalsızlık + histerezis + tekrarlanabilirlik, ya birleşik değer (+ tekrarlanabilirlik), ya da TEB veya sınıf; yalnız biri. Üstüne, TEB veya sınıf sıcaklığı kapsamıyorsa sıcaklık terimleri, uygulamaya göre de uzun süreli statik kuvvette sürünme, döner torkta devir etkisi × devir, basınçta ivme duyarlılığı × ivme eklenir.
  • Varsayılan olarak hariç: duyarlılık toleransı (sertifikadaki gerçek duyarlılığı kullandığınız varsayımıyla; yerine kalibrasyon belirsizliği girilebilir), sıfır ofseti (dara aldığınız varsayımıyla), gürültü ve dalgalanma (ortalama okuduğunuz varsayımıyla). Varsayım düzeneğinizde geçerli değilse terimi ekleyin. Dalgalanma tepe-tepe değerin yarısıyla girer: Tork A’nın <50 mV tepe-tepe dalgalanması 10 V çıkışta 50 mV / 10 000 mV × 100 = %0,5 FS, yani ±%0,25 FS’dir.
  • Hiçbir zaman girmez: yük, devir, eğilme ve yanal kuvvet sınırları; bunlar yalnız kontrol değeridir.

Referans sıcaklık datasheet’te yazıyorsa o kullanılır (Titreşim A ve D 24 °C yazar; tork, kuvvet ve basınç datasheet’lerinin hiçbiri yazmaz), yazmıyorsa T_ref = 23 °C varsayılır ve sonuç “varsayım” olarak işaretlenir. Darayı çalışma sıcaklığında alırsanız TK0 terimi düşer. Tek birleşik katsayı bir kez uygulanır; Tork B’deki gibi “sıfır / duyarlılık” için yazılmış tek değer ise iki terime ayrı ayrı girer. Kompanze aralığın dışındaki sonuç “garanti dışı” olarak işaretlenir; çalışma aralığının dışında hesap yapılmaz.

Titreşimde frekans bandı terimi zorunludur; ölçüm frekansı hiçbir banda düşmüyorsa hesap yapılmaz. Titreşim C, 6 g ve 1000 Hz’de (%5 bandı) kalibre duyarlılıkla şu terimleri verir: bant %5, enine 5 × 0,2 = %1 (enine/eksenel ivme oranı 0,2) ve 25 °C’de çalışmada sıcaklık |−0,02| × 2 = %0,04 (duyarlılık için referans sıcaklık basılı olmadığından T_ref = 23 °C varsayımıyla ΔT = 2 K). Sonuç WC %6,04, RSS √(25 + 1 + 0,0016) ≈ %5,10 okumadır. Yalnız 3 dB bandının kapsadığı 3500 Hz’de bant terimi (10^(3/20) − 1) × 100 = %41,3 olur ve sonuç WC %42,3, RSS %41,3 okumaya çıkar. Tork, kuvvet ve basınçta dinamik etki varsayılan olarak toplama girmez, uyarı olarak gösterilir; isterseniz varsayımı açıkça yazılan bir modelle (torkta 1. derece alçak geçiren, kuvvette rezonans) sayısal olarak eklenebilir.

İşlenmiş Örnek: 100 N·m Tork Sensöründe Toplam Hata Bandı

Tork sensörü seçimine örnek olarak Tork A’nın 100 N·m’lik tek aralıklı modelini ele alalım: doğrusalsızlık %0,05 FS, histerezis %0,1 FS, TK0 %0,015 FS/K, TKC %0,010 FS/K (FS tabanlı); duyarlılık toleransı hariç. Referans sıcaklık basılı olmadığından 23 °C varsayılır; ΔT = 20 K, 43 °C’de çalışmaya karşılık gelir ve 0–60 °C kompanze aralığın içindedir.

ΔT = 0’da: E_wc = 0,05 + 0,1 = %0,15 FS; E_rss = √(0,05² + 0,1²) = √0,0125 = %0,112 FS.

ΔT = 20 K’de: e_T0 = 0,015 × 20 = %0,30 FS ve e_TC = 0,010 × 20 = %0,20 FS. E_wc = 0,05 + 0,1 + 0,30 + 0,20 = %0,65 FS; E_rss = √(0,0025 + 0,01 + 0,09 + 0,04) = √0,1425 = %0,377 FS. Bu ±0,65 N·m’lik bant 20 N·m’de okumanın 0,65 / 0,2 = %3,25’idir.

DurumÇalışma noktasıΔTWC %FSRSS %FSWC %okumaRSS %okuma
1%100 FS (100 N·m)0 K0,150,1120,150,11
2%100 FS (100 N·m)20 K0,650,3770,650,38
3%20 FS (20 N·m)0 K0,150,1120,750,56
4%20 FS (20 N·m)20 K0,650,3773,251,89
4b%20 FS, TKC yükle ölçekli20 K0,490,3232,451,61

Sonucu doğrusalsızlık değil sıcaklık belirliyor: 20 K farkta yalnız TK0 terimi (%0,30 FS), doğrusalsızlık ile histerezisin toplamının (%0,15 FS) iki katıdır; düşük yük bu farkı okuma tabanında beş katına çıkarır. TKC yükle ölçeklenirse (0,010 × 20 × 0,2 = %0,04 FS) bant 4b satırına iner; datasheet TKC’yi FS tabanında bastığı için bu iyimser bir yorumdur. Duyarlılık toleransı (±%0,1 FS) dahil edilirse Durum 1’de WC %0,25, RSS √(0,0125 + 0,01) = %0,15 FS olur.

Karar için iki yol öne çıkar. Aralığı küçültmek: Tork A’nın 20 N·m’lik modeli aynı satırları taşır; 20 K’de en kötü durum 0,65 / 100 × 20 = 0,13 N·m, yani %0,65 okumadır; tepe torku ise nominalin %200’ü olan maks. çalışma torkunu aşmamalıdır. Darayı çalışma sıcaklığında almak: TK0 düşer ve %20 FS, 20 K’de en kötü durum 0,05 + 0,10 + 0,20 = %0,35 FS’ye, RSS √0,0525 ≈ %0,23 FS’ye iner.

Toplam Doğruluk Bandı Hesaplayıcısı

Datasheet satırlarını olduğu gibi girin ve her satırın tabanını seçin: %FS, %okuma, mutlak ya da belirtilmemiş; “/10 K” gibi ölçek çevrimlerini araç yapar. Sekmeler: tork, kuvvet, basınç ve titreşim. Tabanı basılı olmayan yüzdeler %FS kabul edilip “varsayım” olarak işaretlenir; sınıf değerinin tabanını siz seçersiniz. Sonuçta en kötü durum ve RSS yan yana, %FS, %okuma ve mutlak birimde gelir; GUM k = 2 gelişmiş seçeneklerdedir. Duyarlılık toleransı, sıfır ofseti ve gürültü varsayılan olarak hariçtir. Titreşim sekmesi, ölçüm frekansını içeren bir bant girilmeden sonuç vermez.

Hesaplayıcı yükleniyor…

Datasheet Okurken 10 Tuzak

  1. Yöntemi belirtilmemiş doğrusalsızlık. 14 datasheet’in hiçbiri BFSL mi uç nokta mı olduğunu yazmıyor; tek yönde bükülmüş bir eğride iki yöntem yaklaşık iki kat farklı sayı verir. Yöntemi teklif aşamasında yazılı sorun.
  2. Sınıf, %FS demek değildir. Kuvvet A (3 eksenli) “sınıf %0,2” yazar ama tabanını basmaz; bu değeri sessizce %0,2 FS saymak bir varsayımdır. Sınıfın kapsamını ve tabanını da tedarikçiye sorun.
  3. Başlıktaki en iyi değer. Tork A’nın ilk sayfası “≤±%0,05 FS” der, teknik tablo en küçük iki aralık için %0,1 FS verir. Yer değiştirme B’nin başlıktaki ±%0,05’i (başlıkta taban basılı değil) yalnız 150 mm aralıkta geçerlidir; 25 mm’de ±%0,2 FS’dir.
  4. %/K ile %/10 K. Tork B’nin <±%0,1/10 K değeri (taban belirtilmemiş) kelvin başına %0,01’dir; ölçeği gözden kaçırmak sıcaklık terimini on kat büyütür.
  5. Tipik ile maksimum. Titreşim A’da değerlerin tamamı tipiktir ve sıcaklık eğrisi 24 °C’de sıfırdan değil, yaklaşık +%0,85’ten geçer. Basınç A ve B’de doğrusalsızlık ve histerezis tipik ±%0,25, maksimum ±%0,35 FS’dir; garanti bandı için maksimumu kullanın.
  6. Kompanze aralık ile çalışma aralığı. Kuvvet D katsayıları +15…+70 °C için verir, sensör ise −30…+80 °C’de çalışır; aradaki bölgede katsayılar garanti dışıdır.
  7. Yük ve devir sınırı hata değildir. Kuvvet B’deki “%100 FS yanal kuvvet sınırı” mekanik bir sınırdır; hata terimi olarak toplanmaz.
  8. IEPE bias gerilimi sıfır hatası değildir. Titreşim A’daki 8–12 V ve Titreşim B ile C’deki 12–14 V, AC kuplajlı çıkışın çalışma noktasıdır.
  9. −3 dB kesim frekansı “hatasız bant” değildir. Kesim frekansında genlik (10^(−3/20) − 1) × 100 = −%29,2 değişir; Tork C’nin 1 kHz kesim frekansındaki bir sinyal yaklaşık %29 eksik okunur.
  10. Bileşik basınç aralığında FS tüm açıklıktır. Basınç A’nın −1/+3 bar modelinde %FS hatalar 3 bar değil, 4 bar üzerinden hesaplanır.

Sıkça Sorulan Sorular

Toplam hata bandı nedir?

Toplam hata bandı (TEB), sensör çıkışının belirtilen koşullarda gerçek değerden en fazla ne kadar sapabileceğini tek sayıyla veren sınırdır. Kapsamı üreticiye göre değişir: bazıları yalnız doğrusalsızlık ve histerezisi, bazıları belirli bir sıcaklık aralığındaki sıcaklık etkilerini de içine alır. Datasheet kapsamı ve sıcaklık aralığını yazmıyorsa bandı ayrı bileşenlerden kendiniz birleştirmeniz gerekir; bu sayfadaki formüller ve hesaplayıcı bunun içindir.

RSS mi, doğrusal toplam mı kullanmalıyım?

İkisini birlikte değerlendirin. Doğrusal toplam (en kötü durum), tüm hataların aynı anda ve aynı yönde en büyük olduğunu varsayar ve üst sınırı verir. RSS terimlerin bağımsız olduğunu varsayar ve olası değeri verir; ancak doğrusalsızlık ile histerezis aynı eğriden geldiği için tam bağımsız değildir. Tork A örneğinde 20 K farkta iki sonuç %0,65 ve %0,377 FS’dir. Güvenlik payı gereken uygulamalarda doğrusal toplamı esas alın.

Kalibrasyon sertifikası hangi hataları sıfırlar?

Sertifikadaki gerçek duyarlılık değerini kullandığınızda duyarlılık toleransı bütçeden düşer, yerine sertifikanın kendi belirsizliği girer. Sıfır ofseti ise sertifikayla değil, ölçüm öncesi alınan dara ile düşer; dara çalışma sıcaklığında alınırsa TK0 da sıfırlanır. Doğrusalsızlık, histerezis, tekrarlanabilirlik, TKC ve sürünme sensörün kendi davranışıdır; sertifika ilk üçünü belgeleyebilir ama hiçbirini ortadan kaldırmaz. TKC ve sürünme sertifikada genellikle yer almaz.

“Sınıf 0,1” ne demek?

Doğruluk sınıfı, üreticinin sensörü yerleştirdiği bir kalite basamağıdır; tek başına bir hata yüzdesi değildir. Tork B’de sınıf, birleşik doğrusalsızlık ve histerezis değerine eşittir. Kuvvet C’de kapsam hiç yazılmaz; sınıf (1), bileşenlerin toplamının (0,1 + 0,05 + 0,1 = 0,25) 4 katıdır. Tabanı basılı olmayan bir sınıfı %0,1 FS kabul etmek bir varsayımdır; sıcaklık etkisi de çoğu zaman dışarıda kalır.

Sensörü neden tam skalaya yakın seçmeliyim?

Hataların çoğu tam skalanın yüzdesi olarak verilir; yani mutlak büyüklükleri ölçtüğünüz değerden bağımsızdır. 100 N·m’lik bir sensörle 20 N·m ölçtüğünüzde %FS hatalar okumaya oranla beş katına çıkar. Aralığı, olağan çalışma noktanız tam skalanın üst bölümüne düşecek, ama tepe değerler aşırı yük sınırını aşmayacak biçimde seçmek bağıl hatayı küçültür.

Doğru Aralıkta Sensör Seçimi İçin

Kendi hesabınızda önce datasheet’in hangi modla yazıldığını belirleyin, her terimi bir kez sayın, tabanları ortaklayın, sıcaklık farkını ve çalışma noktasını ekleyin; en kötü durum ile RSS’i yan yana okuyun. %FS terimleri baskınsa aralığı küçültün; sıcaklık terimi baskınsa darayı çalışma sıcaklığında alın ya da daha küçük TK0’lı bir sensör arayın. Statik sensörlerde sıcaklık terimi baskın olduğunda bu iki adım, daha iyi sınıflı bir sensöre geçmekten genellikle daha çok kazandırır. Uygulamanız için doğru aralıkta ve doğru hata bütçesiyle bir sensör seçmek isterseniz bize yazın; datasheet’leri sizinle birlikte değerlendirelim.