随着消费类电子产品业的蓬勃发展,如今生活中常用的小工具也都被电子化。数码显示体温表、数显游标卡尺,应变式称重秤,有害气体电子检测仪等等,这些新型色色的新工具以其度数直观、操作简单的特点迅速博得了使用者的喜爱。
将物理量转换为电信 的传感器却有着自身特点。基于半导体材料的传感器容易受到环境的影响。例如,温度、湿度以及电磁场的变化,都会对改变电信 的强度。为了应对环境差异带给测量结果的影响,通常会从传感机制和处理算法两个方面对测量测量过程和结果进行补偿和修正。采用补偿电路、添加温湿度辅助传感电路、采用曲线拟合算法等是常用的传感设备设计中常采用的辅助方法。只有经过修正后的测量结果才具有一定的可信度。否则,即使是室内外、冬夏天,这样的环境差别都可能给测量结果带来很大的差异。
然而,即便有了上述的措施,也不能保证测量结果长期准确。随着时间推移、季节更替以及使用次数的增加,一些传感器会出现老化、损耗等现象。这会使得出厂时对传感器的标定不在适用于使用多年后的传感信 。例如,气敏传感器的工作机理是:被加热后的敏感材料与气体分子进行化学反应,反应后其电学特性参数的改变会反应于电信 的强弱。经过长时间使用后,敏感材料表面被氧化,相同浓度的气体作用于敏感材料后引起的电信 变化幅度就不再和以前一致。这就要求重新进行标定或更换敏感探头。
依据国家标准,评测实验室的设备需要定期校准,而某些精密仪器甚至在每次使用前都要经过自校准。可是消费类电子中测试仪器的使用和校准情况就不那么乐观了。一些传感测试设备在长期使用中无法得到及时校准,甚至本身连应有的补偿电路、修正算法都不完善。当这样的传感设备用于某些场合如煤气 警、炉温监控系统时,会给生活生产埋下隐患。
电子传感设备为人们的生活生产带来许多便利,也是实现自动化乃至整个物联 的基础环节。电子传感器的准确性、可靠性的测试工作是实现系统功能的前提,也是生活生产安全的有力保障。
中国软件评测中心 张永华
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