什么是传感器校准-定义及其应用
我们使用不同的系统和类型的设备来测量各种物理量。测量的准确性取决于各种因素。用于测量的设备在更高的温度下使用时可能会失去精度，。。。
我们使用不同的系统和类型的设备来测量各种物理量。测量的准确性取决于各种因素。用于测量的设备在高温、高湿度或高湿度条件下使用时，可能会失去精度，受到退化、外部冲击等。这可以被视为测量中的误差。为了解决这一错误并对设备进行必要的更改，使用了校准方法。如今，传感器被用于进行各种测量。有传感器可以测量温度、颜色、湿度等。传感器校准在消除传感器测量中的误差方面发挥着至关重要的作用。
什么是传感器校准？
传感器是电子设备。他们对工作环境的变化很敏感。传感器的工作环境中不期望的和突然的变化给出了不期望的输出值。因此，预期输出与测量输出不同。这种预期输出和测量输出之间的比较称为传感器校准。
传感器校准在提高传感器性能方面起着至关重要的作用。它用于测量传感器引起的结构误差。传感器的预期值和测量值之间的差异称为结构误差。
工作原理
传感器校准有助于提高传感器的性能和准确性。有两个众所周知的过程，其中传感器校准是由行业完成的。在第一种方法中，公司将内部校准过程添加到其制造单元中，以执行传感器的单独校准。在这里，该公司还为传感器输出校正的设计添加了必要的硬件。通过此过程，可以更改传感器校准，以满足特定应用的要求。但这一过程增加了上市时间。
作为这种内部校准过程的替代方案，几家制造公司为传感器封装提供了高质量的汽车级MEMS传感器以及完整的系统级校准。在这个过程中，这些公司包括一个板载数字电路和软件，以帮助设计师提高传感器的功能和性能。为了减少产品设计时间和元件数量，包括电压调节和模拟信号滤波技术等数字电路。为了提高整体性能和功能，车载处理器配备了复杂的传感器融合算法。一些复杂的板载信号处理算法也有助于减少制造时间，从而加快上市时间。
标准参考方法
这里将传感器输出与标准物理参考进行比较，以了解一些传感器中的误差。传感器校准示例是标尺和量尺，对于温度传感器——100摄氏度的沸水，水的三点，对于加速度计——“地球表面的重力是恒定的1G”。
校准方法
传感器有三种标准校准方法。他们是-
- 一点校准。
- 两点校准。
- 多点曲线拟合。
在了解这些方法之前，我们必须了解特征曲线的概念。每个传感器都有一条特性曲线，显示传感器对给定输入值的响应。在校准过程中，将传感器的这一特性曲线与其理想的线性响应进行比较。
与特性曲线一起使用的一些术语是-
- 偏移量–此值告诉传感器输出是否高于或低于理想线性响应。
- 灵敏度或斜率–这给出了传感器输出的变化率。斜率的差异表明传感器输出以不同于理想响应的速率变化。
- 线性——并非所有传感器在给定的测量范围内都有线性特性曲线。
当只需要精确测量单个液位并且传感器是线性的时，单点校准用于校正传感器偏移误差。温度传感器通常是单点校准的。
两点校准用于校正斜率和偏移误差。当我们知道传感器输出在测量范围内是合理的线性时，就会使用这种校准。这里需要两个参考值-参考高，参考低。
多点曲线拟合用于在测量范围内不是线性的传感器，并且需要一些曲线拟合才能获得准确的测量结果。当热电偶在极热或极冷条件下使用时，通常会对其进行多点曲线拟合。
对于所有上述校准过程，绘制传感器的特性曲线，并与线性响应进行比较，误差是已知的。
传感器校准的应用
简单来说，传感器校准可以定义为所需输出和测量输出之间的比较。这些错误可能是由各种原因引起的。在传感器中看到的一些误差是由于不正确的零点参考引起的误差、由于传感器范围内的偏移引起的误差以及由于机械损坏引起的误差等。校准与调整不同。
校准过程包括将DUT-“被测设备”置于已知传感器惯性输入激励的配置中，这有助于我们确定测量中的实际误差。
校准过程有助于我们确定以下结果-
- DUT上未发现错误。
- 注意到一个错误，并且没有进行任何调整。
- 进行调整以消除误差，并将误差校正到所需水平。
对于传感器校准，使用传感器型号。传感器校准应用于控制系统中，以监测和调整控制过程。自动系统还应用te传感器校准，以获得无错误的结果。
传感器校准的使用
校准过程用于提高系统的性能和功能。它有助于减少系统中的错误。经过校准的传感器提供了准确的结果，并且可以用作比较的参考读数。
随着嵌入式技术的发展和传感器的低尺寸，许多传感器都集成在一个芯片上。一个传感器中未检测到的错误可能会导致整个系统降级。校准传感器以获得自动化系统的准确性能是很重要的。用于校准温度传感器的标准参考是什么？