El principi bàsic de l'auto{0}}calibració d'un sensor compost és restaurar la precisió de la mesura i la coherència de les dades mitjançant la comparació amb equips estàndard i l'ajust coordinat de diversos paràmetres. Com que un sensor compost integra diverses unitats de detecció, el procés de calibratge ha de tenir en compte tant la independència de cada canal com les seves possibles influències transversals-. Es recomana realitzar aquest procediment en un entorn controlat, seguint protocols normalitzats i utilitzant les eines bàsiques necessàries.
I. Requisits previs per a l'auto-calibració
Entorn controlat: realitzeu el calibratge a l'interior en condicions de temperatura estables (20-25 graus), humitat moderada (40-60% HR) i en absència d'interferències electromagnètiques fortes.
Conjunt d'eines complet: heu d'estar equipats amb fonts estàndard o instruments de referència que tinguin un nivell de precisió almenys un grau superior al del sensor que s'està calibrant.
Desconnexió d'alimentació: desconnecteu la font d'alimentació del sensor abans de la calibració per evitar interferències de senyal o possibles danys a l'equip.
Consell de seguretat: es recomana als no-professionals que no desmuntin la carcassa del sensor, ja que fer-ho pot comprometre l'estructura de segellat i comportar un rendiment degradat.
II. Passos generals de calibratge (aplicable a la majoria de sensors compostos que mesuren temperatura/pressió/humitat o vibració + temperatura)
1. Fase de preparació
Col·loqueu el sensor i l'equip estàndard dins del mateix entorn i deixeu-los escalfar durant almenys 30 minuts per garantir l'equilibri tèrmic.
Connecteu la font d'alimentació i el sistema d'adquisició de dades i comproveu que la comunicació funcioni amb normalitat.
2. Calibració zero
Activeu el mode de calibratge en una condició de "sense-entrada" o de referència (p. ex., pressió atmosfèrica estàndard, estat estacionari o temperatura ambient).
Activa la funció "-Zero automàtica"-mitjançant el programari adjunt o un botó de maquinari-per alinear la sortida de cada canal amb el seu punt zero teòric.
Si s'admet l'ajust manual, registreu el valor de sortida actual, compareu-lo amb el valor de referència estàndard, calculeu la desviació i introduïu els paràmetres de compensació necessaris.
Exemple: per a un sensor de temperatura/pressió/humitat a pressió atmosfèrica estàndard (nivell del mar), el canal de pressió hauria de mostrar aproximadament 101,3 kPa; una desviació superior a ±0,5 kPa requereix correcció.
3. Calibració del span
Apliqueu un senyal d'entrada-conegut a tota escala (p. ex., humitat RH del 100%, acceleració de vibració d'1 g o temperatura alta de 50 graus).
Llegiu el valor de sortida del sensor i compareu-lo amb la lectura de l'equip estàndard.
Ajusteu el paràmetre de sensibilitat (guany) per assegurar-vos que la sortida del sensor coincideixi amb el valor de referència estàndard.
Recomanacions de l'eina: utilitzeu una cambra estàndard de temperatura i humitat, una taula de vibracions combinada amb un sensor de desplaçament làser i una font de pressió de precisió com a fonts d'entrada de referència.
4. Verificació de la compensació multi-creuada-de paràmetres
Variar un paràmetre (p. ex., augmentar la temperatura a 60 graus) i observar si es produeix alguna deriva anormal en els altres canals (p. ex., humitat, pressió);
Si es detecta una interferència significativa, activeu o actualitzeu els algorismes de compensació interns (alguns models admeten la descàrrega de corbes de compensació mitjançant el programari amfitrió).
5. Deseu els paràmetres de calibració i apliqueu la identificació
Un cop finalitzada la calibració, escriviu els nous paràmetres a la memòria interna del sensor (EEPROM o Flash);
Marqueu la **data de calibració i la data de caducitat** directament al cos del dispositiu o dins del sistema de gestió per facilitar el seguiment futur.
III. Punts clau de calibració per a diferents tipus de sensors multi-paràmetres
1. Sensors de temperatura, pressió i humitat (TPH).
Es recomana el mètode de calibratge de dos-punts: calibra el canal d'humitat per separat tant en entorns de baixa-humitat (p. ex., 20% RH) com d'alta-humitat (p. ex., 80% RH);
Per a la compensació de temperatura, verifiqueu la precisió de les lectures de pressió baromètrica en diversos punts de temperatura (p. ex., 10 graus, 25 graus, 50 graus).
2. Sensors de vibració + temperatura
Utilitzeu una taula de vibració electrodinàmica per aplicar una acceleració estàndard (per exemple, 0,5 g, 1 g) amb la freqüència establerta a 160 Hz;
Superviseu simultàniament el canal de temperatura per comprovar si hi ha cap deriva causada per l'escalfament mecànic; permetre la compensació d'aïllament tèrmic si cal.
3. Instruments de detecció de gasos múltiples-
Introduïu gasos de concentració estàndard (per exemple, 100 ppm de CO, 500 ppm de CO₂) per dur a terme la calibració del punt zero i de l'abast;
Tingueu cura d'evitar-interferències creuades entre gasos; després del calibratge, executeu un "cicle de purga" per eliminar els gasos residuals.
IV. Funció d'-autocalibratge dels sensors intel·ligents
Alguns sensors integrats-de gamma alta (p. ex., TDK ICM-20948, Bosch BME680) admeten una funció de calibratge automàtic:
Mètode d'activació: activeu el mode d'auto{0}}calibració mitjançant ordres I²C.
Principi d'implementació: utilitzeu un microprocessador intern per simular senyals coneguts o invocar models de compensació pre-emmagatzemats, i així realitzar ajustos de sensibilitat i de punt zero-.
Escenaris aplicables: Adequat per restaurar ràpidament la precisió durant el manteniment rutinari, però no pot servir com a substitut de la calibració professional periòdica.
Avantatges: Redueix el temps d'inactivitat i millora la disponibilitat del sistema. Limitacions: No es poden corregir danys físics o efectes greus de l'envelliment.
V. Verificació i documentació posterior a la-calibració
Repetició de proves: realitzeu tres mesures repetides en condicions de funcionament variables per confirmar que la sortida és estable i que l'error es troba dins del rang permès.
Generació d'informes: documenteu informació clau com ara la data i l'hora de calibratge, les condicions ambientals, els models d'equip estàndard utilitzats i una comparació dels valors d'error abans i després de la calibració.
Arxiu de dades: es recomana conservar els registres durant un mínim de dos anys per satisfer els requisits de traçabilitat dins dels sistemes de gestió de la qualitat industrial.
Referència estàndard de la indústria: la gestió del procés de calibratge es pot dur a terme d'acord amb ISO/IEC 17025 o GB/T 18268.
