દબાણ માપનમાં, તમે નોંધ કરી શકો છો કે માપન પરિણામો તરત જ ઇનપુટ દબાણમાં ફેરફારોને પ્રતિબિંબિત કરતા નથી અથવા જ્યારે દબાણ તેની પ્રારંભિક સ્થિતિમાં પાછું આવે છે ત્યારે સંપૂર્ણ રીતે સુસંગત નથી. ઉદાહરણ તરીકે, વજન માપવા માટે બાથરૂમ સ્કેલનો ઉપયોગ કરતી વખતે, સ્કેલના સેન્સરને તમારા વજનના વાંચનને ચોક્કસ રીતે સમજવા અને સ્થિર કરવા માટે સમયની જરૂર છે. આપ્રતિભાવ સમયસેન્સર પ્રારંભિક ડેટાની વધઘટ તરફ દોરી જાય છે. એકવાર સેન્સર લોડ સાથે એડજસ્ટ થઈ જાય અને ડેટા પ્રોસેસિંગ પૂર્ણ કરે, રીડિંગ્સ વધુ સ્થિર પરિણામો પ્રદર્શિત કરશે.આ સેન્સરની ખામી નથી પરંતુ ઘણા ઇલેક્ટ્રોનિક માપન ઉપકરણોની સામાન્ય લાક્ષણિકતા છે, ખાસ કરીને જ્યારે રીઅલ-ટાઇમ ડેટા પ્રોસેસિંગ અને સ્થિર-સ્થિતિ સિદ્ધિ સામેલ હોય. આ ઘટનાને સેન્સર હિસ્ટેરેસિસ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
પ્રેશર સેન્સરમાં હિસ્ટેરેસિસ શું છે?
સેન્સરહિસ્ટેરેસિસસામાન્ય રીતે જ્યારે ઇનપુટમાં ફેરફાર થાય છે (જેમ કે તાપમાન અથવા દબાણ), અને આઉટપુટ સિગ્નલ તરત જ ઇનપુટ ફેરફારને અનુસરતું નથી, અથવા જ્યારે ઇનપુટ તેની મૂળ સ્થિતિમાં પરત આવે છે, ત્યારે આઉટપુટ સિગ્નલ તેની પ્રારંભિક સ્થિતિમાં સંપૂર્ણપણે પાછું આવતું નથી. . આ ઘટના સેન્સરના લાક્ષણિક વળાંક પર જોઈ શકાય છે, જ્યાં સીધી રેખાને બદલે ઇનપુટ અને આઉટપુટ વચ્ચે લેગિંગ લૂપ-આકારનો વળાંક હોય છે. ખાસ કરીને, જો તમે ચોક્કસ ચોક્કસ મૂલ્યથી ઇનપુટ વધારવાનું શરૂ કરો છો, તો સેન્સરનું આઉટપુટ પણ તે મુજબ વધશે. જો કે, જ્યારે ઇનપુટ મૂળ બિંદુ પર પાછા આવવાનું શરૂ કરે છે, ત્યારે તમે જોશો કે ઘટાડાની પ્રક્રિયા દરમિયાન આઉટપુટ મૂલ્યો મૂળ આઉટપુટ મૂલ્યો કરતા વધારે છે, લૂપ બનાવે છે અથવાહિસ્ટેરેસિસ લૂપ. આ દર્શાવે છે કે વધતી અને ઘટતી પ્રક્રિયા દરમિયાન, સમાન ઇનપુટ મૂલ્ય બે અલગ-અલગ આઉટપુટ મૂલ્યોને અનુરૂપ છે, જે હિસ્ટેરેસિસનું સાહજિક પ્રદર્શન છે.
ડાયાગ્રામ પ્રેશર એપ્લીકેશન પ્રક્રિયા દરમિયાન પ્રેશર સેન્સરમાં આઉટપુટ અને લાગુ દબાણ વચ્ચેનો સંબંધ દર્શાવે છે, જે હિસ્ટેરેસીસ વળાંકના સ્વરૂપમાં રજૂ થાય છે. આડી અક્ષ સેન્સર આઉટપુટનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, અને ઊભી અક્ષ લાગુ દબાણનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. લાલ વળાંક એ પ્રક્રિયાનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે જ્યાં સેન્સર આઉટપુટ ધીમે ધીમે વધતા દબાણ સાથે વધે છે, જે નીચાથી ઉચ્ચ દબાણ તરફ પ્રતિભાવ માર્ગ દર્શાવે છે. વાદળી વળાંક સૂચવે છે કે જેમ જેમ લાગુ દબાણ ઓછું થવાનું શરૂ થાય છે તેમ, સેન્સરનું ઉત્પાદન પણ ઘટતું જાય છે, ઉચ્ચ દબાણથી પાછા નીચા તરફ, દબાણના અનલોડિંગ દરમિયાન સેન્સરની પ્રતિક્રિયા દર્શાવે છે. બે વળાંકો વચ્ચેનો વિસ્તાર, હિસ્ટેરેસિસ લૂપ, લોડિંગ અને અનલોડિંગ દરમિયાન સમાન દબાણ સ્તરે સેન્સર આઉટપુટમાં તફાવત દર્શાવે છે, જે સામાન્ય રીતે સેન્સર સામગ્રીના ભૌતિક ગુણધર્મો અને આંતરિક બંધારણને કારણે થાય છે.
પ્રેશર હિસ્ટેરેસિસના કારણો
માં હિસ્ટેરેસિસની ઘટનાદબાણ સેન્સર્સમુખ્યત્વે બે મુખ્ય પરિબળોથી પ્રભાવિત છે, જે સેન્સરના ભૌતિક ગુણધર્મો અને ઓપરેટિંગ મિકેનિઝમ સાથે નજીકથી સંબંધિત છે:
- સામગ્રીની સ્થિતિસ્થાપક હિસ્ટ્રેસીસ બાહ્ય દળોને આધિન હોય ત્યારે કોઈપણ સામગ્રી ચોક્કસ અંશે સ્થિતિસ્થાપક વિકૃતિમાંથી પસાર થાય છે, લાગુ કરાયેલા દળોને સામગ્રીનો સીધો પ્રતિસાદ. જ્યારે બાહ્ય બળ દૂર થાય છે, ત્યારે સામગ્રી તેની મૂળ સ્થિતિમાં પાછા ફરવાનો પ્રયાસ કરે છે. જો કે, આ પુનઃપ્રાપ્તિ સામગ્રીની આંતરિક રચનામાં બિન-એકરૂપતા અને પુનરાવર્તિત લોડિંગ અને અનલોડિંગ દરમિયાન આંતરિક માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરમાં સહેજ બદલી ન શકાય તેવા ફેરફારોને કારણે પૂર્ણ થતી નથી. આના પરિણામે સતત લોડિંગ અને અનલોડિંગ પ્રક્રિયાઓ દરમિયાન યાંત્રિક વર્તણૂક આઉટપુટમાં વિલંબ થાય છે, જે તરીકે ઓળખાય છેસ્થિતિસ્થાપક હિસ્ટેરેસિસ. ની એપ્લિકેશનમાં આ ઘટના ખાસ કરીને સ્પષ્ટ છેદબાણ સેન્સર્સ, કારણ કે સેન્સર્સને વારંવાર દબાણના ફેરફારોને ચોક્કસ રીતે માપવા અને પ્રતિસાદ આપવાની જરૂર પડે છે.
- ઘર્ષણ પ્રેશર સેન્સરના યાંત્રિક ઘટકોમાં, ખાસ કરીને તેમાં ફરતા ભાગોનો સમાવેશ થાય છે, ઘર્ષણ અનિવાર્ય છે. આ ઘર્ષણ સેન્સરની અંદરના સંપર્કોમાંથી આવી શકે છે, જેમ કે સ્લાઈડિંગ કોન્ટેક્ટ પોઈન્ટ્સ, બેરીંગ્સ વગેરે. જ્યારે સેન્સર દબાણ કરે છે, ત્યારે આ ઘર્ષણ પોઈન્ટ સેન્સરની આંતરિક યાંત્રિક રચનાઓની મુક્ત હિલચાલને અવરોધે છે, જેના કારણે સેન્સરના પ્રતિભાવ વચ્ચે વિલંબ થાય છે. વાસ્તવિક દબાણ. જ્યારે દબાણને અનલોડ કરવામાં આવે છે, ત્યારે સમાન ઘર્ષણ બળો આંતરિક માળખાને તરત જ બંધ થતા અટકાવી શકે છે, આમ અનલોડિંગ તબક્કા દરમિયાન હિસ્ટેરેસિસ પણ દર્શાવે છે.
આ બે પરિબળો એકસાથે પુનરાવર્તિત લોડિંગ અને અનલોડિંગ પરીક્ષણો દરમિયાન સેન્સરમાં જોવા મળેલા હિસ્ટ્રેસીસ લૂપ તરફ દોરી જાય છે, એક લાક્ષણિકતા જે ઘણીવાર એપ્લિકેશન્સમાં ખાસ ચિંતાનો વિષય હોય છે જ્યાં ચોકસાઇ અને પુનરાવર્તિતતાની ખૂબ માંગ હોય છે. આ હિસ્ટેરેસિસની ઘટનાની અસરને ઘટાડવા માટે, સેન્સર માટે સાવચેતીપૂર્વક ડિઝાઇન અને સામગ્રીની પસંદગી મહત્વપૂર્ણ છે, અને એપ્લિકેશન્સમાં આ હિસ્ટ્રેસિસની ભરપાઈ કરવા માટે સોફ્ટવેર અલ્ગોરિધમ્સની પણ જરૂર પડી શકે છે.
માં હિસ્ટેરેસિસની ઘટનાદબાણ સેન્સર્સસેન્સરના ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો અને તેના કાર્યકારી વાતાવરણ સાથે સીધા જ સંબંધિત વિવિધ પરિબળોથી પ્રભાવિત થાય છે.
કયા પરિબળો સેન્સર હિસ્ટેરેસિસ તરફ દોરી જાય છે?
1. સામગ્રી ગુણધર્મો
- સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ: સામગ્રીના સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ જ્યારે બળને આધિન હોય ત્યારે સ્થિતિસ્થાપક વિકૃતિની ડિગ્રી નક્કી કરે છે. ઉચ્ચ સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ ધરાવતી સામગ્રીઓ ઓછી વિકૃત થાય છે, અને તેમનીસ્થિતિસ્થાપક હિસ્ટેરેસિસપ્રમાણમાં ઓછી હોઈ શકે છે.
- પોઈસનનો ગુણોત્તર: પોઈસનનો ગુણોત્તર બળને આધિન હોય ત્યારે સામગ્રીમાં બાજુના સંકોચન અને રેખાંશ વિસ્તરણના ગુણોત્તરનું વર્ણન કરે છે, જે લોડિંગ અને અનલોડિંગ દરમિયાન સામગ્રીના વર્તનને પણ અસર કરે છે.
- આંતરિક માળખું: સામગ્રીનું માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર, જેમાં ક્રિસ્ટલ સ્ટ્રક્ચર, ખામીઓ અને સમાવેશ થાય છે, તેના યાંત્રિક વર્તન અને હિસ્ટેરેસિસ લાક્ષણિકતાઓને અસર કરે છે.
2. ઉત્પાદન પ્રક્રિયા
- મશીનિંગ ચોકસાઇ: સેન્સર ઘટક મશીનિંગની ચોકસાઇ તેના પ્રભાવને સીધી અસર કરે છે. ઉચ્ચ ચોકસાઇવાળા ઘટકો વધુ સારી રીતે ફિટ થાય છે, નબળા ફિટને કારણે વધારાના ઘર્ષણ અને તાણની સાંદ્રતા ઘટાડે છે.
- સપાટીની ખરબચડી: સપાટીની સારવારની ગુણવત્તા, જેમ કે સપાટીની ખરબચડી, ઘર્ષણની તીવ્રતાને અસર કરે છે, જેનાથી સેન્સરની પ્રતિક્રિયાની ગતિ અને હિસ્ટેરેસિસને પ્રભાવિત કરે છે.
- તાપમાનના ફેરફારો સામગ્રીના ભૌતિક ગુણધર્મોને અસર કરે છે, જેમ કે સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ અને ઘર્ષણ ગુણાંક. ઉચ્ચ તાપમાન સામાન્ય રીતે સામગ્રીને નરમ બનાવે છે, સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ ઘટાડે છે અને ઘર્ષણમાં વધારો કરે છે, જેનાથી હિસ્ટેરેસિસ વધે છે. તેનાથી વિપરીત, નીચું તાપમાન સામગ્રીને સખત અને વધુ બરડ બનાવી શકે છે, જે હિસ્ટેરેસિસને અલગ અલગ રીતે અસર કરે છે.
3. તાપમાન
- તાપમાનના ફેરફારો સામગ્રીના ભૌતિક ગુણધર્મોને અસર કરે છે, જેમ કે સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ અને ઘર્ષણ ગુણાંક. ઉચ્ચ તાપમાન સામાન્ય રીતે સામગ્રીને નરમ બનાવે છે, સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ ઘટાડે છે અને ઘર્ષણમાં વધારો કરે છે, જેનાથી હિસ્ટેરેસિસ વધે છે. તેનાથી વિપરીત, નીચું તાપમાન સામગ્રીને સખત અને વધુ બરડ બનાવી શકે છે, જે હિસ્ટેરેસિસને અલગ અલગ રીતે અસર કરે છે.
જોખમો
માં હિસ્ટેરેસિસની હાજરીદબાણ સેન્સર્સસેન્સરની ચોકસાઈ અને વિશ્વસનીયતાને અસર કરતા માપન ભૂલો થઈ શકે છે. ચોક્કસ ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયા નિયંત્રણ અને જટિલ તબીબી સાધનોની દેખરેખ જેવા ઉચ્ચ-ચોકસાઇ માપની આવશ્યકતા ધરાવતી એપ્લિકેશન્સમાં, હિસ્ટેરેસિસ નોંધપાત્ર માપન ભૂલો તરફ દોરી શકે છે અને સમગ્ર માપન પ્રણાલીને નિષ્ફળ પણ કરી શકે છે. તેથી, હિસ્ટેરેસીસની અસરને સમજવી અને ઘટાડવી એ કાર્યક્ષમ અને સચોટ કામગીરીને સુનિશ્ચિત કરવાનો મુખ્ય ભાગ છે.દબાણ સેન્સર્સ.
પ્રેશર સેન્સરમાં હિસ્ટેરેસિસ માટેના ઉકેલો:
માં સૌથી ઓછી શક્ય હિસ્ટેરેસિસ અસરોની ખાતરી કરવા માટેદબાણ સેન્સર્સ, ઉત્પાદકોએ સેન્સર પ્રદર્શનને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા માટે ઘણા મુખ્ય પગલાં લીધા છે:
- સામગ્રીની પસંદગી: હિસ્ટેરેસિસમાં સામગ્રીની પસંદગી નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવે છે. તેથી, ઉત્પાદકો સેન્સર બાંધકામમાં વપરાતી મુખ્ય સામગ્રી, જેમ કે ડાયાફ્રેમ્સ, સીલ અને ભરણ પ્રવાહીને કાળજીપૂર્વક પસંદ કરે છે, તેની ખાતરી કરવા માટે કે તેઓ વિવિધ કાર્યકારી પરિસ્થિતિઓમાં ન્યૂનતમ હિસ્ટેરેસિસ દર્શાવે છે.
- ડિઝાઇન ઑપ્ટિમાઇઝેશન: સેન્સરની માળખાકીય ડિઝાઇનમાં સુધારો કરીને, જેમ કે ડાયાફ્રેમ્સનો આકાર, કદ અને જાડાઈ, અને સીલિંગ પદ્ધતિઓને ઑપ્ટિમાઇઝ કરીને, ઉત્પાદકો ઘર્ષણ, સ્થિર ઘર્ષણ અને સામગ્રીના વિકૃતિને કારણે થતા હિસ્ટેરેસિસને અસરકારક રીતે ઘટાડી શકે છે.
- વૃદ્ધત્વની સારવાર: નવા ઉત્પાદિત સેન્સર નોંધપાત્ર પ્રારંભિક હિસ્ટેરેસિસનું પ્રદર્શન કરી શકે છે. દ્વારાવૃદ્ધત્વ સારવારઅને ચોક્કસ પરીક્ષણ કાર્યક્રમો, સામગ્રીને સ્થિર અને અનુકૂલિત કરવા માટે ઝડપી કરી શકાય છે, આમ આ પ્રારંભિક હિસ્ટ્રેસિસને ઘટાડે છે. નીચેની છબી બતાવે છેXDB305પસારવૃદ્ધત્વ સારવાર.
- સખત ઉત્પાદન નિયંત્રણ: ઉત્પાદન પ્રક્રિયા દરમિયાન સહિષ્ણુતા અને ગુણવત્તાને સખત રીતે નિયંત્રિત કરીને, ઉત્પાદકો દરેક સેન્સરની સુસંગતતા સુનિશ્ચિત કરે છે અને હિસ્ટેરેસિસ પર ઉત્પાદન ભિન્નતાની અસરને ઘટાડે છે.
- અદ્યતન કેલિબ્રેશન અને વળતર: કેટલાક ઉત્પાદકો સેન્સર આઉટપુટમાં હિસ્ટેરેસિસને ચોક્કસ રીતે મોડેલ કરવા અને સુધારવા માટે અદ્યતન ડિજિટલ વળતર તકનીક અને મલ્ટિ-પોઇન્ટ કેલિબ્રેશન પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરે છે.
- પર્ફોર્મન્સ ટેસ્ટિંગ અને ગ્રેડિંગ: બધા સેન્સર તેમની હિસ્ટેરેસિસ લાક્ષણિકતાઓનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે વિગતવાર પરીક્ષણમાંથી પસાર થાય છે. પરીક્ષણ પરિણામોના આધારે, સેન્સર્સને એ સુનિશ્ચિત કરવા માટે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે કે માત્ર ચોક્કસ હિસ્ટેરેસીસ ધોરણોને પૂર્ણ કરતા ઉત્પાદનો બજારમાં રજૂ કરવામાં આવે છે.
- એક્સિલરેટેડ લાઇફ ટેસ્ટિંગ: તેમના અપેક્ષિત આયુષ્ય દરમિયાન સેન્સરની કામગીરીની સ્થિરતાને ચકાસવા માટે, ઉત્પાદકો હિસ્ટેરેસિસ સ્વીકાર્ય મર્યાદામાં રહે તેની ખાતરી કરવા માટે નમૂનાઓ પર ઝડપી વૃદ્ધત્વ અને જીવન પરીક્ષણો હાથ ધરે છે.
આ વ્યાપક પગલાં ઉત્પાદકોને અસરકારક રીતે નિયંત્રિત કરવામાં અને હિસ્ટેરેસિસની ઘટનાને ઘટાડવામાં મદદ કરે છે.દબાણ સેન્સર્સ, ખાતરી કરો કે સેન્સર વાસ્તવિક એપ્લિકેશન્સમાં ઉચ્ચ ચોકસાઈ અને વિશ્વસનીયતાની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે.
પોસ્ટ સમય: મે-09-2024