Чичиргээ хэмжихэд "cross-talk" (тэнхлэгийн хоорондын мэдрэмж)-ийг ойлгох
"cross-talk" — илүү албан ёсоор тэнхлэгийн хоорондын мэдрэмж эсвэл хөндлөн мэдрэмж — нь хэмжилтийн алдаа бөгөөд чичиргээний хувиргуулагчид, ялангуяа акселерометрүүд. Энэ нь хувиргуулагчийн зориулалтын хэмжилтийн тэнхлэгт перпендикуляр чичиргээнд хариу үйлдэл үзүүлж гаралт үүсгэх хандлага юм. Идеал дэлхийд босоо хөдөлгөөнийг хэмжихийн тулд бүтээгдсэн акселерометр зөвхөн босоо хөдөлгөөнд хариу үйлдэл үзүүлж, хэвтээ эсвэл тэнхлэгийн бүх зүйлийг үл тоомсорлоно. Бодит дэлхийд мэдрэгч элементийн микро түвшний тэгш бус байдал нь тэдгээр “тэнхлэгээс гадуур” оролтуудад жижиг боловч тэг биш хариу үйлдлийг өгдөг — мөн тэр хүссэнгүй гаралт нь cross-talk юм.
1. Тодорхойлолт: Cross-Talk гэдэг юу вэ?
Бүх практик акселерометр нь нэг номинал мэдрэмтгий тэнхлэгтэй бөгөөд үүний дагуу калибрлэгдсэн байдаг. Тэнхлэг хоорондын мэдрэмтгий чанар нь ижил мэдрэгч тухайн тэнхлэгт перпендикуляр хөдөлгөөнд хэрхэн хариу үйлдэл үзүүлж байгааг тодорхойлдог. Энэ төгс бус байдал нь сейсмик масс, пьезоэлектрик кристал, суурилуулалтын суурь хоорондын жижиг зөрүүнээс үүдэлтэй — үндсэн механизмыг пьезоэлектрик акселерометр үзэх. Алдаа нь мэдрэгч элементэд байгуулагдсан тул талбайд тохируулах боломжгүй; зөвхөн тодорхойлогдох, үйлдвэрлэлд багасгагдах, сайн хэмжилтийн практикийн дагуу удирдагдах боломжтой.
Cross-talk-ийг цахилгаан сувгуудын хоорондын интерференцээс ялгах нь чухал. Энд нэр томьёо нь механик нэг мэдрэгчийн доторх тэнхлэг хоорондын хариу үйлдлийг илэрхийлж, кабелийн хооронд эсвэл анализаторын оролтуудын хооронд дохио нэвтрэхийг илэрхийлдэггүй.
2. Яагаад Cross-Talk нь асуудал вэ?
Cross-talk нь чичиргээний өгөгдлийг бохирдуулж, шууд диагностик алдаанд хүргэж болно, учир нь нэг чиглэлийн чичиргээ нөгөөгийн хэмжилтэд “нэвтэрч” байна. Хэвтээ чичиргээ маш өндөр боловч босоо чичиргээ бага машин авч үзье. Мэдрэмтгий тэнхлэг хоорондын мэдрэмтгий чанартай босоо суурилуулсан акселерометр тэр хүчтэй хэвтээ хөдөлгөөний хэсгийг авч, өөрийн гаралт руу нэмнэ. Дараа нь уншилт нь илүү их босоо амплитуд байгаагаас илүү үзүүлнэ — мөн шинжээч байгаагүй босоо чиглэлийн гэмтлийг хайж болно.
Энэ нь дараах тохиолдолд ялангуяа асуудалтай болно:
- Гүйцэтгэх модаль шинжилгээ эсвэл Ажиллаж буй хэлбэрийн хазайлт (ODS) анализ, бүх гурван тэнхлэгт (X, Y, Z) нарийвчлалтай хэмжилт хийх нь машины хөдөлгөөнийг зөв анимацижуулахад чухал юм. Алдаатай тэнхлэг хоорондын энерги нь тооцоолсон горимын хэлбэрүүдийг гажуудуулдаг.
- Чиглэлийн шинж чанар нь үндсэн шалтгааны гол түлхүүр байдаг нарийн төвөгтэй механизмын гэмтлийг диагностиклох — жишээлбэл, өөр өөр төрлийн голуудын тэнхлэгийн зөрүү үнэн зөв тэнцвэргүйдэл.
- Өндөр нарийвчлалтай балансировка хийх — ялангуяа тэнцвэржүүлэх машин, хавтгай ялгах нарийвчлал нь цэвэр, чиглэл зөв дохионоос хамаардаг.
3. Cross-Talk-ийг тоон утгаар илэрхийлэх
Тэнхлэг хоорондын мэдрэмтгий чанарыг ихэвчлэн мэдрэгчийн үйлдвэрлэгч үндсэн тэнхлэгийн мэдрэмж хувь хэмжээгээр илэрхийлдэг. Сайн үйлдвэрлэлийн акселерометр 5%-иас бага тодорхойлж болно; нарийн төвөгтэй лабораторийн нэгжүүд нь эрс илүү сайн үзүүлэлттэй. 5% утга нь үндсэн тэнхлэгт перпендикуляр 1 g чичиргээ үйлчлэхэд мэдрэгч үндсэн чиглэлд 0.05 g-ээс бага тэнцүү дохиог гаргадаг гэсэн үг юм.
нийт та бодитой харж буй cross-talk алдаа нь хоёр хүчин зүйлс хамтран ажиллахаас хамаарна:
- Мэдрэгчийн өөрийнх нь тэнхлэгийн хоорондын мэдрэмж.
- Хөндлөн чичиргээний хэмжээний харьцаа нь үндсэн тэнхлэгийн дагуу хэмжигдэж буй хэмжээтэй.
Хоёр дахь хүчин зүйлсийг багасгаж үнэлэхэд хялбар. Тэнхлэг хоорондын мэдрэмтгий чанар бага байсан ч тэнхлэгээс гадуурх чичиргээ сонирхож буй дохионоос хамаагүй их байх үед мэдрэгч нь мэдэгдэхүйц алдаа үүсгэж болно.
Бодит жишээ: 4% тэнхлэг хоорондын мэдрэмтгий чанартай мэдрэгч, 1.0 мм/с босоо түвшинг уншихын тулд суурилуулсан, харин хэвтээ чиглэлд 10 мм/с байгаа үед ойролцоогоор 0.04 × 10 = 0.4 мм/с худал дохиог авч болно — та анхаардаг хэмжигдэхүүнд 40% алдаа.
Хамгийн сайн болон хамгийн муу алдаанууд нь мөн давамгайлж буй хөндлөн хөдөлгөөний өнцгийн чиглэлээс хамаарна, учир нь тэнхлэг хоорондын мэдрэмтгий чанар өөрөө мэдрэгчийн эргэн тойрон дахь чиглэлээс хамаарч өөрчлөгддөг.
4. Cross-Talk-ийн нөлөөг багасгах
- Өндөр чанартай мэдрэгч ашиглах: Хамгийн шууд хамгаалалт нь бага тодорхойлогдсон тэнхлэг хоорондын мэдрэмтгий чанартай нарийн төвөгтэй инженерчлэлтэй акселерометр юм. Нэг шүргэлтийн горимын акселерометр ихэвчлэн шахалтын загвараас илүү сайн хөндлөн няцалтыг санал болгодог.
- Зөв суурилуулах: Муу суурилуулалт cross-talk-ийг ихэсгэдэг. Мэдрэгч нь гадаргуутай тэгш бөгөөд перпендикуляр байрлах ёстой тул үндсэн тэнхлэг нь зориулалтын чиглэлтэй үнэхээр таарч байх ёстой; налуу мэдрэгч нь үр дүнгээрээ өөрийн тэнхлэгүүдийг дахин тодорхойлдог. Механик суурилуулалтын ISO 5348 дагуу явах.
- Гурван тэнхлэгтэй акселерометр ашиглах: Нарийвчлалтай олон тэнхлэгтэй өгөгдөл шаардлагатай үед гурван тэнхлэгтэй мэдрэгч — нэг блок доторх гурван ортогональ мэдрэгч элементүүд, үйлдвэрт калибрлэгдсэн тэнхлэг хоорондын cross-talk-ийг багасгах — ихэвчлэн илүү сайн сонголт бөгөөд чиглэлийн таамаглалыг арилгадаг.
- Калибрлалтын гэрчилгээг шалгах: Хяналттай калибрын гэрчилгээ төрөл туршилтын дээд хэмжээ биш, зөвхөн тусгай нэгжийн хэмжигдсэн хөндлөн мэдрэмтгий чанарыг заана.
Талбайд практик хариулт ихэвчлэн зохион байгуулалттай суурилуулалт юм. Хоёр сувагтэй талбайн багаж Balanset-1A акселерометр бүр өөрийн хавтгайг цэвэр уншихад үндэслэдэг; мэдрэгч нь механик хавтан дээр перпендикуляр суурилуулсан үед чиглэл зөв 1× амплитуд ба фаз өгдөг, харин муруй, будагласан холхивчийн их бие дээр байрласан соронз нь cross-talk болон суурилуулалтын резонанс хэмжилтийг гажуудуулахад нөлөөлдөг.
