Tìm hiểu về độ chính xác của cảm biến áp suất

Độ chính xác là gì? Định nghĩa về độ chính xác của Ủy ban kỹ thuật điện quốc tế (IEC) là độ lệch dương và âm tối đa so với đường cong đặc tính cụ thể được quan sát trong thiết bị thử nghiệm tại các điều kiện và quy trình cụ thể. Tuy nhiên, việc xác định độ chính xác cho cảm biến áp suất lại phức tạp hơn. Độ chính xác có ảnh hưởng lớn đến chi phí của cảm biến áp suất hoặc quan trọng hơn, là chất lượng hoặc hiệu quả của quá trình mà nó đang đo. Điều quan trọng là phải hiểu những yếu tố nào quyết định độ chính xác và những câu hỏi cần hỏi khi chọn cảm biến.

Mặc dù không có một tiêu chuẩn xác định nào cho độ chính xác của cảm biến áp suất, vẫn có một tiêu chuẩn IEC xác định các yếu tố tạo nên độ chính xác. Tiêu chuẩn IEC 61298-2 nói rằng độ chính xác phải bao gồm Độ trễ, Không lặp lại và Không tuyến tính. Không lặp lại và độ trễ được xác định rõ. Độ trễ là độ lệch tối đa của tín hiệu ngõ ra của cảm biến ở áp suất tiếp cận lần đầu tiên với áp suất tăng và sau đó tiếp cận với áp suất giảm trong chu kỳ áp suất. Không lặp lại là độ chênh tối đa của tín hiệu ra khi nén cùng áp suất, liên tiếp, trong cùng điều kiện và tiếp cận từ cùng một hướng.

Phi tuyến tính là điểm khác biệt giữa các nhà sản xuất. IEC 61298-2 liệt kê ba phương pháp phi tuyến tính, hai phương pháp phổ biến nhất được các nhà sản xuất cảm biến sử dụng là phương pháp đường thẳng phù hợp nhất (BFLS) và phương pháp điểm đầu cuối. Tại sao hiểu được sự khác biệt giữa hai phương pháp này là điểm quan trọng? Dựa trên các đặc điểm phi tuyến tính của cảm biến, nó có thể có hai tỷ lệ phần trăm phi tuyến tính khác nhau rất lớn. Sơ đồ sau đây cho thấy cách cùng một cảm biến có thể có hai tỷ lệ phần trăm phi tuyến tính.

IEC 61298-2 xác định các yếu tố nào tạo nên độ chính xác (Không tuyến tính, Không lặp lại và Độ trễ) nhưng tiêu chuẩn IEC không chỉ định cách các yếu tố này được kết hợp thành một độ chính xác duy nhất. Các giá trị trong các phương pháp được kết hợp có tác động đáng kể đến tổng độ chính xác. Một số nhà sản xuất chỉ đơn giản là tổng hợp ba yếu tố trong khi một số khác sử dụng các phương trình toán học như Root of the Sum Squared hoặc Root of the Mean Squared để kết hợp 3 yếu tố trên thành tổng tỷ lệ chính xác. Các ví dụ sau đây cho thấy cùng một cảm biến có thể có ba phần trăm chính xác tùy thuộc vào phương trình nào được sử dụng.

Non-Linearity – 0.5% BFSL

Non-Repeatability – 0.05% F.S.

Hysteresis – 0.1% F.S.

Thế tại sao điều này lại quan trọng? Chi phí của cảm biến áp suất phụ thuộc vào độ chính xác của nó, cảm biến càng chính xác thì càng đắt tiền. Từ quan điểm sản xuất, các cảm biến không phù hợp có thể gây hao tổn chi phí hoặc hiệu quả không đạt. Đó là lý do tại sao điều quan trọng là phải hiểu cách các nhà sản xuất tính toán độ chính xác và nhận ra các tham số cần xem xét khi so sánh các cảm biến áp suất. Bằng cách hiểu các nhà sản xuất tính toán độ chính xác như thế nào, bạn sẽ có thể đưa ra quyết định chính xác hơn khi đánh giá các cảm biến áp suất. Đảm bảo cảm biến tiếp theo bạn chọn sẽ có độ chính xác cần thiết với mức giá phù hợp cho ứng dụng.