5. Yaygın hatalar
Aşağıda mühendislerin konum sensörleriyle ilgili en yaygın olarak olarak yaptıkları hatalar listelenmektedir:-
Sensör arızasının maliyetini hesaplamamak. Bütün mühendisler düşük maliyetli çözümleri seçmek ister. Bu, en düşük maliyetli sensörün seçilmesi kadar basit bir iş değildir. Genel bir kural olarak, bu alanda sensör arızasının maliyeti, bir konum sensörünün maliyetinden daha fazla sorun çıkarır ve çok daha pahalıya patlar. Bir diğer deyişle, sahada arızalanmayacak bir sensör seçilmesi genelde en iyi ve en düşük maliyetli çözümdür. Ayrıca göz önüne alınacak arızanın mahiyeti de önemlidir. Bozulan ve duran bir sensör genelde arızalanan ve yanlış sonuç veren bir sensörden çok daha az sorun ve maliyet çıkarır. Yanlış bir sensörün maliyet ve güvenlik açısından doğuracağı sonuçlar, sadece duran veya hata mesajı veren bir sensörden daha yüksek olabilir.
Tekrarlanabilirlik, çözünürlük ve doğruluk arasındaki farkı anlamamak. Geriye dönüp 3. bölüme bir göz atın ve bu temel kavramları anladığınızdan emin olun. Çözünürlük ve doğruluğu birbirine karıştırma hatasını yapmamalısınız (konum sensörü endüstrisi tarafından genelde yapılan bir hata). Optik bir kodlayıcının devir başına bir milyon sayım üretiyor olması, kesinlikle bir devirin milyonda biri oranında doğruluğa sahip olduğu anlamına gelmez. Tersine, çoğu mühendislik uygulamasında tekrarlanabilirlik en önemli gereksinimdir ve yüksek doğruluğa (ve dolayısıyla yüksek maliyete) sahip sensörlerin kullanılması gerekli değildir.
Sensör türü ve ortamı yanlış eşleştirmek. İnsanoğlu optik, manyetik, kapasitif, resistif ve endüktif tekniklerini kullanarak konumu ölçmekle ilgili temel fiziksel olguların çoğundan yararlanmanın yollarını bulmuştur. Her tekniğin kendine has güçlü ve zayıf yönleri bulunmaktadır. Genel bir kural olarak şunları tercih etmeyin
- Kirli veya ıslak ortamlar için resistif (potansiyometrik), optik veya kapasitif sensörler. Dış mekan ekipmanlarında yoğunlaşma ve yüzey buzu sık karşılaşılan bir sorundur.
- Aşırı çalışma sıcaklıklarında optik, manyetik veya kapasitif sensörler (çoğu 125C’nin üzerinde çalışmaz)
- Manyetik alanları ortadan kaldırmak ve mekanik sensör montajını hassas olarak ayarlamak da mümkün olmadığı müddetçe yüksek ölçüm performansının gerekli olduğu manyetik sensörler
- Zorlu ya da uzun süreli titreşim olan uygulamalarda potansiyometreler. Çünkü bunların kayan elektriksel kontakları yıpranabilir ve titreşimden kaynaklanan fazla miktardaki mikroskobik hareketlerden ötürü arızalanabilir.
Doğrudan ölçmek yerine bir ölçüm çıkarmak. İlgilendiğiniz objenin konumunu ölçmek konum sensörleri için iyi bir tasarım kuralıdır. Bir diğer deyişle, konumunu doğrudan ölçün. Örneğin transmisyon hattının sonundaki bir dişli gibi başka bir parçanın konumunu ya da bir tahrik motorunun konumunu ölçerek bir parçanın konumunu çıkarsamaya veya hesaplamaya çalışmayın. Muhtemelen kaçınılmaz olarak ölçüm performansını ve güvenilirliği azaltacak olan boşluklar, aralıklar, parçadan parçaya farklılıklar, mekanik hatalar, diferansiyel termal genişleme/daralma, vs. olacaktır.
Kablolar ve konektörleri unutmak. Kablolar ve konektörler sensöz hatalarının en önemli sebeplerinden biridir. Tüm tasarımlarda bunların hesaba katılması ve özellikle de hareket, şok ve darbeye maruz olan tüm uygulamalarda kablolardaki gerginliğin azaltılması gerekir.
Bir sensörün veri formunda küçük karakterlerle yazılmış bölümleri okumamak. Konum sensörü endüstrisindeki rekabet fazladır. Ne yazık ki, bu durum bazı üreticilerin teknik özellik verilerinde biraz fazla ticari zeka kullanmasına yol açmaktadır. Genelde bu yanlarına kalır, çünkü endüstri çoğu mühendisin bunun gibi bir belge okumamış olduğunu bilmektedir. Sonuç olarak sensörler örneğin 10.000 cpr’ye sahip olarak pazarlanmakta, ama doğruluktan bahsedilmemektedir. Bir diğer örnek etkileyici derece yüksek çözünürlüğe, ama çok daha az tekrarlanabilirliğe sahip sensörlerdir – bir diğer deyişle çözünürlük çok fazla, ama diğer yandan sensör çıktısındaki parazit de yüksektir. İşin bir veri formunun sırrı başlıklarındaki rakamlara takılmamak, küçük harfle yazılanları okumaktır.
6. Bir Konum Sensörü nasıl seçilir
Projeniz için bir konum sensörü seçerken ilk ve en önemli adım, özellikle sensör çözünürlüğü, tekrarlanabilirliği ve lineerliği konularında neye ihtiyaç duyulduğu konusunda kesinlikle net olmaktır. Bu özelliklerin herhangi biriyle ilgili yanlış seçim yapılması gereksiz masrafa yol açar. İşin sırrı asgari toplam maliyetle amaca uygun bir sensör bulmak – ayrıca analizinizde saha arızası için yer ayırmayı unutmamaktır.
Seçiminizde önemli olan her şeyi göz önüne almak için aşağıdakileri bir kontrol listesi olarak kullanabilirsiniz. Bunu konum sensörü tedarikçinize zarfın mekanik bir çizimiyle birlikte sağlamanız görüşmeleriniz için sağlam bir zemin oluşturacaktır:
- Geometri – örneğin lineer ya da döner ya da eğri-lineer ya da 2D ya da 3D
- Alan zarfı– mekanik sabitleme noktaları, kablo rotaları ve alan zarfı
- Ölçüm türü– artımlı ya da mutlak
- Tam ölçek – örneğin 360 derece ya da 600mm
- Çözünürlük – diğer bir deyişle, ölçülmesi gereken en küçük değişiklik, örneğin 0,1 derece ya da 0,2mm
- Tekrar edilebilirlik – diğer bir deyişle, ölçümün aynı noktaya geri dönülmesi bakımından stabilitesi – örneğin tekrar edilebilirlik = +/-0,025mm
- Lineerlik – mükemmel doğrulukta bir ölçümden izin verilen azami sapma. Bu konuda dikkatli düşünmeniz gerekebilir, çünkü genellikle çoğu uygulama için en önemli şeyin bu olduğunu görüyoruz.
- Çalışma ve saklama sıcaklık aralığı – -40 + 85 Celsius en yaygınıdır
- Elektrik kaynağı – örneğin, 5V, 12V veya 24V
- Elektrik çıkışı – örneğin Seri Veri, A/B pulsları, 0-10V, 4-20mA
- Olağan dışı şeyler – örneğin – “güç tüketimini mümkün olduğunca düşük tutmak istiyoruz” ya da “sıcak sülfürik asitin içine sokulacak” ya da “kapasitif bir cihaz kullanıyoruz ve güvenilirlik sorunlarımız mevcut”