Warum ist die Genauigkeit von Drucksensoren wichtig?
Aus Sicht des Herstellers kann ein falscher Sensor zu kostspieligen Qualitäts- oder Effizienzproblemen führen. Aus diesem Grund ist es wichtig zu verstehen, wie Hersteller die Genauigkeit berechnen, und zu wissen, auf welche Parameter beim Vergleich von Drucksensoren zu achten ist.
Wenn Sie verstehen, wie Hersteller die Genauigkeit berechnen, können Sie bei der Bewertung von Drucksensoren eine fundiertere Entscheidung treffen. So stellen Sie sicher, dass der nächste von Ihnen ausgewählte Sensor die erforderliche Genauigkeit zum richtigen Preis für die Anwendung bietet.
Was ist Genauigkeit? Die Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC) definiert Genauigkeit als „die maximale positive und negative Abweichung von der angegebenen Kennlinie, die bei der Prüfung eines Geräts unter bestimmten Bedingungen und nach einem bestimmten Verfahren beobachtet wird”. Leider ist die Definition der Genauigkeit für einen Drucksensor komplizierter. Die Genauigkeit hat einen großen Einfluss auf die Kosten eines Drucksensors und, was noch wichtiger ist, auf die Qualität oder Effizienz des Prozesses, den er misst. Es ist wichtig zu verstehen, welche Faktoren die Genauigkeit bestimmen und welche Fragen bei der Auswahl eines Sensors zu stellen sind.
Obwohl es keinen definierten Standard für die Genauigkeit von Drucksensoren gibt, gibt es eine IEC-Norm, die die Faktoren definiert, die die Genauigkeit ausmachen. IEC 61298-2 besagt, dass die Genauigkeit Hysterese, Nicht-Wiederholbarkeit und Linearität umfassen muss. Hysterese ist die Differenz zwischen der maximalen Abweichung im Ausgangssignal zwischen aufeinanderfolgenden ansteigenden und abfallenden Druckzyklen über den gesamten Messbereich. Nichtwiederholbarkeit ist die maximale Differenz im Ausgangssignal, wenn derselbe Druck unter denselben Bedingungen und aus derselben Richtung aufeinanderfolgend angelegt wird.
Die Definitionen der Hersteller für Linearität unterscheiden sich. IEC 61298-2 listet drei Methoden zur Nichtlinearität auf. Die beiden von Sensorherstellern am häufigsten verwendeten Methoden sind die Best Fit Straight Line (BFLS)-Linearität und die Terminal Point-Linearität. In der Regel wird die für den Sensor verwendete Methode der Linearität unter der Sensorgenauigkeit als BFSL- oder Endpunktmethode angegeben. Aus diesem Grund ist es wichtig, den Unterschied zwischen diesen beiden Methoden zu verstehen. Je nach den Eigenschaften des Sensors kann er zwei sehr unterschiedliche Prozentsätze der Linearität aufweisen. Das folgende Diagramm zeigt, wie derselbe Sensor zwei Prozentsätze der Linearität haben kann.
IEC 61298-2 identifiziert die Faktoren, die die Genauigkeit ausmachen (Linearität, Wiederholbarkeit und Hysterese), aber die IEC-Norm definiert nicht, wie diese Faktoren zu einer einzigen Genauigkeit kombiniert werden. Die Methode, mit der diese Werte kombiniert werden, kann einen erheblichen Einfluss auf die Gesamtgenauigkeit haben. Einige Hersteller addieren einfach die drei Faktoren, während andere Hersteller mathematische Gleichungen wie die Quadratwurzel der Summe oder die Quadratwurzel des Mittelwerts verwenden, um sie zu einer Gesamtgenauigkeit zu kombinieren. Die folgenden Beispiele zeigen, wie derselbe Transmitter je nach verwendeter Gleichung drei unterschiedliche Genauigkeitsprozentsätze haben kann.
Linearität – 0,5 % BFSL Wiederholbarkeit – 0,05 % F.S. Hysterese – 0,1 % F.S.p>
Summe = Linearität + Hysterese + Nichtwiederholbarkeit Summe = 0,5 + 0,1 + 0,05 Summe = 0,65 % Summierte Faktoren
DwyerOmega, Inc. gibt für seine hergestellten Drucksensoren eine absolute Genauigkeit an. Das bedeutet, dass der Ausgangswert einer Messung von DwyerOmega-Messgeräten oder -Transmittern innerhalb einer +/- angegebenen Genauigkeit vom absoluten Wert liegt.
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