Birkaç sensörün ortalamasını alarak LM35 sıcaklık sensörlerinin doğruluğunu artırabilir miyim?

Birkaç LM35 sensöründen alınan değerlerin ortalamasını alarak bir süper sensör oluşturabilir miyim? Bireysel sensörlerdeki sistematik önyargıların ortalamasını alacağım için bu daha doğru olmaz mıydı? Ayrıca, daha kesin olmaz mıydı, çünkü herhangi bir gürültü sönümlenecek / ortalaması alınacak mı?

Bu gerçek olamayacak kadar iyi görünüyor. Demek istediğim, bunlar sensörler kadar ucuz, bu yüzden 10 tanesi gibi satın almamı ve bu yöntemle süper hassas sıcaklık sensörleri yapmamı engelleyen ne?

Daha fazla doğruluğu garanti edemezsiniz, ancak muhtemelen daha iyi sinyal / gürültü oranı elde edebilirsiniz.

Tüm sensörlerin teknik özelliklerde izin verilen miktarda kapalı olup olmadığını hayal edin. Bunların ortalamasının alınması daha iyi doğruluk sağlamaz. Bu sensörlerden oldukça fazla sayıdaysanız ve izin verilen hata bandında rastgele bir hata dağılımına sahip olsaydınız, ortalama alarak daha iyi doğruluk elde edersiniz. Ancak, sorun, ilk veya ikinci vakanın olup olmadığını bilmenin hiçbir yolu yoktur. Tüm birimler aynı üretim partisindeyse, hataları muhtemelen rastgele dağıtılmaz.

Ancak gürültü iner. Her sensör okumaya biraz gürültü ekler. Bu, diğer sensörlerden gelen gürültü ile ilişkisizdir, bu nedenle ortalama alma gürültüyü azaltır. Elbette bu, tüm sistemin dışından gelen gürültü için doğru değildir, çünkü bu ilişkilendirilecektir ve çoklu sensör okumalarının ortalamasını azaltmak onu azaltmayacaktır.

"Ortalama" hale getirmenin birden fazla yolu olduğunu unutmayın. Gürültüyü azaltmak için birden fazla sensörün ortalamasını almayı düşünüyorsunuz. Bununla birlikte, bu gürültü esasen rasgele olduğundan, aynı anda farklı zamanlarda alınan aynı sensörden gelen birden fazla okuma arasında ortalama değer elde edebilirsiniz. Daha genel bir durumda, bu gerçekten düşük geçişli filtreleme. Sıcaklık yavaş değiştiği için, bir sıcaklık sensörünün çıkışının agresif şekilde düşük geçişli filtrelenmesi gürültüyü azaltır. Frekans uzayına baktığımızda, yüksek frekanslı bileşenlerin gürültü olması ve güvenli bir şekilde zayıflatılması için sıcaklığın yavaşça değiştiğini bilirsiniz.

Evet, birden fazla sensör kullanmak size ortalama bir sıcaklık verebilir . Bu sıcaklık hala ne kadar doğru.

Sensörlerin% 50'si gerçek sıcaklığın üzerindeyse ve% 50'si daha düşükse, gerçek sıcaklığı alırsınız (ya da en iyisi). % 75'in üstünde ve% 25'in altındaysa, sıcaklığı olduğundan daha yüksek olarak okuyacaksınız.

Doğruluk için, gerçek sıcaklığı elde etmek için sensörleri test etmek için bazı referanslara ihtiyacınız olacaktır - genellikle sensörü kalibre etmek için bilinen bir sıcaklık.

Gürültü engellemeye gelince, aynı şeyi tek bir sensörle yapabilir ve birden çok kez örnekleyerek ve sonuçların ortalamasını alabilirsiniz.

Hatalar rastgele olsaydı, 10 sensör için (3'ün karekökü) yaklaşık 3 kat iyileştirmeyi bekleyebilirsiniz. Ancak muhtemelen iptal edilmeyen sistematik hatalar vardır.

• İlk etapta neden 0,5 ° C'den daha iyi hassasiyet istiyorsunuz?

• Hangi sıcaklığı ölçmek istiyorsunuz? On sensörünüz varsa hepsi aynı yerde olmayacak. Çoğu zaman daha yüksek bir hassasiyet elde etmek daha iyi olacaktır.

• 10 sensör için yeriniz bile var mı?

Bir sensörün birden fazla okumasını yapmak iyi bir fikirdir.

"Sistematik önyargıdan" bahsediyorsun. Sensörlerden gelen okumaların, numune boyutu (sensör sayısı) arttıkça ortalama ve standart sapmaya sahip olduğu genel olarak makul varsayımı yaparsak, standart sapma azalmalıdır.

Daha sonra aynı sensörden birden fazla okuma alınırsa, okumaların standart sapması da azaltılmalıdır.

Ortalamaya gelince, tam sıcaklık 80C olduğunda ve sensör 1 79C, sensör 2 80C ve sensör 3 81C okuyabildiğini varsayalım. Bu durumda okumaların ortalaması 80C'lik bir cevap verirken 3 ayrı sensörden sadece biri doğru değere sahipti. Burada dikkate alınması gereken daha çok şey var, diyelim ki sensör 1 her zaman 1C'yi düşük okurken sensör 3 her zaman 1C'yi yüksek okur. Bunu doğru bir kaynağa kıyasla belirleyebildiyseniz, yazılım sonrası dönüştürmedeki sensör 1 için bu 1C düşük okumayı düzeltebilirsiniz.

Pratik açıdan, birden fazla sensörü nasıl monte edersiniz, böylece hepsi sıcaklığın ölçülmesini istediğiniz nokta ile aynı temas halinde olur? Yüksek doğruluktaki okumalar için sensörler arasındaki küçük bir ayrım bile farklı sıcaklıklara maruz kaldıkları anlamına gelebilir. Bu durumda okumaların ortalaması, sıcaklığın herhangi bir noktada ne olduğu hakkında yararlı veriler vermez, sadece bir boşluktaki ortalamadır. Evinizin her tarafına 4 termometre monte etmek gibi; güneşli taraftaki sıcaklığın gölgeli taraftakinden farklı bir sıcaklığa sahip olması muhtemeldir.

Sadece seçici olmak ve bu soruya 2 sent eklemek: seçici cevapları sevmiyorsanız , bunu bile okumayın yoksa beni öldürmek istersiniz.

Tüm sensörlerde dahili bir önyargı olduğundan, asla süper hassas olmazsınız .

Bir sensörünüz varsa ve bunun sapmasını biliyorsanız, okumalarını telafi edebilir ve gerçek sıcaklığı elde edebilirsiniz. Ve onun özellikleri ile sınırlı olacaksınız (örnek: sıcaklık değişimlerinde okumalarında doğrusal ise veya hatalar doğrusal değilse ... zaman geçtikçe kararlıysa veya değilse ...).

Çok fazla sensörünüz varsa ve bunları ortalamalandırırsanız, gerçek sıcaklık ile ölçülen sıcaklık arasındaki boşluğu daraltabilirsiniz, ancak her birinin kendi hatası olduğu için, ortalamada her zaman bir hata olacaktır. Bundan kaçınmak için, yalnızca doğru sıcaklığın üstünde ve altında tam olarak aynı sayıda sensörünüz varsa ve yalnızca tam olarak aynı miktarın üstünde ve altındaysa ...

Bunu uluslararası kütle standardı gibi düşünün: 1 kg nedir? Uluslararası Ağırlık ve Ölçüler Bürosunda saklanan belirli bir organın kütlesi. Pek çok cesedin ortalaması değil ...