ПІДВИЩЕННЯ ТОЧНОСТІ ВИМІРЮВАННЯ МЕТЕОРОЛОГІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ - Scientific conference

Congratulation from Internet Conference!

Hello

Рік заснування видання - 2011

ПІДВИЩЕННЯ ТОЧНОСТІ ВИМІРЮВАННЯ МЕТЕОРОЛОГІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ

06.11.2021 10:49

[3. Technical sciences]

Author: Дзюба М.В., студент 5 курсу, кафедра інформаційно-вимірювальних технологій, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»


Розглянемо способи підвищення точності вимірювання метеорологічних параметрів на прикладі метеостанції з універсальним сенсором BME280, який здатний вимірювати температуру, відносну вологість та атмосферний тиск.

У якості чутливого елемента для вимірювання температури у сенсорі використовується напівпровідниковий кремнієвий діод. Як відомо, падіння напруги на p-n переході такого діода лінійно залежить від температури (із зростанням температури напруга зменшується). По змінам значень напруги визначається поточне значення температури.

Основним фактором, який може викликати похибки вимірювання перетворювача температури є рівень стабільності робочого струму. Важливо, щоб при вимірюванні значення струму було постійним. Для цього у схемі послідовно з діодом увімкнено резистор з великим значенням опору (10 кОм). Але такий варіант стабілізації струму не забезпечує достатньої точності вимірювання, можлива похибка стабілізації даної схеми складає до ±2,5%. Тому запропоновано використовувати стандартний стабілізатор струму на основі мікросхеми LM317. Він є найбільш простим і дешевим варіантом, що забезпечує необхідну точність вимірювання. В результаті використання такої схеми похибка може зменшитися до ±1,5%.

У якості чутливого елемента для вимірювання відносної вологості повітря використовується ємнісний перетворювач, принцип дії якого оснований на властивості електричного конденсатора змінювати ємність під дією вимірювальної величини.

Основним фактором, який може викликати похибку вимірювання є вплив навколишнього середовища (в основному температури) на ємність конденсатора. Для уникнення похибки, що може бути викликана температурними змінами, запропоновано використовувати показання з перетворювача температури. Мікроконтролер буде використовувати ці значення для коригування відповідних виміряних значень відносної вологості.

Для визначення рівня атмосферного тиску використовується ємнісний перетворювач, чутливим елементом якого є мембрана, що перетворює ви-мірюваний тиск на переміщення. Вона є одночасно рухомим електродом перетворювача. Мембрана покриває опорну площину, на дні якої розміщується нерухомий плоский електрод. Ці два електрода представляють собою звичайний конденсатор [1]. 

Конструкція перетворювача, як і попередній варіант, чутлива до температурних змін, що і є основним фактором який може викликати похибки вимірювання. Для уникнення похибки, по аналогії з перетворювачем вологості, запропоновано використовувати показання з перетворювача температури для компенсації температурної залежності.

Перелік літератури:

1. Основи метрології Ігнаткін В. У., Томашевський О. В., Матюшин В. М. Навчальний посібник під редакцією В. У. Ігнаткіна Запоріжжя ЗНТУ 2017.

________________ 

Науковий керівник: Здоренко В.Г., д.т.н., професор, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»



Creative Commons Attribution Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
допомога Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter
Сonferences

Conference 2022

Conference 2021



Міжнародна інтернет-конференція з економіки, інформаційних систем і технологій, психології та педагогіки

Наукова спільнота - інтернет конференції

:: LEX-LINE :: Юридична лінія

Інформаційне суспільство: технологічні, економічні та технічні аспекти становлення