ಸಂವೇದಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ರೇಖೀಯೀಕರಣ

ಸಂವೇದಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ರೇಖೀಯೀಕರಣ - ಸಂವೇದಕ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಮೌಲ್ಯದ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ರೂಪಾಂತರ ಅಥವಾ ಅದಕ್ಕೆ ಅನುಪಾತದ ಪ್ರಮಾಣ (ಅನಲಾಗ್ ಅಥವಾ ಡಿಜಿಟಲ್) ಇದು ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ಮೌಲ್ಯ ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುವ ಮೌಲ್ಯದ ನಡುವಿನ ರೇಖೀಯ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ.

ರೇಖೀಯೀಕರಣದ ಸಹಾಯದಿಂದ, ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಗುಣಲಕ್ಷಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸಂವೇದಕವನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸಿರುವ ದ್ವಿತೀಯ ಸಾಧನದ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ರೇಖಾತ್ಮಕತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಥರ್ಮೋಕೂಲ್, ಥರ್ಮಲ್ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್, ಗ್ಯಾಸ್ ವಿಶ್ಲೇಷಕ, ಫ್ಲೋ ಮೀಟರ್, ಇತ್ಯಾದಿ). ಸಂವೇದಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ರೇಖೀಯೀಕರಣವು ಡಿಜಿಟಲ್ ಔಟ್‌ಪುಟ್‌ನೊಂದಿಗೆ ದ್ವಿತೀಯ ಸಾಧನಗಳ ಮೂಲಕ ಅಗತ್ಯವಾದ ಅಳತೆಯ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ರೆಕಾರ್ಡಿಂಗ್ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸುವಾಗ ಅಥವಾ ಮಾಪನ ಮೌಲ್ಯದ ಮೇಲೆ ಗಣಿತದ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವಾಗ (ಉದಾ ಏಕೀಕರಣ) ಕೆಲವು ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಇದು ಅಗತ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಎನ್ಕೋಡರ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣದ ಪ್ರಕಾರ, ರೇಖೀಯೀಕರಣವು ವಿಲೋಮ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ರೂಪಾಂತರವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ.ಸಂವೇದಕದ ಗುಣಲಕ್ಷಣವನ್ನು y = F (a + bx) ಎಂದು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಿದರೆ, ಅಲ್ಲಿ x ಅಳತೆಯ ಮೌಲ್ಯ, a ಮತ್ತು b ಸ್ಥಿರಾಂಕಗಳು, ನಂತರ ಸಂವೇದಕ (Fig. 1) ನೊಂದಿಗೆ ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಪರ್ಕಗೊಂಡಿರುವ ಲೀನರೈಸರ್‌ನ ಗುಣಲಕ್ಷಣವು ನೋಡಬೇಕು. ಈ ರೀತಿ: z = kF (y), ಇಲ್ಲಿ F ಎಂಬುದು F ನ ವಿಲೋಮ ಕಾರ್ಯವಾಗಿದೆ.

ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಲೀನರೈಸರ್‌ನ ಔಟ್‌ಪುಟ್ z = kF(F (a + bx)) = a ' + b'x ಆಗಿರುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ ಅಳತೆ ಮೌಲ್ಯದ ರೇಖೀಯ ಕಾರ್ಯ.

ಅಕ್ಕಿ. 1. ಸಾಮಾನ್ಯೀಕರಿಸಿದ ಲೀನಿಯರೈಸೇಶನ್ ಬ್ಲಾಕ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರ: ಡಿ - ಸಂವೇದಕ, ಎಲ್ - ಲೀನರೈಸರ್.

ಇದಲ್ಲದೆ, ಸ್ಕೇಲಿಂಗ್ ಮೂಲಕ, ಅವಲಂಬನೆ z ಅನ್ನು z '= mx ರೂಪಕ್ಕೆ ಇಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ m ಸೂಕ್ತ ಪ್ರಮಾಣದ ಅಂಶವಾಗಿದೆ. ರೇಖೀಯೀಕರಣವನ್ನು ಸರಿದೂಗಿಸುವ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಮಾಡಿದರೆ, ಅಂದರೆ ಫಿಗ್ ನಂತಹ ಸರ್ವೋ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ. 2, ನಂತರ ರೇಖಾತ್ಮಕ ಕಾರ್ಯ ಪರಿವರ್ತಕದ ಗುಣಲಕ್ಷಣವು ಸಂವೇದಕ z = cF (a + bx) ನ ಗುಣಲಕ್ಷಣವನ್ನು ಹೋಲುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಅಳತೆ ಮೌಲ್ಯದ ರೇಖಾತ್ಮಕ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಫಂಕ್ಷನ್ ಲೀನರೈಸರ್ನ ಪರಿವರ್ತಕದ ಇನ್ಪುಟ್ನಿಂದ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಔಟ್ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಸಂವೇದಕದ ಔಟ್ಪುಟ್ ಮೌಲ್ಯದೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಪರಿವರ್ತಕಗಳಾಗಿ ಲೀನರೈಜರ್‌ಗಳ ವಿಶಿಷ್ಟ ಲಕ್ಷಣವೆಂದರೆ ಅವುಗಳಿಂದ ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸಲಾದ ಅವಲಂಬನೆಗಳ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕಿರಿದಾದ ವರ್ಗವಾಗಿದೆ, ಇದು ಏಕತಾನತೆಯ ಕಾರ್ಯಗಳಿಗೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ, ಇದನ್ನು ಸಂವೇದಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಪ್ರಕಾರದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಅಕ್ಕಿ. 2. ಟ್ರ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ರೇಖೀಕರಣದ ಬ್ಲಾಕ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರ: ಡಿ - ಸಂವೇದಕ, ಯು - ಆಂಪ್ಲಿಫಯರ್ (ಟ್ರಾನ್ಸ್ಡ್ಯೂಸರ್), ಎಫ್ಪಿ - ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಪರಿವರ್ತಕ.

ಲೀನಿಯರೈಸರ್‌ಗಳನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಮಾನದಂಡಗಳ ಪ್ರಕಾರ ವರ್ಗೀಕರಿಸಬಹುದು:

1. ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿಸುವ ವಿಧಾನದ ಪ್ರಕಾರ: ಟೆಂಪ್ಲೇಟ್‌ಗಳು, ಮ್ಯಾಟ್ರಿಸಸ್, ಇತ್ಯಾದಿಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ, ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಅಂಶಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯ ರೂಪದಲ್ಲಿ, ಡಿಜಿಟಲ್ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದ ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್, ಸಾಧನಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ.

2.ಯೋಜನೆಯ ನಮ್ಯತೆಯ ಮಟ್ಟದಿಂದ: ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ (ಅಂದರೆ, ಮರುಸಂರಚಿಸಬಹುದಾದ) ಮತ್ತು ವಿಶೇಷ.

3. ರಚನಾತ್ಮಕ ರೇಖಾಚಿತ್ರದ ಸ್ವಭಾವದಿಂದ: ತೆರೆದ (Fig. 1) ಮತ್ತು ಪರಿಹಾರ (Fig. 2) ಪ್ರಕಾರ.

4. ಇನ್ಪುಟ್ ಮತ್ತು ಔಟ್ಪುಟ್ ಮೌಲ್ಯಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ: ಅನಲಾಗ್, ಡಿಜಿಟಲ್, ಮಿಶ್ರ (ಅನಲಾಗ್-ಡಿಜಿಟಲ್ ಮತ್ತು ಡಿಜಿಟಲ್-ಅನಲಾಗ್).

5. ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ ಬಳಸಿದ ಅಂಶಗಳ ಪ್ರಕಾರ: ಯಾಂತ್ರಿಕ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಮೆಕಾನಿಕಲ್, ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್, ಇತ್ಯಾದಿ.

ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಫಂಕ್ಷನ್ ಲೀನರೈಸರ್‌ಗಳು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ಕ್ಯಾಮ್ ಮೆಕ್ಯಾನಿಸಮ್‌ಗಳು, ಪ್ಯಾಟರ್ನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ನಾನ್-ಲೀನಿಯರ್ ಪೊಟೆನ್ಟಿಯೊಮೀಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ. ಪ್ರತಿ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಹಂತದ ಅಳತೆ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಚಲನೆಯ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸಿದ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಅವುಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಕ್ಯಾಮ್ಗಳು - ಮಾನೋಮೆಟ್ರಿಕ್ ಮತ್ತು ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ ಸಂವೇದಕಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ರೇಖೀಯೀಕರಣಕ್ಕಾಗಿ, ಮಾದರಿಗಳು - ರೆಕಾರ್ಡರ್ಗಳಲ್ಲಿ, ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಪೊಟೆನ್ಟಿಯೋಮೀಟರ್ಗಳಲ್ಲಿ - ಸಂಭಾವ್ಯ ಮತ್ತು ಸೇತುವೆ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳಲ್ಲಿ. )

ಪೊಟೆನ್ಶಿಯೊಮೀಟರ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರೊಫೈಲ್ ಮಾಡಿದ ಚೌಕಟ್ಟುಗಳ ಮೇಲೆ ಸುತ್ತುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ವಿಭಾಗವನ್ನು ಸೂಕ್ತವಾದ ಪ್ರತಿರೋಧಗಳೊಂದಿಗೆ ವಿಭಾಗಗಳನ್ನು ಕುಶಲತೆಯಿಂದ ಪೀಸ್‌ವೈಸ್ ಲೀನಿಯರ್ ಅಂದಾಜಿನ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಪೊಟೆನ್ಟಿಯೊಮೀಟರ್ (Fig. 3) ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಪೊಟೆನ್ಟಿಯೊಮೆಟ್ರಿಕ್ ಪ್ರಕಾರದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಮೆಕಾನಿಕಲ್ ಸರ್ವೋ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಲೀನರೈಸರ್ನಲ್ಲಿ, ರೇಖಾತ್ಮಕ ಮೌಲ್ಯವು ತಿರುಗುವಿಕೆ ಅಥವಾ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಸ್ಥಳಾಂತರದ ಕೋನವಾಗಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಈ ಲೀನರೈಜರ್‌ಗಳು ಸರಳ, ಬಹುಮುಖ ಮತ್ತು ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ.

ಅಕ್ಕಿ. 3. ಪೊಟೆನ್ಟಿಯೊಮೆಟ್ರಿಕ್ ಪ್ರಕಾರದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಮೆಕಾನಿಕಲ್ ಸರ್ವೋ ಸಿಸ್ಟಮ್ಗಾಗಿ ಲೀನಿಯರೈಸರ್: ಡಿ - ಡಿಸಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಔಟ್ಪುಟ್ನೊಂದಿಗೆ ಸಂವೇದಕ, ವೈ - ಆಂಪ್ಲಿಫಯರ್, ಎಂ - ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಮೋಟಾರ್.

ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಅಂಶಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ (ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್, ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್, ಥರ್ಮಲ್, ಇತ್ಯಾದಿ.) ಪ್ಯಾರಾಮೆಟ್ರಿಕ್ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಪರಿವರ್ತಕಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅವರು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಅವಲಂಬನೆಗಳು ಮತ್ತು ಸಂವೇದಕಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ನಡುವೆ, ಸಂಪೂರ್ಣ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.

ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿಸುವ ಅಲ್ಗಾರಿದಮಿಕ್ ವಿಧಾನವನ್ನು ಡಿಜಿಟಲ್ ಫಂಕ್ಷನ್ ಪರಿವರ್ತಕಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅವರ ಅನುಕೂಲಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಖರತೆ ಮತ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಸ್ಥಿರತೆ. ಅವರು ವೈಯಕ್ತಿಕ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಅವಲಂಬನೆಗಳ ಗಣಿತದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅಥವಾ ಭಾಗಗಳ ಮೂಲಕ ರೇಖೀಯ ಅಂದಾಜಿನ ತತ್ವವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಪೂರ್ಣಾಂಕಗಳ ವರ್ಗಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಪ್ಯಾರಾಬೋಲಾವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಡಿಜಿಟಲ್ ಲೀನಿಯರೈಸರ್ ಪೀಸ್‌ವೈಸ್ ಲೀನಿಯರ್ ಅಂದಾಜಿನ ವಿಧಾನವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ, ಇದು ಸಮೀಪಿಸುತ್ತಿರುವ ವಿಭಾಗಗಳನ್ನು ವಿಭಿನ್ನ ಪುನರಾವರ್ತನೆಯ ದರಗಳ ದ್ವಿದಳ ಧಾನ್ಯಗಳೊಂದಿಗೆ ತುಂಬುವ ತತ್ವದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಪ್ರಕಾರದ ಪ್ರಕಾರ ಸಾಧನಕ್ಕೆ ಸೇರಿಸಲಾದ ಪ್ರೋಗ್ರಾಂಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಸಮೀಪಿಸುತ್ತಿರುವ ವಿಭಾಗಗಳ ಗಡಿ ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲಿ ಜಿಗಿತಗಳಲ್ಲಿ ಭರ್ತಿ ಮಾಡುವ ಆವರ್ತನಗಳು ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ. ರೇಖೀಯಗೊಳಿಸಿದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ನಂತರ ಏಕೀಕೃತ ಕೋಡ್‌ಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಡಿಜಿಟಲ್ ಲೀನಿಯರ್ ಇಂಟರ್ಪೋಲೇಟರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಭಾಗಶಃ ರೇಖೀಯ ಅಂದಾಜನ್ನು ಸಹ ನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದು. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಇಂಟರ್ಪೋಲೇಷನ್ ಮಧ್ಯಂತರಗಳ ಭರ್ತಿ ಆವರ್ತನಗಳು ಸರಾಸರಿ ಮಾತ್ರ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತವೆ.

ಭಾಗಗಳ ರೇಖೀಯ ಅಂದಾಜಿನ ವಿಧಾನವನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಡಿಜಿಟಲ್ ಲೀನಿಯರೈಸರ್‌ಗಳ ಪ್ರಯೋಜನಗಳೆಂದರೆ: ಸಂಚಿತ ರೇಖಾತ್ಮಕತೆಯ ಮರುಸಂರಚನೆಯ ಸುಲಭ ಮತ್ತು ಒಂದು ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಇನ್ನೊಂದಕ್ಕೆ ಬದಲಾಯಿಸುವ ವೇಗ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ.

ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಕ್ಯಾಲ್ಕುಲೇಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಸಂಕೀರ್ಣ ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ, ಯಂತ್ರಗಳು, ಈ ಯಂತ್ರಗಳಿಂದ ನೇರವಾಗಿ ರೇಖೀಯೀಕರಣವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದು, ಇದರಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯವು ಅನುಗುಣವಾದ ಸಬ್ರುಟೀನ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಎಂಬೆಡ್ ಆಗಿದೆ.