ما هو مستشعر المستوى السعوي؟ الجزء الثاني

التأثير على عوامل وتدابير الحد من الفقر

العوامل المؤثرة

لأن الـ "ديليكتريك" يتغيّر بدرجات الحرارة أجهزة استشعار أسرية وتتسم بالحساسية الشديدة للتغيرات البيئية، مثل درجة الحرارة والرطوبة، والتقلبات في درجات الحرارة أثناء عملية الاستشعار، لها أهم تأثير على الأداء.

وبالإضافة إلى ذلك، يمكن للعديد من العوامل الخارجية أن تؤثر على عناصر الاستشعار على المستوى الأسري بسبب الآثار الحادة.

الجسم البشري نفسه يقدم الكثير من القدرات الطفيلية التي يمكن أن تتدخل في القياس يُظهر جهاز الاستشعار على مستوى القدرات سلوكاً غير أعمى بسبب التأثيرات الحادة

KSLV605 كيفية تحسين (حل)

لتجنب عوامل النفوذ تلك، صممنا KSLV605 مستشعر من المستوى الأسري

كيفية تجنب تأثيرات الحرارة

وفي تطبيقات الاستشعار على مستوى السائل، يكون التعويض عن درجة الحرارة أكثر صعوبة لأننا لا نستطيع أن نفترض أن جهاز الاستشعار السائل غير مشمول بالسائل؛ وقد يشمل ذلك أي مستوى لأي مدة زمنية.

ولذلك يجب علينا أن نعوض عن تفاوت درجات الحرارة من خلال استخدام الخوارزميات وتصميمات أجهزة الاستشعار المثلى.

وهذا النهج يقلل إلى أدنى حد من الأثر الناجم عن انجراف درجة الحرارة، مما يؤثر على عدد من البارامترات في نظام للاستشعار على مستوى السائل. أولاً هو القدرة على القياس

ويؤثر السحب على بارامترات أخرى في النظام، مثل المكثف المتكامل والحاضر الذي يستخدمه محرك الاستشعار الأسري.

ونتيجة لهذه التباينات، يزداد العد الخام أيضا أو ينخفض بسبب درجة الحرارة (الشكل 2-1). وتحوّل دائرة الاستشعار الكفاءات القدرة إلى العد الرقمي الذي يُعرف بالعد الخام.

تغير مقياس الحرارة بسبب تغير درجة الحرارة، والاكسس درجة حرارة، والياكسي هو العد الخام
الشكل ٢-١: تغير مقياس الحرارة بسبب تغير درجة الحرارة؛
(إكساكسيس) هو درجة الحرارة، (ياكسيس) هو العد الخام

وهناك طريقتان ممكنتان للتغلب على هذه المسألة:

1: ثابت تعويض درجة الحرارة capacitor

A temperature compensation capacitor is a sensor that has similar characteristics as the other sensors used for detecting the liquid level.

غير أنه لا يوضع على اتصال مباشر بالسائل. وبعبارة أخرى، يجب أن يظل هذا المجس غير متأثر بالمستوى السائل. ويُستخدم العد الخام لهذا المكثف كمرجع للمجسات الفعلية.

وبما أن مجس تعويضات درجة الحرارة والمجس الفعلي له نفس الخصائص، فإن تأثير درجة الحرارة على كل من المستشعرات سيكون هو نفسه.

وبهذه الطريقة، يمكن إبطال أثر درجة الحرارة على أجهزة استشعار الكشف على مستوى السائل باستخدام جهاز استشعار التعويض عن درجة الحرارة كمرجع.

وجدير بالملاحظة أن تعويض درجة الحرارة على مستشعر الكشف من مستوى السائل باستخدام جهاز الاستشعار التعويضي عن درجة الحرارة يجب أن يتم عندما يكون الخزان فارغا وعندما يكون هناك سائل في الصهريج.

وفي حالة عدم معرفة الرخصة ودرجة الحرارة، يمكن استخدام جهاز استشعار مرجعي ليحل محل الاكتفاء المرجعي.

ويعرض الشكل 2 - 2 الحاوية على حاوية تحمل لوحات استشعار وجهاز استشعار مرجعي في القاع. وهذا للتأكد من أن الإشارة هي قياس السائل حتى بمستوى منخفض للملء. وتنتج هذه التشكيلة قياسات قياسية للنسب. وهذا يعني أن النسبة بين مستشعرات المستوى والمجس المرجعي ستكون دائماً مستقلة عن الممتلكات المادية أو درجة الحرارة.

وفي هذه التشكيلة، ستؤثر كلتا البارامترات على كل من المستشعرات وهناك بالنسبة للأرصدة نفسها فيما بينها.

تركيبة من المستوى المتوسط
الشكل 2-2: تركيبة المستوى المائي

2: خوارزمية البرمجيات على خط الأساس

وتشمل خوارزميات البرمجيات للكشف عن لمسة إصبعية بالاستشعار الأسري مرجعاً هو نسخة ممزقة من العد الخام. وهذه الإشارة تتابع التغيرات البيئية البطيئة في العد الخام، وهي عادة ما تسمى خط الأساس.

The baseline is used to detect the presence of a finger in case of touch detection. وبالاستشعار على مستوى السائل، يمكن استخدام خط الأساس لتتبع التغيرات في العد الخام. وكثيراً ما يكون الانجراف المميت بطيئاً؛ وبالتالي فإن أثره على العد الخام بطيء أيضاً.

وفي هذه الحالات، يمكن استخدام خط الأساس بقيم ملائمة من بارامترات تحديث خط الأساس للتعويض عن تفاوت درجات الحرارة في العد الخام.

وإذا كان تأثير درجة الحرارة على العد الخام سريع جدا، فإنه ينبغي بدلا من ذلك استخدام مكثف لتعويض درجة الحرارة.

التأثير الثانوي للحرارة هو التكثيف سائل أكثر برودة من درجة حرارة الهواء المحيطية قد يسبب التكثيف على سطح المجس ويمكن أن يؤدي التكثيف إلى ارتفاع نسبة الخطأ، مما يؤدي بدوره إلى زيادة الخطأ.

ويمكن تخفيض التكثيف أثناء الاختبارات المنخفضة الحرارة عن طريق ضخ سطح جهاز الاستشعار.

وثمة نهج آخر يتمثل في توفير ثغرة جوية صغيرة تتراكم بين الحاوية السائلة والجهاز الفرعي للاستشعار. The air gap should not be larger than 3 mm for the best performance.

كيفية تجنب الآثار الحادة

ويمكن للجسم البشري نفسه أن يقدم الكثير من العيوب الطفيلية ومن ثم يزعج القياسات.

التأثير الموازي
الشكل 2-3: التأثير الضار

والمحتوى المرتفع للمياه في الجسم البشري يسبب فرقاً محتملاً بين لوحات أجهزة الاستشعار ومن ثم يؤثر على القياس.

وسيقاس هذا الاكتفاء الطفيلي الاضافي وسيؤدي الى اختلال في مستوى التعبئة، كما يتبين من المحاكاة الواردة في الشكل ٢-٤.

Distortion by Human Hand
الشكل 2-4:

وتتمثل إحدى الطرق لتقليل التأثيرات الطفيلية الخارجية في بناء درع حول مستشعر المستوى، على النحو المبين في الشكل 13.

وهناك حاوية سلوكية إضافية، لا ترتبط بالأرض المستشعرة، تعمل كدرع ضد الأسر الطفيلية القادمة من الخارج.

ومن المهم إبقاء أرض المجس والحاوية معزولة عن بعضها البعض لعزل نظام القياس عن الأرض البيئية.

Shielding vs Parasitic Influence
الشكل 2-5: التحلّل ضدّ التأثير الباراسي

ويركّز الجزء 1 على مبدأ وتصورات التطبيق ومزايا جهاز الاستشعار؛

ويتعلم الجزء الثالث كيفية استخدام أجهزة استشعار الأسر من جوانب أساليب التركيب، والمعايرة، والأسلاك، والتشويش.