कैपेसिटिव लेवल सेंसर क्या है? भाग 2

कारकों और समाई के उपायों को प्रभावित करना

प्रभाव कारक

क्योंकि तापमान के साथ ढांकता हुआ निरंतर परिवर्तन, कैपेसिटिव सेंसर तापमान और आर्द्रता, और एनबीएसपी जैसे पर्यावरणीय परिवर्तनों के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं; संवेदन ऑपरेशन के दौरान तापमान में उतार-चढ़ाव प्रदर्शन पर सबसे महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।

इसके अलावा, कई बाहरी कारक धार प्रभाव के कारण कैपेसिटिव लेवल सेंसर तत्वों को प्रभावित कर सकते हैं।

मानव शरीर स्वयं कई परजीवी समाई पेश करता है, जो माप में हस्तक्षेप कर सकता है। कैपेसिटिव लेवल सेंसर एज इफेक्ट के कारण गैर-लाइनर व्यवहार प्रदर्शित करता है।

KSLV605 कैसे सुधार (समाधान)

उन कारकों से बचने के लिए, हमने डिजाइन किया केएसएलवी605 कैपेसिटिव लेवल सेंसर।

तापमान को प्रभावित करने से कैसे बचें

तरल स्तर संवेदन अनुप्रयोगों में, तापमान मुआवजा अधिक कठिन है क्योंकि हम यह नहीं मान सकते कि तरल सेंसर तरल के साथ कवर नहीं है; यह किसी भी समय के लिए किसी भी स्तर पर कवर किया जा सकता है।

इसलिए, हमें एल्गोरिदम और अनुकूलित सेंसर डिजाइन के उपयोग के माध्यम से तापमान भिन्नता की भरपाई करनी चाहिए।

यह दृष्टिकोण तापमान बहाव के कारण प्रभाव को कम करता है, जो तरल स्तर की संवेदन प्रणाली में कई मापदंडों को प्रभावित करता है। पहली बार मापा जाने वाला समाई है।

बहाव अन्य सिस्टम मापदंडों को प्रभावित करता है, जैसे कि एकीकृत संधारित्र और वर्तमान कैपेसिटिव सेंसिंग इंजन द्वारा उपयोग किया जाता है।

इन विविधताओं के परिणामस्वरूप, कच्चे गणना तापमान (Fig. 2.1) के कारण भी बढ़ जाती है या घटती है। कैपेसिटिव सेंसिंग सर्किटरी मापा समाई को डिजिटल गिनती में परिवर्तित करती है, जिसे कच्चे गिनती के रूप में जाना जाता है।

तापमान परिवर्तन के कारण कच्चे गिनती में परिवर्तन; एक्स अक्ष तापमान है, वाई अक्ष कच्चे गिनती है
चित्रा 2.1: तापमान परिवर्तन के कारण रॉ गिनती में परिवर्तन;
एक्स अक्ष तापमान है, वाई अक्ष कच्चे गिनती है

इस मुद्दे को दूर करने के दो संभावित तरीके हैं:

1: फिक्स्ड तापमान मुआवजा संधारित्र

एक तापमान मुआवजा संधारित्र एक सेंसर है जिसमें तरल स्तर का पता लगाने के लिए उपयोग किए जाने वाले अन्य सेंसरों की समान विशेषताएं हैं।

हालांकि, यह तरल के साथ सीधे संपर्क में नहीं रखा गया है। दूसरे शब्दों में, यह सेंसर तरल स्तर से अप्रभावित रहना चाहिए। इस संधारित्र की कच्चे गिनती वास्तविक सेंसर के लिए एक संदर्भ के रूप में प्रयोग किया जाता है।

चूंकि तापमान मुआवजा सेंसर और वास्तविक सेंसर की समान विशेषताएं हैं, इसलिए सेंसर दोनों पर तापमान का प्रभाव समान होगा।

इस तरह, तरल स्तर का पता लगाने वाले सेंसर पर तापमान का प्रभाव एक संदर्भ के रूप में तापमान मुआवजा सेंसर का उपयोग करके शून्य किया जा सकता है।

यह ध्यान देने योग्य है कि तापमान क्षतिपूर्ति सेंसर का उपयोग करके तरल स्तर का पता लगाने वाले सेंसर पर तापमान मुआवजा को टैंक खाली होने पर और टैंक में तरल होने पर दोनों को किया जाना चाहिए।

यदि अनुमति और तापमान अज्ञात है, तो एक संदर्भ सेंसर का उपयोग संदर्भ समाई को बदलने के लिए किया जा सकता है।

चित्र 2.2 और nbsp; दो सेंसर प्लेटों और नीचे एक संदर्भ सेंसर के साथ एक कंटेनर का एक उदाहरण दिखाता है। यह सुनिश्चित करना है कि संदर्भ तरल को कम भरने के स्तर के साथ भी माप रहा है। यह विन्यास अनुपात मीट्रिक माप उत्पन्न करता है। इसका मतलब यह है कि लेवल सेंसर और रेफरेंस सेंसर के बीच अनुपात हमेशा भौतिक गुणों या तापमान से स्वतंत्र होगा।

इस कॉन्फ़िगरेशन में, दोनों पैरामीटर सेंसर दोनों को प्रभावित करेंगे और इसके लिए उनके बीच संतुलन होगा।

Ratiometric भरण स्तर सेटअप
चित्रा 2.2:Ratiometric भरने स्तर सेटअप

2: बेसलाइन पर सॉफ्टवेयर एल्गोरिथ्म

कैपेसिटिव सेंसिंग के साथ उंगली के स्पर्श का पता लगाने के लिए सॉफ्टवेयर एल्गोरिदम में एक संदर्भ शामिल है जो कच्चे गिनती का एक फ़िल्टर संस्करण है। यह संदर्भ कच्चे गणना में धीमी पर्यावरणीय परिवर्तनों का ट्रैक रखता है, और इसे आम तौर पर बेसलाइन कहा जाता है।

बेसलाइन का उपयोग स्पर्श पहचान के मामले में एक उंगली की उपस्थिति का पता लगाने के लिए किया जाता है। तरल स्तर संवेदन के साथ, आधार रेखा का उपयोग कच्चे गणना में परिवर्तन को ट्रैक करने के लिए किया जा सकता है। तापमान बहाव अक्सर धीमा होता है; इसलिए कच्चे गणना पर इसका प्रभाव भी धीमा होता है।

ऐसे मामलों में, बेसलाइन अद्यतन मापदंडों के उचित मूल्यों के साथ, बेसलाइन का उपयोग कच्चे गिनती में तापमान विविधताओं की भरपाई के लिए किया जा सकता है।

यदि कच्चे गणना पर तापमान का प्रभाव बहुत तेज है, तो इसके बजाय तापमान मुआवजा संधारित्र का उपयोग किया जाना चाहिए।

तापमान का एक माध्यमिक प्रभाव संक्षेपण है। एक तरल जो परिवेशी वायु तापमान से काफी ठंडी होती है, सेंसर की सतह पर संक्षेपण का कारण बन सकता है। संक्षेपण एक उच्च समाई का कारण बन सकता है, जो बदले में, बढ़ी हुई त्रुटि का कारण बनता है।

कम तापमान परीक्षण के दौरान संक्षेपण को सेंसर की सतह को इन्सुलेट करके कम किया जा सकता है।

एक अन्य दृष्टिकोण तरल कंटेनर और सेंसर सब्सट्रेट के बीच एक छोटा सा इन्सुलेट एयर अंतर प्रदान करना है। सबसे अच्छा प्रदर्शन के लिए हवा का अंतर 3 मिमी से बड़ा नहीं होना चाहिए।

कैसे धार प्रभाव से बचने के लिए

मानव शरीर स्वयं बहुत सारे परजीवी समाई पेश कर सकता है और इसलिए माप को परेशान कर सकता है।

पैरासिटिक प्रभाव
चित्रा 2.3:Parasitic प्रभाव

मानव शरीर में पानी की उच्च सामग्री सेंसर प्लेटों के बीच संभावित अंतर का कारण बनती है और इसके लिए माप को प्रभावित करती है।

इस अतिरिक्त पैरासिटिक समाई को मापा जाएगा और फाइल लेवल रिलेशन को विरूपण लाएगी, जैसा कि चित्र 2.4 में सिमुलेशन में देखा जा सकता है।

मानव हाथ से विकृति
चित्रा 2.4:मानव हाथ से विकृति

बाह्य परजीवी प्रभावों को कम करने का एक तरीका स्तर संवेदक के चारों ओर एक ढाल का निर्माण करना है, जैसा कि चित्रा 13 में दिखाया गया है।

एक अतिरिक्त प्रवाहकीय कंटेनर, जो सेंसर ग्राउंड से जुड़ा नहीं है, बाहरी से आने वाले पैरासिटेंस के खिलाफ एक ढाल के रूप में कार्य करता है।

यह महत्वपूर्ण है कि सेंसर जमीन और कंटेनर को एक दूसरे से अलग रखने के लिए पर्यावरणीय जमीन से पृथक माप प्रणाली को अलग किया जाए।

परजीवी प्रभाव
चित्र 2.5:शील्डिंग बनाम पैरासिटिक प्रभाव

भाग 1 सिद्धांत, अनुप्रयोग परिदृश्य और सेंसर के फायदे पर केंद्रित है;

भाग 3 सीखना कैसे स्थापना विधियों, अंशांकन, तारों और समस्या निवारण के पहलुओं से कैपेसिटिव सेंसर का उपयोग करना है।