|
3.5.5
Kalibrlash
Agar ishlab chiqarishda datchikka yo‘l qo‘yilishlar va interfeysga (signallarni
qayta shakllantirish sxemalari) yo‘l qo‘yilishlar tizimning talab qilinadigan
aniqligidan ortiq bo‘lsa, har doim kalibrlashni o‘tkazish zarur bo‘ladi. Masalan,
haroratni spravochnik materiallariga ko‘ra
1
xatolikka ega bo‘lgan datchik
bilan
0,5
aniqlikda o‘lchash talab qilinsin. Buni faqatgina aniq datchikni
kalibrlashni o‘tkazgandan keyin qilish mumkin bo‘ladi, kalibrlash uning individual
uzatish funksiyasini topish uchun zarur bo‘ladi, buni shuningdek tizimni to‘liq
kalibrlashdan o‘tkazgandan keyin qilish mumkin bo‘ladi. To‘liq kalibrlashni
o‘tkazish jarayonida datchik, interfeys qurilmasi va analog-raqamli qayta
shakllantirgichni o‘z ichiga oladigan butun tizimning uzatish funksiyasini
tasvirlaydigan koeffitsiyentlar aniqlanadi. Agar uzatish funksiyasining ifodasi
chiziqli bo‘lsa ((3.1) tenglama), u holda
a
va
b
koeffitsiyentlarni aniqlash zarur
bo‘ladi, agar ifoda eksponensial bo‘lsa ((3.3) tenglama) – u holda
a
va
k
koeffitsiyentlarni aniqlash zarur bo‘ladi va hokazo. Chiziqli uzatish funksiyasiga
oddiy misolni ko‘rib chiqamiz. To‘g‘ri chiziqni tasvirlaydigan koeffitsiyentlarni
topish uchun ikkita tenglamaga ega bo‘lish kerakligi sababli, kalibrlashni eng
kamida ikkita nuqtada o‘tkazishga to‘g‘ri keladi. Misol sifatida to‘g‘ri siljitilgan
r-
n
o‘tish asosida qurilgan yarim o‘tkazgichli harorat datchigini olamiz. Yuqori
aniqlik bilan shuni tasdiqlash mumkinki, uning uzatish funksiyasi (harorat – kirish
signali, kuchlanish – chiqish signali) chiziqli bo‘lib hisoblanadi va quyidagi
tenglama bilan ifodalanadi:
V = a + bt
(3.10)
a
va
b
konstantalarni aniqlash uchun datchikni ikkita muhitga – biri
t
1
haroratga, ikkinchisi
t
2
haroratga ega bo‘lgan muhitga joylashtirish va ikkita mos
114
keluvchi
v
1
va
v
2
kuchlanishlarning qiymatlarini o‘lchash zarur bo‘ladi. Shundan
keyin bu kattaliklarni (3.10) ifodaga o‘rniga qo‘yish kerak bo‘ladi:
v
1
= a + bt
1
v
2
= a + bt
2
(3.11)
va konstantalarning qiymatlari topiladi:
b
=
,
a = v
1
– bt
1
(3.12)
Chiqish kuchlanishidan haroratni olish uchun o‘lchangan kuchlanish
qiymatini uzatish funksiyasining invers ifodasiga o‘rniga qo‘yish zarur bo‘ladi:
t =
(3.13)
Ba’zi bir hollarda konstantalardan biri etarlicha aniqlik bilan oldindan
aniqlangan bo‘lishi mumkin, bunda kalibrlashni ikkita nuqtada o‘tkazishga zarurat
bo‘lmaydi.
p-n
o‘tishga ega bo‘lgan xuddi o‘sha harorat datchigi uchun
b
uzatish
funksiyasining egilishi ma’lum bir tipdagi yarim o‘tkazgichlar uchun odatda yaxshi
qayta yaratiladigan kattalik bo‘lib hisoblanadi. SHunda agar tanlangan tipdagi diod
uchun
b
ning kattaligi ma’lum bo‘lsa, masalan,
b =
0,002268 V/
bo‘lsa,
a
koeffitsiyentni topish uchun kalibrlashni bitta nuqtada o‘tkazish yetarli bo‘ladi:
a
=
v
1
+
0,002268t
1
.
Nochiziqli funksiyalar uchun kalibrlashni ikkitadan ko‘p bo‘lgan nuqtalarda
o‘tkazish talab qilinadi. Zarur bo‘ladigan kalibrlashlar soni matematik ifodaning
turi bilan belgilanadi. Agar uzatish funksiyasi polinominal bog‘lanish bilan
modellashtirilsa, kalibrlash nuqtalarining soni talab qilinadigan aniqlikka bog‘liq
ravishda tanlanadi. Qoidaga ko‘ra, kalibrlash jarayoni etarlicha ko‘p vaqtni talab
qilishi sababli, datchiklarni ishlab chiqarish narxini pasaytirish uchun ishlab
chiqarishda kalibrlash nuqtalarining soni minimal qilib beriladi.
Bo‘lakli-chiziqli approksimatsiyalashni qo‘llash nochiziqli datchiklarni
kalibrlashga boshqa bir yondashuv bo‘lib hisoblanadi. Yuqorida eslatib
o‘tilganidek, har qanday egri chiziqni etarlicha kichik interval oralig‘ida tenglama
bilan tasvirlanadigan chiziqli funksiya bilan almashtirish mumkin. Shu sababli
115
nochiziqli uzatish funksiyasini ularning har biri o‘zlarining
a
va
b
koeffitsiyentlariga ega bo‘lgan chiziqli kesmalar kombinatsiyasi ko‘rinishida
taqdim qilish mumkin. O‘lchashlar paytida avvalambor olingan
S
kuchlanish
approksimatsion funksiyaning kaysi kesmasida joylashganligini aniqlash zarur
bo‘ladi, shundan keyin mos keluvchi
a
va
b
koeffitsiyentlar tanlanadi va (3.13)
tenglama yordamida tashqi ta’sirning qiymatini hisoblash mumkin bo‘ladi.
Datchiklarni kalibrlashni o‘tkazish uchun mos keluvchi tashqi ta’sirni
modellashtirish imkonini beradigan aniq fizikaviy etalonlarga ega bo‘lish muhim
bo‘ladi. Masalan, kontaktli harorat datchigini kalibrlashda uni ularda haroratni aniq
rostlash imkoniyati mavjud bo‘lgan yoki suvli rezervuarga joylashtirish zarur
bo‘ladi. Infraqizil datchiklarni kalibrlashda qora jismning bo‘lishi talab qilinadi,
gigrometrlarni kalibrlash uchun esa – yopiq konteynerda doimiy nisbiy namlikni
ushlab turish uchun foydalaniladigan to‘yingan tuzlar eritmalarining bo‘lishi talab
qilinadi va hokazo. Bundan yaqqol ko‘rinib turibdiki, keyingi o‘lchashlarning
aniqligi kalibrlashni o‘tkazish aniqligiga to‘g‘ridan-to‘g‘ri bog‘liq bo‘ladi.
Kalibrlash etalonlarining xatoligi o‘lchashlarning to‘liq xatoligiga kirishi lozimligi
ko‘rsatiladi.
Do'stlaringiz bilan baham: | 
