مرحبًا يا من هناك! كمورد لأجهزة الاستشعار الحرارية ، غالبًا ما يتم سؤالني عن نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR) لهذه الأجهزة الصغيرة الأنيقة. لذلك ، اعتقدت أنني سأخذ لحظة لكسرها من أجلك.
لنبدأ بالأساسيات. ما هي بالضبط نسبة الإشارة إلى الضوضاء؟ حسنًا ، بعبارات بسيطة ، إنه مقياس لمقدار المعلومات التي تهتم بها (الإشارة) مقارنة بالتداخل غير المرغوب فيه (الضوضاء). في سياق المستشعر الحراري ، تكون الإشارة هي بيانات درجة الحرارة التي تحاول قياسها ، ويمكن أن تأتي الضوضاء من مجموعة من المصادر المختلفة.
أحد المصادر الرئيسية للضوضاء في المستشعر الحراري هو الضوضاء الحرارية. كما ترى ، فإن جميع المكونات الإلكترونية تولد القليل من الضوضاء فقط بسبب الحركة العشوائية للإلكترونات على المستوى الذري. يرتبط هذا الضوضاء مباشرة بدرجة حرارة المكون نفسه. كلما ارتفعت درجة الحرارة ، كلما زادت حركة الإلكترون العشوائية ، والمزيد من الضوضاء التي تحصل عليها. إنه مثل الحفلة التي يزداد فيها الضيوف قليلاً مع ارتفاع درجة حرارة الغرفة!
مصدر آخر للضوضاء يمكن أن يكون التداخل الكهرومغناطيسي (EMI). يمكن أن يأتي هذا من جميع أنواع الأشياء من حولنا ، مثل خطوط الطاقة أو موجات الراديو أو حتى الأجهزة الإلكترونية الأخرى. فكر في الأمر كثرثرة خلفية يمكن أن يغرق في إشارة درجة الحرارة المهمة. على سبيل المثال ، إذا تم وضع جهاز الاستشعار الحراري الخاص بك بالقرب من جهاز إرسال راديو قوي ، يمكن أن تسبب موجات الراديو تقلبات في ناتج المستشعر والتي لا علاقة لها بدرجة الحرارة الفعلية التي يتم قياسها.
لذا ، لماذا تعتبر نسبة الإشارة إلى الضوضاء مهمة؟ حسنًا ، يعني SNR العالي أن المستشعر يمكنه قياس درجة الحرارة بدقة. كلما تتم مقارنة الإشارة أكثر وضوحًا بالضوضاء ، كلما كانت قراءات درجة الحرارة أكثر دقة. هذا أمر بالغ الأهمية في الكثير من التطبيقات.
خذ التطبيقات الطبية ، على سبيل المثال. في المجال الطبي ، يكون قياس درجة الحرارة الدقيقة مهمًا للغاية. يحتاج الطبيب إلى معرفة ما إذا كان المريض يعاني من حمى ، وقد يؤدي خطأ طفيف في قراءة درجة الحرارة إلى التشخيص الخاطئ. هذا هو المكان الذي لدينامستشعر درجة الحرارة الطبية المصغرةيأتي. إنه مصمم للحصول على SNR عالية ، مما يضمن أن تكون قراءات درجة الحرارة دقيقة قدر الإمكان. هذا المستشعر الصغير صغير جدًا ودقيق بحيث يمكن استخدامه في جميع أنواع الأجهزة الطبية ، مثل موازين الحرارة وأنظمة مراقبة المريض.
في التطبيقات الصناعية ، يعد قياس درجة الحرارة الدقيق أيضًا مفتاحًا. على سبيل المثال ، في عملية التصنيع ، يجب التحكم بعناية في درجة حرارة الجهاز أو التفاعل الكيميائي. إذا كان المستشعر الحراري يحتوي على SNR منخفضة ، فقد يعطي قراءات غير دقيقة ، مما قد يؤدي إلى عيوب الإنتاج أو حتى مخاطر السلامة.
الثرمستورات هي نوع شائع من المستشعر الحراري الذي نوفره.الثرمستورهي أساسا المقاومات التي تتغير مقاومتها مع درجة الحرارة. إنها شائعة جدًا لأنها غير مكلفة نسبيًا وصغيرة ويمكنها توفير مستوى عالٍ من الدقة. يعتمد SNR من الثرمستور على بعض العوامل ، مثل المواد والبناء والطريقة التي يتم بها توصيلها في الدائرة.
دعنا نتحدث عن كيف يمكننا تحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء من مستشعر حراري. طريقة واحدة هي استخدام مواد أفضل. بعض المواد أكثر مقاومة للضوضاء الحرارية و EMI من غيرها. نختار بعناية المواد لأجهزة استشعارنا لتقليل الضوضاء وزيادة SNR إلى الحد الأقصى.
طريقة أخرى هي من خلال معالجة الإشارة. يمكننا استخدام خوارزميات ومرشحات خاصة لإزالة الضوضاء من إخراج المستشعر. يشبه استخدام زوج من سماعات إلغاء الضوضاء لمنع ضوضاء الخلفية والتركيز على الموسيقى. هذا يمكن أن يحسن بشكل كبير من دقة قراءات درجة الحرارة.
الآن ، دعونا نلقي نظرة على مثال محدد لأحد منتجاتنا ،مستشعر درجة حرارة إنذار الحريق 100K. في نظام إنذار الحريق ، من الأهمية بمكان أن يكتشف مستشعر درجة الحرارة بسرعة ودقة ارتفاع درجة الحرارة. يضمن SNR العالي أن المستشعر يمكن أن يميز بين زيادة درجة الحرارة العادية وارتفاع درجة حرارة خطير متعلقة بالحريق. إذا كان SNR منخفضًا ، فقد يعطي المستشعر إنذارات خاطئة أو يفشل في اكتشاف حريق حقيقي.
في الختام ، فإن نسبة الإشارة إلى الضوضاء هي عامل مهم حقًا عندما يتعلق الأمر بأجهزة الاستشعار الحرارية. إنه يحدد مدى دقة المستشعر لقياس درجة الحرارة ، وله تأثير كبير على أداء التطبيقات التي يتم فيها استخدام المستشعرات. سواء كان ذلك في المجالات الطبية أو الصناعية أو غيرها ، فإن SNR مرتفع ضروري لقياس درجة الحرارة الموثوقة.
إذا كنت في السوق للحصول على أجهزة استشعار حرارية عالية الجودة مع نسب إشارة إلى ضوضاء ممتازة ، فنحن هنا للمساعدة. لدينا مجموعة واسعة من المنتجات لتناسب الاحتياجات المختلفة ، ويمكن لفريق الخبراء لدينا مساعدتك في اختيار المستشعر المناسب لتطبيقك. لذلك ، لا تتردد في التواصل إذا كنت مهتمًا بمعرفة المزيد أو إجراء عملية شراء. نتطلع إلى إجراء دردشة معك ومساعدتك في العثور على محلول المستشعر الحراري المثالي.
مراجع
- مبادئ الأجهزة الإلكترونية والقياس بواسطة doebelin ، إرنست O.
- أساسيات الدوائر الكهربائية التي كتبها ألكساندر ، تشارلز ك. ، وماثيو نو ساديكو.
