সেন্সর বৈশিষ্ট্যের লিনিয়ারাইজেশন

সেন্সর বৈশিষ্ট্যের রৈখিককরণ — সেন্সর আউটপুট মানের একটি অ-রৈখিক রূপান্তর বা এটির সমানুপাতিক পরিমাণ (অ্যানালগ বা ডিজিটাল) যা পরিমাপ করা মান এবং এটির প্রতিনিধিত্বকারী মানের মধ্যে একটি রৈখিক সম্পর্ক অর্জন করে।

লিনিয়ারাইজেশনের সাহায্যে, সেকেন্ডারি ডিভাইসের স্কেলে রৈখিকতা অর্জন করা সম্ভব যেখানে একটি নন-লিনিয়ার বৈশিষ্ট্যযুক্ত একটি সেন্সর সংযুক্ত থাকে (যেমন থার্মোকল, তাপীয় প্রতিরোধ, গ্যাস বিশ্লেষক, প্রবাহ মিটার ইত্যাদি)। সেন্সর বৈশিষ্ট্যগুলির রৈখিককরণ ডিজিটাল আউটপুট সহ সেকেন্ডারি ডিভাইসগুলির মাধ্যমে প্রয়োজনীয় পরিমাপের নির্ভুলতা অর্জন করা সম্ভব করে তোলে। রেকর্ডিং ডিভাইসে সেন্সর সংযুক্ত করার সময় বা পরিমাপ করা মান (যেমন ইন্টিগ্রেশন) এর উপর গাণিতিক ক্রিয়াকলাপ সম্পাদন করার সময় এটি কিছু ক্ষেত্রে প্রয়োজনীয়।

এনকোডার বৈশিষ্ট্যের পরিপ্রেক্ষিতে, লিনিয়ারাইজেশন একটি বিপরীত কার্যকরী রূপান্তর হিসাবে কাজ করে।যদি সেন্সরের বৈশিষ্ট্যটি y = F (a + bx) হিসাবে উপস্থাপন করা হয়, যেখানে x পরিমাপ করা মান, a এবং b ধ্রুবক, তাহলে সেন্সরের সাথে সিরিজে সংযুক্ত লিনিয়ারাইজারের বৈশিষ্ট্যটি দেখতে হবে (চিত্র 1) এইরকম: z = kF (y), যেখানে F হল F এর বিপরীত ফাংশন।

ফলস্বরূপ, লিনিয়ারাইজারের আউটপুট হবে z = kF(F (a + bx)) = a ' + b'x, অর্থাৎ পরিমাপ করা মানের একটি লিনিয়ার ফাংশন।

ভাত। 1. সাধারণীকৃত লিনিয়ারাইজেশন ব্লক ডায়াগ্রাম: D — সেন্সর, L — লিনিয়ারাইজার।

উপরন্তু, স্কেলিং দ্বারা, নির্ভরতা z কে z '= mx আকারে হ্রাস করা হয়, যেখানে m হল উপযুক্ত স্কেল ফ্যাক্টর। যদি লিনিয়ারাইজেশনটি ক্ষতিপূরণমূলক উপায়ে করা হয়, যেমন চিত্রের মতো একটি সার্ভো সিস্টেমের উপর ভিত্তি করে। 2, তাহলে লিনিয়ারাইজিং ফাংশন কনভার্টারের বৈশিষ্ট্যটি সেন্সর z = cF (a + bx) এর বৈশিষ্ট্যের মতো হওয়া উচিত, কারণ পরিমাপ করা মানের লিনিয়ারাইজড মানটি ফাংশন লিনিয়ারাইজারের কনভার্টারের ইনপুট থেকে নেওয়া হয় এবং এর আউটপুট সেন্সরের আউটপুট মানের সাথে তুলনা করা হয়।

কার্যকরী রূপান্তরকারী হিসাবে লিনিয়ারাইজারগুলির একটি বৈশিষ্ট্য হল তাদের দ্বারা পুনরুত্পাদিত নির্ভরতার একটি অপেক্ষাকৃত সংকীর্ণ শ্রেণী, একঘেয়ে ফাংশনের মধ্যে সীমাবদ্ধ, যা সেন্সরের বৈশিষ্ট্যের ধরন দ্বারা নির্ধারিত হয়।

ভাত। 2. ট্র্যাকিং সিস্টেমের উপর ভিত্তি করে লিনিয়ারাইজেশনের ব্লক ডায়াগ্রাম: D — সেন্সর, U — পরিবর্ধক (ট্রান্সডুসার), FP — কার্যকরী রূপান্তরকারী।

Linearizers নিম্নলিখিত মানদণ্ড অনুযায়ী শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে:

1. ফাংশন সেট করার পদ্ধতি অনুসারে: টেমপ্লেট, ম্যাট্রিক্স ইত্যাদির আকারে স্থানিক, অ-রৈখিক উপাদানগুলির সংমিশ্রণের আকারে, একটি ডিজিটাল গণনা অ্যালগরিদম, ডিভাইসগুলির আকারে।

2.স্কিমের নমনীয়তার ডিগ্রি দ্বারা: সর্বজনীন (অর্থাৎ, পুনর্বিন্যাসযোগ্য) এবং বিশেষায়িত।

3. কাঠামোগত চিত্রের প্রকৃতি অনুসারে: খোলা (চিত্র 1) এবং ক্ষতিপূরণ (চিত্র 2) প্রকার।

4. ইনপুট এবং আউটপুট মান আকারে: এনালগ, ডিজিটাল, মিশ্র (অ্যানালগ-ডিজিটাল এবং ডিজিটাল-অ্যানালগ)।

5. সার্কিটে ব্যবহৃত উপাদানের ধরন অনুসারে: যান্ত্রিক, ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল, চৌম্বক, ইলেকট্রনিক ইত্যাদি।

স্থানিক ফাংশন লিনিয়ারাইজারগুলির মধ্যে প্রাথমিকভাবে ক্যাম মেকানিজম, প্যাটার্ন এবং নন-লিনিয়ার পটেনটিওমিটার অন্তর্ভুক্ত থাকে। এগুলি এমন ক্ষেত্রে ব্যবহার করা হয় যেখানে প্রতিটি রূপান্তর পর্যায়ের পরিমাপিত মান যান্ত্রিক আন্দোলনের আকারে উপস্থাপিত হয় (ক্যামগুলি - ম্যানোমেট্রিক এবং ট্রান্সফরমার সেন্সরগুলির বৈশিষ্ট্যগুলির রৈখিককরণের জন্য, মডেলগুলি - রেকর্ডারগুলিতে, নন-লিনিয়ার পটেনটিওমিটারে - সম্ভাব্য এবং সেতু সার্কিটে। )

পটেনটিওমিটার বৈশিষ্ট্যগুলির অরৈখিকতা প্রোফাইলযুক্ত ফ্রেমে ঘুরিয়ে এবং উপযুক্ত প্রতিরোধ সহ বিভাগগুলিকে চালিত করে টুকরো টুকরো রৈখিক আনুমানিক পদ্ধতি ব্যবহার করে বিভাগ করার মাধ্যমে অর্জন করা হয়।

একটি নন-লিনিয়ার পোটেনটিওমিটার (চিত্র 3) ব্যবহার করে পটেনটিওমেট্রিক ধরণের একটি ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল সার্ভো সিস্টেমের উপর ভিত্তি করে একটি লিনিয়ারাইজারে, লিনিয়ারাইজড মানটি ঘূর্ণন বা যান্ত্রিক স্থানচ্যুতির একটি কোণ হিসাবে প্রদর্শিত হয়। এই লাইনারাইজারগুলি সাধারণ, বহুমুখী এবং কেন্দ্রীভূত নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থায় ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

ভাত। 3. পটেনটিওমেট্রিক টাইপের ইলেক্ট্রোমেকানিকাল সার্ভো সিস্টেমের জন্য লিনিয়ারাইজার: ডি — ডিসি ভোল্টেজ আকারে আউটপুট সহ সেন্সর, Y — পরিবর্ধক, M — বৈদ্যুতিক মোটর।

স্বতন্ত্র উপাদানগুলির বৈশিষ্ট্যগুলির অ-রৈখিকতাগুলি (ইলেকট্রনিক, চৌম্বকীয়, তাপীয়, ইত্যাদি) প্যারামেট্রিক কার্যকরী রূপান্তরকারীগুলিতে ব্যবহৃত হয়। যাইহোক, তারা যে কার্যকরী নির্ভরতা বিকাশ করে এবং সেন্সরগুলির বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে, সাধারণত একটি সম্পূর্ণ মিল অর্জন করা সম্ভব হয় না।

একটি ফাংশন সেট করার অ্যালগরিদমিক উপায় ডিজিটাল ফাংশন কনভার্টারগুলিতে ব্যবহৃত হয়। তাদের সুবিধাগুলি উচ্চ নির্ভুলতা এবং বৈশিষ্ট্যগুলির স্থায়িত্ব। তারা পৃথক কার্যকরী নির্ভরতার গাণিতিক বৈশিষ্ট্য বা অংশ দ্বারা রৈখিক আনুমানিক নীতি ব্যবহার করে। উদাহরণস্বরূপ, পূর্ণসংখ্যার বর্গের বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে একটি প্যারাবোলা তৈরি করা হয়।

উদাহরণস্বরূপ, একটি ডিজিটাল লিনিয়ারাইজার পিসওয়াইজ লিনিয়ার অ্যাপ্রোক্সিমেশন পদ্ধতির উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়, যা বিভিন্ন পুনরাবৃত্তি হারের ডাল দিয়ে আগত অংশগুলি পূরণ করার নীতিতে কাজ করে। ভরাট ফ্রিকোয়েন্সিগুলি অরৈখিকতার ধরন অনুসারে ডিভাইসে ঢোকানো প্রোগ্রাম অনুসারে আসন্ন অংশগুলির সীমানা পয়েন্টে জাম্পে পরিবর্তন হয়। রৈখিক পরিমাণ তারপর একক কোডে রূপান্তরিত হয়।

একটি ডিজিটাল লিনিয়ার ইন্টারপোলেটর ব্যবহার করে অরৈখিকতার একটি আংশিক রৈখিক অনুমানও করা যেতে পারে। এই ক্ষেত্রে, ইন্টারপোলেশন ব্যবধানের ফিলিং ফ্রিকোয়েন্সি শুধুমাত্র গড়ে স্থির থাকে।

অংশগুলির রৈখিক আনুমানিক পদ্ধতির উপর ভিত্তি করে ডিজিটাল লিনিয়ারাইজারগুলির সুবিধাগুলি হল: জমা হওয়া অরৈখিকতার পুনর্গঠনের সহজতা এবং একটি অরৈখিক থেকে অন্যটিতে স্যুইচ করার গতি, যা উচ্চ-গতির কেন্দ্রীভূত নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থায় বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ।

সার্বজনীন ক্যালকুলেটর, মেশিন সমন্বিত জটিল নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থায়, এই মেশিনগুলি থেকে সরাসরি লিনিয়ারাইজেশন করা যেতে পারে, যেখানে ফাংশনটি একটি সংশ্লিষ্ট সাবরুটিনের আকারে এমবেড করা হয়।